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好的，以下是一份关于一本名为《Trends in Sample Preparation》的图书的详细简介，内容将完全围绕该书可能涵盖的先进样本前处理技术展开，不会提及任何AI相关信息，力求自然和专业。 《Trends in Sample Preparation》：前沿方法与技术革新 图书导言 在现代分析化学领域，样本前处理（Sample Preparation）环节是决定最终分析结果准确性、灵敏度和效率的决定性因素。它不仅是连接复杂样品基质与精密分析仪器的桥梁，更是应对日益严苛的痕量分析需求和环境合规要求的核心技术。本书《Trends in Sample Preparation》旨在全面、深入地梳理和探讨当前样本前处理技术领域正在经历的深刻变革与最新发展趋势。我们聚焦于如何通过创新性的技术手段，实现更高效率、更低溶剂消耗、更少人工干预的样本净化、富集与分离过程。 本书的编写团队汇集了来自全球分离科学、环境监测、食品安全和生物分析等多个前沿领域的资深专家。我们力求以兼具理论深度与实践指导性的视角，系统阐述从传统技术的优化到颠覆性新技术的诞生与应用。 --- 第一部分：绿色化学与可持续性前处理 传统样本前处理方法，如液-液萃取（LLE）和固相萃取（SPE），往往依赖大量有机溶剂，对环境和操作人员构成潜在风险。本部分重点探讨如何将绿色化学原则融入样本前处理设计中，以实现更可持续的分析实践。 1. 超临界流体技术在萃取中的应用 (SFE/SFE-LC) 详细论述了以二氧化碳为代表的超临界流体作为“绿色溶剂”在萃取中的优势。内容涵盖SFE的原理、设备配置，以及如何通过调节温度和压力实现对不同极性化合物的选择性萃取。特别关注SFE在脂溶性污染物（如多环芳烃、邻苯二甲酸酯）提取中的效率提升和溶剂残留的彻底消除。 2. 替代性溶剂体系的探索 深入分析了离子液体（Ionic Liquids, ILs）和深共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents, DESs）作为新型萃取介质的潜力。探讨了ILs和DESs的结构-性能关系，它们在微萃取和吸附剂改性方面的最新进展，以及如何设计易于回收和重复使用的可持续萃取系统。 3. 微波辅助与超声波辅助技术 (MAE/UAE) 本章着重于能量辅助技术如何加速萃取过程并减少溶剂用量。对微波辐射（MAE）如何通过选择性加热效应提高萃取效率进行了详尽的数学模型分析。同时，阐述了超声波空化效应（UAE）在样品分散和溶剂渗透中的作用，并提供了应用于土壤、生物组织等复杂基质的优化参数。 --- 第二部分：微量化与高通量技术 随着分析灵敏度要求的不断提高（进入ppt乃至ppq级别），样本前处理正朝着微量化、集成化和高通量筛选的方向发展。本部分聚焦于将样品量和试剂用量降至最低的技术。 4. 顶空气相微萃取 (HS-MEPS) 对顶空气相微萃取（Headspace Microextraction by Packed Spore, HS-MEPS）进行了全面解析。该技术利用极少量的吸附剂填料实现气相中挥发性及半挥发性化合物的富集，极大地简化了步骤。内容包括吸附剂材料的选择、操作流程的标准化，及其在食品香气分析和环境气体监测中的实际案例。 5. 固相微萃取 (SPME) 及其衍生技术 SPME作为一种无溶剂技术，是微量分析的基石。本书详细讨论了新型涂层材料的研发，例如纳米复合材料和分子印迹聚合物（MIPs）涂层，以实现对特定目标物的超高选择性。同时，拓展了液相微萃取（LPME）和偏振光诱导色谱（PLIS）等相关技术，展示了它们在单滴/微体积操作中的优势。 6. 固相萃取（SPE）的自动化与集成化 探讨了传统SPE如何通过高通量平台和在线化设计（Online SPE）实现实验室工作流程的革命。内容涵盖了固相萃取柱的微型化（如µSPE）、萃取参数的自动化控制，以及如何将SPE直接耦合到液相色谱（LC）或气相色谱（GC）进样口，实现“零转移”的连续操作。 --- 第三部分：新型吸附材料的创新与功能化 样本前处理的性能瓶颈往往在于吸附剂的选择性和容量。本部分专注于材料科学在样本前处理中的突破性应用。 7. 分子印迹技术 (MIPs) 在选择性分离中的应用 分子印迹聚合物（MIPs）作为具有“人工受体”特性的材料，被视为实现极端选择性的关键。详细介绍了MIPs的合成策略（包括表面印迹和整体印迹），以及它们在去除复杂基质干扰物（如药物代谢物、内分泌干扰物）方面的卓越性能。 8. 金属有机框架 (MOFs) 和共价有机框架 (COFs) MOFs和COFs因其极高的比表面积、可调控的孔径结构和丰富的表面功能位点，正迅速成为新一代吸附材料。本章分析了如何通过后合成修饰（Post-Synthetic Modification, PSM）来定制MOFs/COFs的化学选择性，使其能高效捕获特定离子或分子。 9. 纳米材料与复合吸附剂 涵盖了碳纳米管（CNTs）、石墨烯及其衍生物在样本前处理中的应用。重点讨论了通过磁性纳米粒子（MNPs）包覆或功能化，实现快速、高效、磁力分离的样本净化技术（Magnetic Solid-Phase Extraction, MSPE），以及这些材料在生物样品（如血浆、尿液）处理中的前处理优化。 --- 第四部分：特定复杂基质的处理策略 不同分析对象对前处理的要求截然不同。本部分提供了针对高复杂性基质的定制化解决方案。 10. 生物分析中的蛋白质沉淀与清除 在药物代谢物、蛋白质组学和代谢组学研究中，生物大分子（特别是蛋白质）的去除是关键挑战。本章深入比较了传统沉淀法、膜过滤法，以及利用新型吸附剂（如磷酸锆、表面功能化二氧化硅）进行选择性吸附的优缺点，并提出了适用于微量生物液体的优化方案。 11. 环境基质中痕量污染物的提取 针对土壤、沉积物和生物组织等固相样品，探讨了加速溶剂萃取（ASE）在提高萃取收率方面的应用。强调了如何通过优化溶剂组合和反应时间，确保对持久性有机污染物（POPs）和新兴污染物（如微塑料）的完全提取。 12. 食品和农业样品的前处理 侧重于复杂食品基质中农药残留、兽药残留和真菌毒素的快速、合规性前处理。详细介绍了QuEChERS（快速、多残留农药提取法）的最新演变，包括其在不同食品类型中的方法验证和自动化集成。 --- 总结与展望 《Trends in Sample Preparation》不仅是一本技术手册，更是对未来分析科学发展方向的深刻洞察。通过对绿色化学、微量化、功能化材料和特定基质策略的综合梳理，本书为分析化学家、质量控制工程师和科研人员提供了一个全面的工具箱，以应对日益精细化的分析挑战。我们坚信，样本前处理技术的持续创新，将是推动下一代分析仪器性能飞跃的根本驱动力。
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