序：

“色谱技术丛书”从2000年出版以来，受到读者的普遍欢迎。主要原因是这套丛书较全面地介绍了当代色谱技术，而且注重实用、语言朴实、内容丰富，对广大色谱工作者有很好的指导作用和参考价值。2004年起丛书第二版各分册陆续出版, 从第一版的13个分册发展到23个分册（实际发行22个分册），对提高我国色谱技术人员的业务水平以及色谱仪器制造和应用行业的发展起了积极的作用。现在，10多年又过去了，色谱技术又有了长足的发展，在分析检测一线工作的技术人员迫切需要了解和应用新的技术，以提高分析测试水平，促进国民经济的发展。作为对这种社会需求的回应，化学工业出版社和丛书作者决定对第二版丛书的部分分册进行修订，这是完全必要的，也是非常有意义的。应出版社和丛书主编的邀请，我很乐意为丛书第三版作序。

根据色谱技术的发展现状和读者的实际需求，丛书第三版与第二版相比，作了较大的修订，增加了不少新的内容，反映了色谱的发展现状。第三版包含了15个分册，分别是：傅若农的《色谱分析概论》，刘虎威的《气相色谱方法及应用》，陈义的《毛细管电泳技术及应用》，于世林的《高效液相色谱方法及应用》，牟世芬等的《离子色谱方法及应用》，赵睿、刘国诠等的《色谱柱技术》，白玉、汪正范等的《色谱联用技术》，李攻科、汪正范等的《样品制备方法及应用》，袁黎明等的《色谱手性分离技术及应用》，欧阳津等的《液相色谱检测方法》，张庆合等的《色谱仪器维护与故障排除》，蔡亚岐、江桂斌等的《色谱在环境分析中的应用》，吴永宁等的《色谱在食品安全分析中的应用》，胡昌勤等的《色谱在药物分析中的应用》，宋德伟等的《色谱在生命科学中的应用》。这些分册涵盖了色谱的主要技术和主要应用领域。特别是第三版中《样品制备方法及应用》是重新组织编写的，这也反映了随着仪器自动化的日臻完善，色谱分析对样品制备的要求越来越高，而样品制备也越来越成为色谱分析乃至整个分析化学方法的关键步骤。此外，《色谱手性分离技术及应用》的出版也使得这套丛书更为全面。总之，这套丛书的新老作者都是长期耕耘在色谱分析领域的专家学者，书中融入了他们广博的知识和丰富的经验，相信对于读者，特别是色谱分析行业的年轻工作者以及研究生会有很好的参考价值。

感谢丛书作者们的出色工作，感谢出版社编辑们的辛勤劳动，感谢安捷伦科技有限公司的再次热情赞助！中国拥有世界上最大的色谱市场和人数最多的色谱工作者，我们正在由色谱大国变成色谱强国。希望第三版丛书继续受到读者的欢迎，也祝福中国的色谱事业不断发展。是为序。

2017年12月于大连

前言：

随着生命、环境、材料、医药、食品等科学不断发展，以及国计民生和社会发展对快速精准、灵敏分析技术的迫切需求，分析化学所面临的样品多样性和复杂性前所未有，待测组分含量低且随时空变化，使样品制备成为整个分析过程中的关键环节。在过去几十年中，分析化学的发展集中在研究更准确灵敏的分析方法和分析仪器，样品制备技术及仪器的发展明显滞后，成为制约分析化学尤其是色谱技术发展的瓶颈。因此，样品制备技术的研究近二十年来受到了国内外研究者的高度关注，发展快速高效、高选择性、高通量、环境友好、自动化的样品制备技术已成为色谱分析乃至整个分析化学的前沿研究领域。

样品制备是一个从无序到有序的熵减过程，其研究本质上是如何将热力学第二定律的自发过程，以相反方向进行到最大限度，即如何给体系增加能量和降低体系的熵值以增强分离富集效果。迄今为止，不仅传统的样品制备方法与技术得到了改进和完善，而且发展了很多新的样品制备技术。分析化学书籍和文献中都涉及一些样品前处理技术的介绍，但关于样品制备技术及应用方面的专著很少。“色谱技术丛书”中《色谱分析样品处理》（第二版），以及“分析仪器使用与维护丛书”中《样品前处理仪器与装置》是有关样品制备方面的专门书籍，自出版以来受到了分析工作者及高校师生的广泛好评与肯定。为了全面反映当今国际上样品制备技术的发展与应用，我们结合两本书的优点，全面梳理了样品制备技术的原理、方法及应用，重新编写了本书并纳入“色谱技术丛书”（第三版）中。本书力求做到系统性、科学性、先进性和实用性的有机统一。

