样品前处理对于药品分析的成功起着至关重要的作用，近年来科学技术的不断发展也使一些实用、高效、环保、新型的技术开始广泛应用于药物分析领域，本文将侧重介绍中药分析中样品前处理的新技术。

传统的中药提取方法主要有蒸馏法和溶剂萃取法。蒸馏法包括常压蒸馏、分馏、水蒸气蒸馏、真空蒸馏、抽提蒸馏等。水蒸气蒸馏法又可分为共水蒸馏法、通水蒸气蒸馏法、水上蒸馏法等。溶剂萃取法是较为有效、应用广泛的经典方法之一，在中药分析中几乎半数的样品前处理使用溶剂萃取法。根据基质的不同，溶剂萃取可分为液固萃取、液液萃取和液气萃取（溶液吸收）。

传统的提取分离技术还有沉淀法、过滤法、离心法、升华法、盐析法、透析法和结晶法等。这些方法在中药分析样品前处理中也有着较为广泛的应用，但各有一定应用局限性。

超临界流体萃取（SFE）技术

超临界流体萃取技术，是指将在临界温度和临界压力以上，且接近临界点状态下的流体作为萃取溶剂，利用其兼有液体和气体的双重性质，在临界点附近某区域（超临界区）内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能，且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动，通过控制温度和压力进行选择性提取。

SFE具有传质速度快、渗透能力强、溶解萃取效率高、提取温度低、可室温下操作而更利于热敏性成分的提取、无溶剂残留、无污染、操作方便、快速、低廉的优点。可作为超临界流体的物质有CO2、水、乙烷、NO2等，其中CO2临界温度接近室温（3113℃），临界压力较低（7137 MPa），而且无色、无味、无毒、不易燃烧、性质稳定、低廉易得，故应用最为普遍。利用超临界CO2 提取技术，取代传统蒸馏法和溶剂法提取中药挥发油有效成分，并结合超临界色谱-质谱联用、超临界色谱-红外谱联用等分离鉴定技术进行分析，已成为中药领域研究中的热点。但超临界CO2 极性很小，只适合挥发油、小分子萜类、部分生物碱的提取，对极性大的物质提取应用受到一定限制，研究通过添加夹带剂如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、水等增加压力，可改善流体溶解性质，对中药的生物碱、黄酮类、皂甙类等非挥发性有效成分的提取应用也日趋普遍。

超声波提取（USE）技术

超声波提取技术，是指以超声波辐射压强产生的骚动效应、空化效应和热效应，引起机械搅拌、加速扩散溶解的一种提取方法。它能够更有效地提高提取效率，瞬间稳定升高温度，对热不稳定成分影响较小。

超声波是指频率为20kHz~50MHz左右的电磁波，它是一种机械波，需要能量载体——介质进行传播。超声波在传递过程中存在正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。也就是说，超声波并不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。

中药材中的有效成分在超声波场作用下，不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。

超声波萃取法具有如下优点：在常温下超声波强化萃取，不破坏中药材中某些具有热不稳定、易水解或氧化特性的药效成分；常压萃取，安全性好，操作简单易行，设备简便；萃取效率高。超声波强化萃取10~30min即可获最佳提取率；适用性广，绝大多数的中药样品均可超声萃取；超声波萃取与溶剂和目标萃取物的性质（如极性）关系不大。因此，可供选择的萃取溶剂种类多、目标萃取物范围广泛。

固相萃取和固相微萃取

固相萃取（SPE）是由液固萃取和柱层析技术结合发展而来，主要用于样品的分离、纯化和浓缩，与传统的液液萃取法相比较，可提高分析物的回收率，更有效地将分析物与干扰组分分离。

固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过程。在此过程中，固相对分析物的吸附力大于样品母液，当样品通过固相萃取柱时，分析物被吸附在固体表面，其他组分则随样品母液通过柱子，最后用适当的溶剂将分析物洗脱下来。

