樣品前隨著現(xiàn)代化學(xué)分析技術(shù)的飛速發(fā)展，分析手段越來(lái)越向著快速、微量、準(zhǔn)確、自動(dòng)的方向發(fā)展，樣品的分析時(shí)間基本在20-30分鐘，痕量樣品的檢測(cè)可達(dá)ppb-ppt，但在樣品的前處理方面，仍存在很大的問(wèn)題，數(shù)小時(shí)數(shù)十小時(shí)的處理時(shí)間，大量的溶劑消耗和廢液的處理，其結(jié)果造成萃取效率低、人為誤差大，萃取成本高。有數(shù)據(jù)表明，完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)70-80%甚至更多時(shí)間用在樣品的前處理上，而給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的誤差有60%以上出自樣品的前處理。樣品前處理越來(lái)越成為現(xiàn)代分析方法發(fā)展的制約，已越來(lái)越引起人們的重視。戴安公司自1996年推出了快速溶劑萃取儀ASE (Accelerated Solvent Extraction)是對(duì)化學(xué)分析樣品前處理的革命性貢獻(xiàn)。

ASE方法可以完全取代人們所熟知的傳統(tǒng)萃取方法：索氏提取、自動(dòng)索氏提取、超聲萃取，微波萃取等。與傳統(tǒng)的萃取方式相比，ASE 快速溶劑萃取技術(shù)具有如下的顯著特點(diǎn)：時(shí)間短（僅用15分鐘）、溶劑少（萃取10克樣品僅用15毫升溶劑）、萃取效率高。由于ASE的特點(diǎn)顯著，極大地提高了萃取的工作效率，在它推出的很短時(shí)間內(nèi)就被美國(guó)國(guó)家環(huán)保局批準(zhǔn)為EPA3545號(hào)標(biāo)準(zhǔn)方法。ASE的應(yīng)用涉及環(huán)境、食品、制藥和聚合物領(lǐng)域。

快速溶劑萃取的基本原理
快速溶劑萃取是在一定的溫度（50℃-200℃）和壓力(1000-3000psi 或10.3-20.6 MPa)下用溶劑對(duì)固體或半固體樣品進(jìn)行萃取的方法。使用常規(guī)的溶劑、利用增加溫度和提高壓力提高萃取的效率，其結(jié)果大大加快了萃取的時(shí)間并明顯降低萃取溶劑的使用量。
增加溫度和提高壓力對(duì)溶劑萃取的作用：
l 提高被分析物的溶解能力
l 降低樣品基質(zhì)對(duì)被分析物的作用或減弱基質(zhì)與被分析物間的作用力
l 加快被分析物從基質(zhì)中解析并快速進(jìn)入溶劑
l 降低溶劑粘度有利于溶劑分子向基質(zhì)中擴(kuò)散
l 增加壓力使溶劑的沸點(diǎn)升高，確保溶劑在萃取過(guò)程中一直保持液態(tài)

快速溶劑萃取的工作流程

ASE快速溶劑萃取儀由溶劑瓶、泵、氣路、加熱爐腔、不銹鋼萃取池和收集瓶等構(gòu)成。

ASE的工作流程：手工將樣品裝入萃取池，放到圓盤(pán)式傳送裝置上，將萃取的條件（溫度，壓力，時(shí)間，溶劑選擇，循環(huán)萃取次數(shù)等）輸入面板，以下步驟將完全自動(dòng)先后進(jìn)行：圓盤(pán)傳送裝置將萃取池送入加熱爐腔并與相對(duì)編號(hào)的收集瓶聯(lián)接，泵將溶劑輸送入萃取池（20-60秒），萃取池在加熱爐被加溫和加壓（5-8分鐘），在設(shè)定的溫度和壓力下靜態(tài)萃取（5分鐘），多次少量向萃取池加入清洗溶劑（20-60秒），萃取液自動(dòng)經(jīng)過(guò)濾膜進(jìn)入收集瓶，用N2吹洗萃取池和管道（60-100秒），萃取液全部進(jìn)入收集瓶待分析。自動(dòng)完成全過(guò)程僅需13-17min。選擇溶劑控制器可有4個(gè)溶劑瓶，每個(gè)瓶可裝入不同極性的溶劑，可選用不同溶劑先后萃取相同的樣品，也可用同一溶劑萃取不同的樣品。可同時(shí)裝入12或24個(gè)萃取池連續(xù)萃取。ASE200型萃取儀萃取池的體積為1，5，11，22，33mL。 ASE300型萃取儀的萃取池體積可選用34，66和100mL。