本书重新分类了目前主要的样品制备技术，着重介绍各种样品制备技术的原理、方法和应用，也简要介绍了各种样品前处理方法的使用及仪器装置维护要点等，力图反映样品制备技术的最新研究成果。全书共分十章，分别介绍了各种广泛应用或具有良好发展前景的样品制备技术，内容包括样品制备方法概况，样品采集与处理，相分配样品制备技术、相吸附样品制备技术、场辅助样品制备技术、衍生化样品制备技术及其应用，凝胶色谱净化技术及应用，气体样品和生物样品制备方法，样品制备分析在线联用技术。

参加本书资料收集、撰写、校对的人员主要来自于中山大学化学学院复杂体系分离分析研究团队，参编者有李攻科（第一至第十章）、汪正范（第二、七、八、九章）、胡玉玲（第三、四、六章）、肖小华（第五、七、八章）、胡玉斐（第二、十章）、张卓旻（第一、四章）、夏凌（第九、十章）。此外，路振宇、张艳树、陈彦龙、李娜、董建伟、杨佳妮、谢增辉、梁瑞钰等研究生也参加了资料收集及文献校对工作。全书由李攻科、肖小华统稿。

本书参阅和引用了大量中外文参考书籍和文献资料，主要参考文献均列在每章的末尾，在此特向有关作者致以衷心的感谢。本书在写作过程中得到了北京大学刘虎威教授的大力支持与帮助。书中部分内容是作者及研究生长期从事的研究工作，相关研究成果得到了国家自然科学基金委员会、科技部、广东省科技厅、广州市科技局及中山大学等的资助，在此一并表示感谢。