固相微萃取（SPME）是在固相萃取基础上发展的样品前处理技术，无需有机溶剂，操作也很简便。该技术使用的是一支携带方便的萃取器（如图1所示），适于室内使用和野外的现场取样分析，也易于进行自动操作。这对样品数量多、操作周期短的常规分析极为重要，不仅省时省力，而且对提高方法的准确度和重现性有重要意义。该技术在一个简单过程中同时完成了取样、萃取和富集，是对液体样品中痕量有机污染物进行萃取的理想方法。

SPME有两种萃取方式，一种是将萃取纤维直接暴露在样品中的直接萃取法，适于分析气体样品中的有机化合物。另一种是将纤维暴露于样品顶空中的顶空萃取法，适于固体样品中挥发、半挥发性有机化合物的分析。

图1. 固相微萃取器示意图。

图2. 基于悬挂液滴的液相微萃取示意图。

图3. 基于中空纤维的液相微萃取示意图。

SPME萃取待测物后可与气相色谱、液相色谱联用进行分离，可使用各种检测器，方法的最低检测限可达ng甚至pg水平。

固相萃取的另一种技术是1989年美国Louisiana州立大学Barker教授提出并给予理论解释的基体分散固相萃取（MSPD）法。其原理是将涂渍有C18等多种聚合物的担体固相萃取材料与样品一起研磨，得到半干状态的混合物并将其作为填料装柱，然后用不同的溶剂淋洗柱子，将各种待测物洗脱下来。其优点是浓缩了传统样品前处理中的样品匀化、组织细胞裂解、提取、净化等过程，不需要进行组织匀浆、沉淀、离心、pH调节和样品转移等操作步骤，避免了样品的损失。MSPD是一种简单、高效、实际的提取净化方法，适用于中药中农药残留的提取净化，可提高分析速度、减少试剂用量，适于自动化分析。

液相微萃取（LPME）

LPME技术具有操作简便、快捷、成本低廉、易与色谱系统联用等优点。近年来，作为一种新型的样品前处理技术，已经引起药物分析领域研究人员的注意。

室温离子液体（Room Temperature Ionic Liquids），是指在室温或室温附近温度下呈液态的仅由离子组成的物质，组成离子液体的阳离子一般为有机阳离子（如烷基咪唑阳离子、烷基吡啶阳离子、烷基季铵离子等），阴离子可为无机阴离子或有机阴离子（如[PF6]-、[BF4]-、[AlCl4]-、[CF3SO3]-等）。离子液体具有以下优点：几乎没有蒸气压，不易挥发，从而在使用过程中不会给环境造成很大压力；具有较大的稳定温度范围（-100~200℃），较好的化学稳定性及较宽的电化学稳定电位窗口；通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性，并且其酸度可调至超酸性，因此可通过一定的阴阳离子的组合设计构筑“需求特定”或“量体裁衣”的离子液体。

应用于液相微萃取时，由于离子液体本身的不易挥发性、粘度较大等特点，可得到更大的悬挂液滴和更加持久的萃取时间，从而提高分析检测的灵敏度和可靠性。在具体的应用过程中，可以依据发展比较成熟的两种方法：基于悬挂液滴的SDME（Suspended/Single Drop Microextraction）形式的微滴液相微萃取；基于中空纤维的两相模式或三相模式的液-液微萃取或液-液-液微萃取（如图2和图3所示），进一步发展离子液体-液相微萃取技术。

离子液体-液相微萃取技术已成功地应用于环境中多环芳烃（PAHs）、壬基酚（NP）和辛基酚（OP）等污染物的富集分离和检测，并受到了包括中药分析等相关领域的关注。

加速溶剂萃取技术

加速溶剂萃取法（ASE）是一种在较高温度（50~200℃）和较大压力（10.3~20.6 MPa）条件下用溶剂萃取固体或半固体的样品前处理方法。样品前处理时间仅需12~20min，溶剂用量仅需15ml，不仅降低了成本，而且由于溶剂量的减少加快了提纯和浓缩的速度，进一步缩短了分析时间。