快速溶劑萃取的突出優(yōu)點(diǎn)

與索氏提取、超聲、微波、超臨界和經(jīng)典的分液漏斗振搖等傳統(tǒng)方法相比，快速溶劑萃取有如下突出優(yōu)點(diǎn)：有機(jī)溶劑用量少，10g樣品僅需15mL溶劑，減少了廢液的處理；快速，完成一次萃取全過(guò)程的時(shí)間一般僅需15分鐘；基體影響小，可進(jìn)行固體半固體的萃�。�樣品含水75%以下），對(duì)不同基體可用相同的萃取條件；由于萃取過(guò)程為垂直靜態(tài)萃取，可在充填樣品時(shí)預(yù)先在底部加入過(guò)濾層或吸附介質(zhì)；方法發(fā)展方便，已成熟的用溶劑萃取的方法都可用快速溶劑萃取法作；自動(dòng)化程度高，可根據(jù)需要對(duì)同一種樣品進(jìn)行多次萃取，或改變?nèi)軇┹腿�，所有這些可由用戶自己編程，全自動(dòng)控制；萃取效率高，選擇性好；使用方便、
安全性好，已被確認(rèn)為美國(guó)EPA標(biāo)準(zhǔn)方法，標(biāo)準(zhǔn)方法編號(hào)3545。

表一 與現(xiàn)有的萃取技術(shù)相比ASE技術(shù)通常所用時(shí)間僅為12到20分鐘

技術(shù)名稱(chēng) 平均萃取時(shí)間
索氏提取 4至48小時(shí)
自動(dòng)索氏提取 1至4小時(shí)
超聲萃取 30分鐘至1小時(shí)
微波萃取 30分鐘至1小時(shí)
ASE快速溶劑萃取 12至20分鐘
表二 與現(xiàn)有的萃取技術(shù)相比ASE使用的溶劑量最少
技術(shù)名稱(chēng) 平均溶劑使用量
索氏提取 200至500毫升
自動(dòng)索氏提取 50至100毫升
超聲萃取 150至200毫升
微波萃取 25至50毫升
ASE快速溶劑萃取 15至45毫升

快速溶劑萃取的應(yīng)用

盡管快速溶劑萃取是近幾年才發(fā)展的新技術(shù)，但由于其突出的優(yōu)點(diǎn)，已受到分析化學(xué)界的極大關(guān)注�？焖偃軇┹腿∫言诃h(huán)境、藥物、食品、農(nóng)業(yè)和聚合物工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用  ASE在環(huán)境方面用來(lái)監(jiān)測(cè)土壤、大氣和河流的有毒有害物質(zhì)的污染情況，可從土壤、河泥、污泥、沉積物、大氣顆粒物、粉塵、動(dòng)植物組織、蔬菜和水果等樣品中萃取《資源保護(hù)回收法》中的所有目標(biāo)物質(zhì)，包括氯化物和有機(jī)磷、有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑、半揮發(fā)物質(zhì)、除草劑、柴油、石油總烴、二惡英、呋喃、炸藥（TNT、RDX、HMX）和多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等物質(zhì)（可參看EPA3545標(biāo)準(zhǔn)方法），還可用于土壤普查，污水處理以及從空氣過(guò)濾器中的聚胺酯濾膜和XAD樹(shù)脂中萃取空氣過(guò)濾截留的有機(jī)聚合物和城市飛塵中的二惡英。

分析物（EPA方法號(hào)） 最低檢出限aμg/kg 精度%（CRM的回收率） 回收率%（與索氏提取對(duì)比） 精度（%RSD）

有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑（8081）（20個(gè)組分的平均數(shù)） 0.5-3.2 66-84 75-105 3.2

