樣品前隨著現(xiàn)代化學分析技術(shù)的飛速發(fā)展，分析手段越來越向著快速、微量、準確、自動的方向發(fā)展，樣品的分析時間基本在20-30分鐘，痕量樣品的檢測可達ppb-ppt，但在樣品的前處理方面，仍存在很大的問題，數(shù)小時數(shù)十小時的處理時間，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，完成一個實驗70-80%甚至更多時間用在樣品的前處理上，而給實驗帶來的誤差有60%以上出自樣品的前處理。樣品前處理越來越成為現(xiàn)代分析方法發(fā)展的制約，已越來越引起人們的重視。戴安公司自1996年推出了快速溶劑萃取儀ASE (Accelerated Solvent Extraction)是對化學分析樣品前處理的革命性貢獻。

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：時間短（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的特點顯著，極大地提高了萃取的工作效率，在它推出的很短時間內(nèi)就被美國國家環(huán)保局批準為EPA3545號標準方法。ASE的應用涉及環(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)下用溶劑對固體或半固體樣品進行萃取的方法。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間并明顯降低萃取溶劑的使用量。
增加溫度和提高壓力對溶劑萃取的作用：
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)中解析并快速進入溶劑
l 降低溶劑粘度有利于溶劑分子向基質(zhì)中擴散
l 增加壓力使溶劑的沸點升高，確保溶劑在萃取過程中一直保持液態(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，放到圓盤式傳送裝置上，將萃取的條件（溫度，壓力，時間，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先后進行：圓盤傳送裝置將萃取池送入加熱爐腔并與相對編號的收集瓶聯(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�。�5分鐘），多次少量向萃取池加入清洗溶劑（20-60秒），萃取液自動經(jīng)過濾膜進入收集瓶，用N2吹洗萃取池和管道（60-100秒），萃取液全部進入收集瓶待分析。自動完成全過程僅需13-17min。選擇溶劑控制器可有4個溶劑瓶，每個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�？赏瑫r裝入12或24個萃取池連續(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

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：有機溶劑用量少，10g樣品僅需15mL溶劑，減少了廢液的處理；快速，完成一次萃取全過程的時間一般僅需15分鐘；基體影響小，可進行固體半固體的萃�。�樣品含水75%以下），對不同基體可用相同的萃取條件；由于萃取過程為垂直靜態(tài)萃取，可在充填樣品時預先在底部加入過濾層或吸附介質(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；自動化程度高，可根據(jù)需要對同一種樣品進行多次萃取，或改變?nèi)軇┹腿�，所有這些可由用戶自己編程，全自動控制；萃取效率高，選擇性好；使用方便、
安全性好，已被確認為美國EPA標準方法，標準方法編號3545。

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

技術(shù)名稱 平均萃取時間
索氏提取 4至48小時
自動索氏提取 1至4小時
超聲萃取 30分鐘至1小時
微波萃取 30分鐘至1小時
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 平均溶劑使用量
索氏提取 200至500毫升
自動索氏提取 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，已受到分析化學界的極大關(guān)注。快速溶劑萃取已在環(huán)境、藥物、食品、農(nóng)業(yè)和聚合物工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應用。

環(huán)境領(lǐng)域的應用  ASE在環(huán)境方面用來監(jiān)測土壤、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、動植物組織、蔬菜和水果等樣品中萃取《資源保護回收法》中的所有目標物質(zhì)，包括氯化物和有機磷、有機氯殺蟲劑、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標準方法），還可用于土壤普查，污水處理以及從空氣過濾器中的聚胺酯濾膜和XAD樹脂中萃取空氣過濾截留的有機聚合物和城市飛塵中的二惡英。