图4. 加速溶剂萃取仪结构示意图。

ASE已在环境、药物和食品等领域得到广泛应用，特别是在农药残留检测方面，被用于有机氯、有机磷杀虫剂、苯氧基除草剂、三嗪除草剂、二恶英、呋喃等有害物质的萃取。但由于ASE是在高温环境下进行的，因此，热降解是一个令人关注的问题。

加速溶剂萃取仪具有以下特点：

全自动提供溶剂，使用溶剂控制器，最多可以同时进行4种溶剂的混合。减少了 溶剂计量和溶剂混合的工作量，不仅提高了萃取的效率，而且提高了实验的安全性。

全自动萃取过程控制，溶剂控制器可以独立地控制每个样品池的温度和压力，从而提高分析检测的精度，保证实验结果的重复性。

系统地进行检测方法的开发，溶剂控制器能自动控制萃取的温度、压力、时间、次数以及各种溶剂的比例，有利于方法的开发，取得最佳的萃取效果。

微波辅助消解及微波辅助萃取

微波辅助萃取（MAE），是用微波能加热与样品相接触的溶剂，将所需化合物从样品基体中分离，进入溶剂中的过程。

微波是频率在300MHZ~300GHZ之间的电磁波，它具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大特性。常用的微波频率为2450MHZ。微波加热是利用被加热物质的极性分子（如H2O、CH2Cl2等）在微波电磁场中快速转向及定向排列，从而产生撕裂和相互摩擦而发热。微波加热则是能量直接作用于被加热物质，其模式为：热源→样品→器皿。空气及容器对微波基本上不吸收和反射，从根本上保证了能量的快速传导和充分利用。

微波萃取技术作为一种新型的萃取技术，有其独特的特点。首先体现在微波的选择性，因其对极性分子的选择性加热从而对其选择性地溶出。其次MAE大大降低了萃取时间，提高了萃取速度，传统方法需要几小时至十几小时，超声提取法也需半小时到一小时，微波提取只需几秒到几分钟，提取速率提高了几十至几百倍，甚至几千倍。最后，微波萃取由于受溶剂亲和力的限制较小，可供选择的溶剂较多，同时减少了溶剂的用量。另外，微波提取如果用于大生产，安全可靠、无污染、生产线组成简单，并可节省投资。

当然，微波萃取也存在一定的局限性。例如，微波萃取仅适用于热稳定性物质的提取，对于热敏性物质，微波加热可能使其变性或失活。又如，微波萃取要求药材具有良好的吸水性，否则细胞难以吸收足够的微波能而将自身击破，产物也就难以释放出来。再如，微波萃取过程中细胞因受热而破裂，一些不希望得到的组分也会溶解于溶剂中，从而使微波萃取的选择性显著降低。

凝胶渗透色谱技术（GPC）

凝胶渗透色谱技术是根据被分离物质分子量的不同，通过具有分子筛性质的固定相（凝胶）使物质达到分离。凝胶渗透色谱的最佳参数主要决定于载体、溶剂的选择。载体是凝胶渗透色谱具有分离作用的关键，其结构直接影响仪器性能及分离效果。因此，要求载体具有良好的化学惰性、热稳定性、一定的机械强度、不易变形、流动阻力小、不吸附待测物质、分离范围广（取决于载体的孔径分布）等性质。同时分离效果还与载体的粒度大小和填充密度有关。为了扩大分离范围和分离容量，一般选择几种不同孔径的载体混合装柱，或串联装有不同载体的 ，其中载体的粒度越小、越均匀、填充得越紧密越好。良好的溶剂有利于提高待测物质的溶解度，要求溶剂的熔点在室温以下，而沸点应高于实验温度，且溶剂的粘度小，以减小流动阻力。另外溶剂还必须具备毒性低、易于纯化、化学性质稳定及不腐蚀色谱设备的特点。

凝胶渗透色谱的分离效率除了载体、溶剂的选择以外，还包括合适的温度和溶质的化学性质的影响。

与吸附柱色谱等净化技术相比，凝胶渗透色谱技术具有净化容量大、可重复使用、适用范围广、使用自动化装置后净化时间缩短、简便、准确等优点。随着适用于非水溶剂分离的凝胶类型的增加，GPC在中药分析中如中药的农药残留量净化中得到应用。