多氯聯(lián)苯（Aroclor1254，8082） 57-70 99 96.3 3.5

石油總烴（DRO，8015） 5.1 104.1 NA 9.7

有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑（8141）（24個(gè)組分的平均數(shù)） 18.9-171 56-72 90-111 16.3

氯化物除草劑（8151）8個(gè)組分的平均數(shù)） 22-261 36-69 101-118c 15.5


半揮發(fā)性物質(zhì)（BNAs，8270）56個(gè)組分的平均數(shù) 16-89 58-70 66-120 5.4

二噁英（8280/8290） 低于ppt 73b 96b 4.24d

a) 根據(jù)SW-846第一章計(jì)算

b) 代用品的平均回收率

c) 振搖法

d) 同類(lèi)物平均RSD

食品領(lǐng)域的應(yīng)用  在食品分析中，為滿足食品安全法要求，ASE被用來(lái)監(jiān)測(cè)市售的食品、熟肉食品、奶制品和水果蔬菜中的農(nóng)藥殘留、從多種基質(zhì)（包括液體的牛奶和半固體奶酪、魚(yú)肉等）中萃取脂肪，確定脂肪含量、確定多種類(lèi)型食品中的添加劑是否嚴(yán)格與標(biāo)簽要求相符合、是否有摻假行為以及確定不同產(chǎn)地天然產(chǎn)物的風(fēng)味特性等，確保民眾的菜籃子安全。ASE為食品分析提供了高速度和節(jié)省溶劑的優(yōu)勢(shì)，為滿足極低檢出限的食品檢測(cè)需處理大樣品量的要求，ASE所備的100毫升萃取池，具備了萃取高克重的干、濕樣品的能力。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用ASE可用來(lái)萃取種子中的油，以確定含油量；萃取谷物、蔬菜、水果、茶葉、魚(yú)肉和其他動(dòng)物組織中的農(nóng)藥殘留包括有機(jī)氯、有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑，除草劑，多氯聯(lián)苯和二噁英；ASE還被用來(lái)萃取動(dòng)物飼料中的農(nóng)殘，以確保飼料安全；用于萃取動(dòng)物肝臟，監(jiān)測(cè)獸藥代謝及殘留情況。
石化領(lǐng)域的應(yīng)用 化學(xué)工業(yè)中的聚合物分析中，ASE被用來(lái)萃取聚丙烯、聚酯和其他材料中的添加劑，包括抗氧劑、抗紫外、防滑和抗微生物等添加或結(jié)合進(jìn)聚合物材料用于改變聚合物特性的物質(zhì)；從PVC中萃取增塑劑；從SBR橡膠樣品中萃取油和有機(jī)酸；確定聚合物的實(shí)際結(jié)構(gòu)。ASE用來(lái)替代傳統(tǒng)的12到24小時(shí)溶劑回流萃取，大大地減少了萃取時(shí)間和實(shí)驗(yàn)人員在溶劑下暴露的機(jī)會(huì)，同時(shí)縮短了重要的質(zhì)控信息向各批次生產(chǎn)環(huán)節(jié)的反饋時(shí)間，從而避免了由于不恰當(dāng)?shù)墓に噮��?shù)給生產(chǎn)造成的損失。
醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用在制藥、天然產(chǎn)物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分析中，ASE被用來(lái)從植物中萃取天然產(chǎn)物，鑒定添加物是否與工業(yè)規(guī)范的有效成分水平標(biāo)準(zhǔn)相符；監(jiān)測(cè)藥品制劑含量水平和藥物在動(dòng)物組織中的代謝；鑒定各批次產(chǎn)品有效成分是否與性能指標(biāo)要求相符；對(duì)中藥成分的萃取剖析，可用不同極性的溶劑進(jìn)行選擇性萃取的特點(diǎn)使得有效成分的篩選和確定變得更容易。ASE為以上的應(yīng)用節(jié)省了時(shí)間增加了效率，可全自動(dòng)工作和具有極好重復(fù)性的特點(diǎn)，對(duì)制藥工藝過(guò)程的控制和對(duì)潛在診斷試劑的發(fā)現(xiàn)、以及更快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)、開(kāi)發(fā)和利用中草藥均非常有利。