由于编者水平有限，加上有些领域的研究刚刚起步，无论从理论上还是技术方面都有待于继续深入研究与完善，书中不妥、不足之处在所难免，恳请专家和读者批评指正。

编者2022年6月于广州

目录：

第一章绪论

第一节样品制备技术简介002

一、样品制备的定义与地位002

二、样品制备的目的002

三、样品制备方法的评价标准003

四、传统的样品制备方法及其缺点003

五、样品制备技术的分类004

第二节样品制备技术的发展009

参考文献012第二章样品采集与简单处理方法

第一节样品的采集015

一、被动采样与有动力采样015

二、直接采集025

三、浓缩采集030

第二节简单样品前处理方法048

一、离心048

二、过滤051

三、超声波辅助萃取056

四、脱盐057

五、浓缩060

六、蒸馏062

参考文献067第三章相分配样品制备技术

第一节液液萃取070

一、常规液液萃取071

二、连续液液萃取072

三、双水相液液萃取072

第二节液相微萃取074

一、液相微萃取模式074

二、液相微萃取技术理论基础081

三、萃取效率的影响因素084

四、液相微萃取技术的应用086

第三节分散液液微萃取090

一、分散液液微萃取基本过程090

二、分散液液微萃取的影响因素091

三、分散液液微萃取技术的发展092

四、分散液液微萃取的应用096

第四节液膜分离技术100

参考文献105第四章相吸附样品前处理技术

第一节固相萃取110

一、固相萃取基本原理、分离模式及操作步骤111

二、固相萃取吸附剂114

三、固相萃取溶剂的选择121

四、固相萃取装置122

五、固相萃取的应用126

第二节固相微萃取129

一、固相微萃取基本装置和操作步骤130

二、固相微萃取基本理论133

三、固相微萃取涂层135

四、新型固相微萃取介质及其应用137

第三节搅拌棒吸附萃取145

一、搅拌棒吸附萃取基本原理145

二、搅拌棒吸附萃取的萃取解吸模式146

三、搅拌棒吸附萃取技术优化147

四、搅拌棒吸附萃取的应用151

第四节磁固相萃取156

一、磁固相萃取的过程156

二、磁固相萃取材料及其应用157

第五节分散固相萃取164

一、分散固相萃取原理、特点及应用164

二、QuEChERS方法167

第六节基质分散固相萃取169

一、基质分散固相萃取基本原理和特点170

二、基质分散固相萃取的影响因素172

三、基质分散固相萃取的应用173

参考文献174第五章场辅助样品前处理技术

第一节微波辅助萃取技术184

一、微波辅助萃取溶剂188

二、微波辅助萃取模式192

三、微波辅助萃取联用技术197

四、微波辅助萃取的影响因素201

五、微波辅助萃取的应用202

第二节超声波辅助萃取技术203

一、超声波主要作用203

二、超声波辅助萃取的影响因素204

三、超声波辅助萃取联用技术205

四、超声波辅助萃取的应用207

第三节超临界流体萃取技术209

一、超临界流体萃取基本原理209

二、超临界流体萃取的影响因素210

三、超临界流体辅助萃取联用技术216

四、超临界流体萃取技术的应用217

第四节加速溶剂萃取技术218

一、加速溶剂萃取基本原理218

二、加速溶剂萃取的影响因素218

三、加速溶剂萃取联用技术220

四、加速溶剂萃取应用220

第五节电场辅助萃取技术221

一、电场辅助膜萃取技术种类221

二、电场辅助液相（微）萃取技术223

三、电场辅助固相（微）萃取技术224

第六节磁分离技术225

参考文献227第六章凝胶色谱净化技术

第一节概述232

一、凝胶渗透色谱的发展历史232

二、凝胶色谱净化过程234

三、凝胶色谱净化方法与其他样品前处理方法比较234

第二节凝胶色谱净化技术基本理论和特点235

一、空间排斥理论235

二、有限扩散理论237

三、流动分离理论238

四、凝胶色谱净化技术分离特点238

第三节凝胶色谱净化系统239

第四节凝胶色谱净化技术的填料和溶剂选择240

一、凝胶渗透色谱填料240

二、溶剂的选择244

第五节凝胶色谱净化技术的应用246

一、凝胶色谱净化技术在环境分析中的应用246

二、凝胶色谱净化技术在食品分析中的应用249

三、凝胶色谱净化技术在生物样品分析中的应用251

参考文献254第七章样品衍生化技术

第一节衍生化的目的与条件256

一、衍生化的目的256

二、衍生化条件256

第二节气相色谱中常用的柱前衍生化方法257

一、硅烷衍生化方法257

二、烷基衍生化方法258

三、酰基衍生化方法259

四、酯化衍生化方法259

五、卤化衍生化方法260

第三节液相色谱中常用的柱前衍生化方法261

一、紫外衍生化方法261

二、荧光衍生化方法265

三、电化学衍生化法268

四、手性衍生化法269

第四节衍生化样品前处理改进方法269

一、原位萃取衍生化269

二、固相化学衍生化272

第五节衍生化样品前处理技术注意事项274

第六节衍生化样品前处理技术应用274

一、生物样品分析275

二、食品分析276

三、其他分析应用276

参考文献277第八章气体及挥发性样品制备方法

第一节水蒸气蒸馏和同时蒸馏萃取法279

第二节吸附热解吸技术283

一、热解吸操作原理284

二、热解吸装置285

三、使用热解吸技术时需要注意的问题288

四、热解吸技术应用292

第三节静态顶空萃取技术293

一、顶空系统中组分的分布294

二、静态顶空中温度的影响295

三、静态顶空中样品体积的影响296

四、静态顶空分析的线性296

五、静态顶空分析用的样品瓶297

六、静态顶空分析的平衡时间299

第四节吹扫捕集技术299

一、吹扫捕集的基本原理和装置301

二、吹扫捕集法的改进技术305

三、吹扫捕集法的应用307

参考文献308第九章生物样品制备方法

第一节生物样品采集和细胞破碎310

一、液体生物样品采集310

二、组织样品采集311

三、细胞破碎312

四、生物样品部分及完全分解314

第二节蛋白质的分离纯化与转移性裂解315

一、蛋白质的提取315

二、蛋白质的纯化315

三、蛋白质的专一性裂解320

第三节核酸的提取与PCR技术321

一、RNA的提取322

二、DNA的提取322

三、PCR技术323

第四节生物样品处理中常用的一些分离技术324

一、蛋白质去除324

二、双水相萃取技术325

三、反胶束萃取技术327

四、微透析技术330

第五节生物样品制备技术的应用333

一、尿液分析333

二、血液分析334

三、生物组织分析334

四、其他应用335

参考文献336第十章样品制备分析检测在线联用技术

第一节样品制备分析联用技术原则339

第二节样品前处理色谱质谱在线联用技术341

一、在线萃取342

二、在线解吸347

三、色谱分离光谱检测在线联用349

四、多功能在线分析系统355

第三节样品前处理光谱分析在线联用技术360

一、样品前处理原子光谱在线联用360

二、样品前处理分子光谱在线联用363

第四节微纳流控样品制备技术369

一、微纳流控样品制备技术370

二、微纳流控样品前处理分析检测技术应用372

参考文献375