减压层析分离技术

减压层析分离技术是一种简便、快速、高效的层析分离方法，其基本原理与普通柱层析相同。与其他层析分离方法相比，减压层析分离具有设备简单、操作方便、时间短等优点，可避免样品由于长时间的吸附而变质，适用于分离不太稳定的化合物。但该法在溶剂用量上比普通柱层析大，且不能直接观察色带来进行切割洗脱。

高速逆流色谱分离技术

高效逆流色谱分离技术是应用动态液-液分配的原理，利用螺旋管的方向性与高速行星式运动相结合，使两相互不混溶的溶剂在螺旋管中实现高效接触、混合、分配和传递，从而将具有不同分配比的样品组分分离出来。样品在互不相溶的两相中分配，克服了固相载体带来的样品吸附、损失、污染、峰形拖尾等缺点，并能重复进样，应用价值比较高。高效逆流色谱分离仪器价格低廉，性能可靠，分析成本低，易于操作。尽管与高效液相色谱分离相比，有时柱效不太高，但可以避免其对样品的吸附及不可回收的弊端。

高速逆流色谱分离技术广泛应用于天然药物成分的分离制备和分析中。有报道用该技术研究生物碱、黄酮、蒽醌、香豆素等成分的分离都取得了较好的效果。高速逆流色谱分离法不仅适用于非极性化合物的分离，也适用于极性化合物的分离，还可以应用于进行中药粗提物中各组分的分离或进一步的纯化精制。该技术有望成为中药有效成分质量标准研究、分析的一种新方法，也会成为中药制剂生产的一种新型分离技术。

膜分离技术

膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力（如浓度差、电位差、压力差等）时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。膜分离技术具有在分离时不受热、能耗低、无二次污染、分离效率高等特点，既可用于中药提取液的澄清，又可用于中药成分的精制、分离及提纯。

分子蒸馏技术

分子蒸馏技术是利用物质挥发程度的不同，混合物各分子受热后会从液面逸出，并在离液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一个冷凝面，使轻分子不断逸出，而重分子达不到冷凝面，从而打破动态平衡而将混合物中的轻重分子分离。由于分子蒸馏是一种在高真空度（绝对压强0.133Pa）下进行分离操作的连续蒸馏过程，蒸馏过程中冷却真空系统不断抽气，使整个蒸馏系统处于高真空度，从而使待分离混合物的沸点远远低于常压沸点，并且各组分在系统中受热停留的时间短，因此，分子蒸馏技术尤其适合于分离高沸点、粘度大、热敏性的中药成分。

分子印迹分离技术

分子印迹分离技术（MIT），是以待分离的化合物为印迹分子（也称模板、底物），制备对该类分子有选择性识别功能的高分子聚合物-分子印迹聚合物，然后以这种分子印迹聚合物（MIP）为固定相来进行色谱分离的技术。其最大的特点是分子识别性强，选择性高，而且制得的MIP有高度的交联性，固定相不易变形，有良好的机械性能和较长的使用寿命。

分子印迹分离技术是一种高效的中药有效成分分离技术。

与其他色谱分离技术相比，MIT具有许多独特的优点，包括分子识别性强、固定相制备简便快速、操作简单且溶剂消耗量小、纯化步骤少、纯化和回收率高、模板和MIPs可回收再利用等。但是，作为一种新型的分离手段，MIT本身还存在许多有待解决的问题，如分子印迹和识别过程的机制和定量描述、功能单体和交联剂的选择局限性等。

结语

速度快、批量大、自动化程度高、成本低、劳动强度低、试剂消耗少、有利于健康和环境、方法准确可靠，是评价样品前处理方法的重要准则。实际分析样品时，采用何种前处理方法为最好，应根据实际测定需要和提取分离方法的特点进行优化选择。如何将这些新技术应用到实际分析工作中，还有许多问题需要解决，需要进一步研究和完善。