刑偵領(lǐng)域的應(yīng)用 ASE可被用來(lái)萃取爆炸現(xiàn)場(chǎng)殘留的爆炸物或污染的土壤，用于炸藥成分的分析；萃取尸體肝臟、胃容物或毛發(fā)，以及案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的提取物，確定毒物成分，地域來(lái)源，為快速破案爭(zhēng)取了時(shí)間。

煙草、造紙、化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用 煙草的質(zhì)量控制、產(chǎn)地區(qū)分以及香味劑的添加結(jié)果判定；紙和紙漿中的全部可提出物、化妝品清潔劑中香味劑的控制；天然產(chǎn)物的特性表征；液體和顆粒清潔劑中的表面活性劑等均可用ASE做前處理。

進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫領(lǐng)域的應(yīng)用 隨著中國(guó)進(jìn)入WTO，中國(guó)與國(guó)際間的貿(mào)易往來(lái)日益增多，但由于國(guó)家目前的檢測(cè)水平與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還有差距，農(nóng)產(chǎn)品出口所遭遇的貿(mào)易壁壘已從以往的關(guān)稅、數(shù)量限制等轉(zhuǎn)為以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)植物衛(wèi)生檢驗(yàn)檢疫、健康標(biāo)準(zhǔn)、食品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)等為由的所謂“綠色壁壘”，大批在國(guó)內(nèi)檢驗(yàn)合格的出口產(chǎn)品因與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不符或某些指標(biāo)國(guó)內(nèi)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)而遭到退貨，對(duì)這個(gè)問(wèn)題，一方面可看成是一些發(fā)達(dá)國(guó)家為阻止中國(guó)產(chǎn)品出口找到的理由，另一方面，我們也不得不看到和承認(rèn)我們?cè)跈z測(cè)水平上的差距。以茶葉農(nóng)殘的檢驗(yàn)為例，用傳統(tǒng)的萃取方法萃取的結(jié)果，農(nóng)殘含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而用ASE對(duì)同一樣品進(jìn)行萃取，其農(nóng)殘含量卻大大高于國(guó)標(biāo)，由此看來(lái)，樣品的處理方式對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確與否有直接的關(guān)系，必須引起有關(guān)部門(mén)的重視。采用先進(jìn)的樣品處理和檢測(cè)手段，使用與國(guó)際接軌的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)更新過(guò)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，是打破綠色壁壘的保證，也是盡快建立起我國(guó)自己的綠色防線的需要。ASE在進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫方面的應(yīng)用，還體現(xiàn)在它的快速通關(guān)能力上，與先進(jìn)的檢測(cè)儀器結(jié)合，可在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)待檢物作出準(zhǔn)確無(wú)誤的判斷，確保進(jìn)出口檢驗(yàn)的時(shí)效性。

ASE應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷地開(kāi)發(fā)，作為常規(guī)分析必要前處理過(guò)程的必備手段， ASE有非常廣闊的市場(chǎng)前景，僅1997年的10至11月，ASE剛剛推出不久，就有500臺(tái)ASE200銷(xiāo)往世界各地，僅美國(guó)國(guó)家環(huán)保局就擁有12臺(tái)，目前為止，全球已有數(shù)千個(gè)用戶。在我國(guó)，ASE技術(shù)剛剛推廣，目前已有十幾個(gè)用戶，以及很多的購(gòu)買(mǎi)意向，ASE可解決農(nóng)業(yè)飼料的安全檢測(cè)、進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫的快速通關(guān)、環(huán)境污染物的提取、中草藥、煙草成分及污染物提取、食品果品蔬菜的安全檢測(cè)、土壤監(jiān)測(cè)和普查等等問(wèn)題。是實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)代分析儀器的最好前處理伙伴，相信隨著分析儀器的發(fā)展，分析速度精度的提高，會(huì)有越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員希望掌握快速溶劑萃取技術(shù)。