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

有機氯殺蟲劑（8081）（20個組分的平均數(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

有機磷殺蟲劑（8141）（24個組分的平均數(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第一章計算

b) 代用品的平均回收率

c) 振搖法

d) 同類物平均RSD

食品領(lǐng)域的應用  在食品分析中，為滿足食品安全法要求，ASE被用來監(jiān)測市售的食品、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、魚肉等）中萃取脂肪，確定脂肪含量、確定多種類型食品中的添加劑是否嚴格與標簽要求相符合、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，為滿足極低檢出限的食品檢測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)域的應用ASE可用來萃取種子中的油，以確定含油量；萃取谷物、蔬菜、水果、茶葉、魚肉和其他動物組織中的農(nóng)藥殘留包括有機氯、有機磷殺蟲劑，除草劑，多氯聯(lián)苯和二噁英；ASE還被用來萃取動物飼料中的農(nóng)殘，以確保飼料安全；用于萃取動物肝臟，監(jiān)測獸藥代謝及殘留情況。
石化領(lǐng)域的應用 化學工業(yè)中的聚合物分析中，ASE被用來萃取聚丙烯、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酸；確定聚合物的實際結(jié)構(gòu)。ASE用來替代傳統(tǒng)的12到24小時溶劑回流萃取，大大地減少了萃取時間和實驗人員在溶劑下暴露的機會，同時縮短了重要的質(zhì)控信息向各批次生產(chǎn)環(huán)節(jié)的反饋時間，從而避免了由于不恰當?shù)墓に噮��?shù)給生產(chǎn)造成的損失。
醫(yī)藥領(lǐng)域的應用在制藥、天然產(chǎn)物、營養(yǎng)物質(zhì)的分析中，ASE被用來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準相符；監(jiān)測藥品制劑含量水平和藥物在動物組織中的代謝；鑒定各批次產(chǎn)品有效成分是否與性能指標要求相符；對中藥成分的萃取剖析，可用不同極性的溶劑進行選擇性萃取的特點使得有效成分的篩選和確定變得更容易。ASE為以上的應用節(jié)省了時間增加了效率，可全自動工作和具有極好重復性的特點，對制藥工藝過程的控制和對潛在診斷試劑的發(fā)現(xiàn)、以及更快速準確地發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和利用中草藥均非常有利。

刑偵領(lǐng)域的應用 ASE可被用來萃取爆炸現(xiàn)場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)場的提取物，確定毒物成分，地域來源，為快速破案爭取了時間。

煙草、造紙、化妝品等領(lǐng)域的應用 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。

進出口檢驗檢疫領(lǐng)域的應用 隨著中國進入WTO，中國與國際間的貿(mào)易往來日益增多，但由于國家目前的檢測水平與國際標準還有差距，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)標準、動植物衛(wèi)生檢驗檢疫、健康標準、食品標準、產(chǎn)品標識等為由的所謂“綠色壁壘”，大批在國內(nèi)檢驗合格的出口產(chǎn)品因與國際標準不符或某些指標國內(nèi)沒有標準而遭到退貨，對這個問題，一方面可看成是一些發(fā)達國家為阻止中國產(chǎn)品出口找到的理由，另一方面，我們也不得不看到和承認我們在檢測水平上的差距。以茶葉農(nóng)殘的檢驗為例，用傳統(tǒng)的萃取方法萃取的結(jié)果，農(nóng)殘含量符合國家標準，而用ASE對同一樣品進行萃取，其農(nóng)殘含量卻大大高于國標，由此看來，樣品的處理方式對檢測結(jié)果的準確與否有直接的關(guān)系，必須引起有關(guān)部門的重視。采用先進的樣品處理和檢測手段，使用與國際接軌的檢測標準，及時更新過時標準，是打破綠色壁壘的保證，也是盡快建立起我國自己的綠色防線的需要。ASE在進出口檢驗檢疫方面的應用，還體現(xiàn)在它的快速通關(guān)能力上，與先進的檢測儀器結(jié)合，可在最短的時間內(nèi)對待檢物作出準確無誤的判斷，確保進出口檢驗的時效性。

ASE應用領(lǐng)域仍在不斷地開發(fā)，作為常規(guī)分析必要前處理過程的必備手段， ASE有非常廣闊的市場前景，僅1997年的10至11月，ASE剛剛推出不久，就有500臺ASE200銷往世界各地，僅美國國家環(huán)保局就擁有12臺，目前為止，全球已有數(shù)千個用戶。在我國，ASE技術(shù)剛剛推廣，目前已有十幾個用戶，以及很多的購買意向，ASE可解決農(nóng)業(yè)飼料的安全檢測、進出口檢驗檢疫的快速通關(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、土壤監(jiān)測和普查等等問題。是實驗室中現(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，會有越來越多的實驗技術(shù)人員希望掌握快速溶劑萃取技術(shù)。