第一篇:氣相色譜技術在白酒分析中的應用
氣相色譜技術以其特有的三高一快(高靈敏度、高分離效能、高選擇性、快速分析)優點,已廣泛應用于食品和釀酒發酵工業,其中四川省品酒多、質量好,推廣應用氣相色譜技術也較普遍。氣相色譜技術在白酒分析中的應用主要有以下幾方面:
1、對白酒衛生指標的監控:
白酒中甲醇、雜醇油有酒類衛生監測的兩項重要指標。氣相色譜可直接進行分析成品中甲醇、雜醇油的含量,方法簡便快速,精密度好,象對偏差均小于5%,又能同時使白酒中正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、正戊醇等高級醇得到單獨測定。
2、對酒廠的基礎酒三項指標的測定:
基礎酒的好壞決定成品酒能否達到質量標準的關鍵。對基礎酒的分析驗收和對主要微量成份的測定,是指導微機勾兌、保證產品質量穩定、統一質量標準,獲得工廠經濟效益的重要因素,而氣相色譜儀是最理想的分析工具?;A酒的三項指標:
a.主體香含量測定:例如濃香型白酒的主體香是已酸乙酯,已被輕工部納入濃香型白酒標準(QB850-83)。
b.已酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯的酯比關系的測定,大量試驗表明:四大酯之間協調,恰當的兩比關系是決定酒香香氣濃郁,純正的關鍵,特別是已酸乙酯含量及其與乳酸乙酯的量比關系,如五糧液酒中乳酸乙酯與已酸乙酯之比值必須小于1。
c.微量香味成份含量范圍的測定:白酒中四大酯作為主體香味成份決定了白酒的香型,但除此之外,其它微量的酯、酸、醛、酮都是助香成份,它們在助香過程中起著烘托、緩沖、平衡的三大作用,注意它們的含量范圍以及與主體香味成份的量比關系是否恰當,直接影響白酒的風味特征。
3、開展對白酒芳香成份的剖析和風味關系的研究:
白酒成份非常復雜,酒中的有些重要成份對酒的典型風味關系還沒有被認識,需要酒廠技術人員利用氣相色譜儀的重要分析工具并與其它儀器配合使用開展醇和醇以外的多種復雜微量成份分析,為保證名特優白酒產品提供更廣泛、準確的科學依據。
4、對于各級衛生防疫站,各級技術監督局產品質量監督檢驗所,可以應用氣相色譜技術來加強市場管理和打擊假冒偽劣白酒產品。
第二篇:氣相色譜培訓教材
氣相色譜儀培訓教材
第一章
氣相色譜簡介
氣相色譜儀的組成2
氣相色譜儀的原理
基本術語
常用概念
氣相色譜應用的領域
氣相色譜儀的組成1.氣體
載氣:用于傳送樣品通過整個系統的氣體。
檢測器氣體:某些檢測器所需要的支持氣體。
2.進樣系統
將樣品蒸汽引入載氣
3.色譜柱
實現樣品組分的分離
4.檢測器
對流出柱的樣品組分進行識別和響應
5.數據系統
將檢測器的信號轉換為色譜圖,并進行定性、6.氣相色譜的原理
在色譜法中存在.兩相,一相是固定不動的,我們把它叫做固定相;另一相則不斷流過固定相,我們把它叫做流動相。
7.氣相色譜的原理
色譜法的分離原理:.就是利用待分離的各種物質在兩相中的分配系數、吸附能力等親和能力的不同來進行分離的。使用外力使含有樣品的流動相(氣體、液體)通過與流動相互不相溶的固定相表面。當流動相中攜帶的混合物流經固定相時,混合物中的各組分與固定相發生相互作用。由于混合物中各組分在性質和結構上的差異,與固定相之間產生的作用力的大小、強弱不同,隨著流動相的移動,混合物在兩相間經過反復多次的分配平衡,使得各組分被固定相保留的時間不同,從而按一定次序由固定相中先后流出。按順序離開色譜柱進入檢測器,產生離子流信號經放大后,在工作站中描繪出各組分的色譜峰。
8.基本術語
保留時間(Retention
time):.組分從進樣到出現最大值所需要的時間;
峰面積(Peak
Area):從峰的最大值到峰底的距離;
峰高(Peak
Heigh):峰與峰底之間包圍的面積;
9.基本術語
分離度(resolution):又稱分辨率,兩個相鄰峰的分離程度,兩個組分保留時間之差與其平均半峰寬值比值。
R=2(tR2-tR1)/(W1+W2)
固定相、柱溫及載氣的選擇是氣相色譜分離條件選擇的三個主要方面,用于提高相鄰兩組分的分離度,在作定量分析時,為了能獲得較好的精密度與準確度,應使R≥1.5。
10.常用概念
噪聲:由于各種原.因引起的基線波動,稱為基線噪聲。無論在無組分流出還是有組分流出時,這種波動均存在。它是一種背景信號。噪聲分短期和長期噪聲二類。
漂移:基線隨時間單方向的緩慢變化,稱基線漂移。
響應值:組分通過檢測器產生的信號。該值取決于組分的性質和濃度。氣相色譜分析是用各組分的響應值(峰面積或峰高)來定量的。為此,必須掌握各組分在不同檢測器上的響應特征。
相對響應因子:又稱相對響應值(s)就是表明組分響應特征的指標。它是指某一組分與相同量參比物質,兩者響應值之比。
靈敏度:指通過檢測器物質的量變化時,該物質響應值的變化率。
.檢測限:將產生兩倍噪聲信號時,單位體積的載氣或單位時間內進入檢測器的組分量
稱為檢測限。
線性:不同類型檢測器的響應值與進入檢測器組分濃度、質量或質量流量之間的關系。
線性范圍:進入檢測器的組分量與其響應值保持線性關系,或是靈敏度保持恒定所覆
蓋的區間。
11.氣相色譜應用的領域
GC是一種極為廣泛.和重要的分析方法,范圍從石油化工、環境保護,到食品分析、醫療衛生等
第二章
氣相色譜儀的主要組成部分
氣路部分
進樣口
色譜柱
檢測器
1.氣路
氣體:載氣(用于.傳送樣品通過整個系統的氣體)和檢測器氣體(部分檢測器所需要的支持氣體)。
載氣純度要求99.999%以上
氣體的選擇
根據檢測器類型而選擇.(不同檢測器使用載氣不同效果不同,FPD
和ECD可以選擇氮氣、氦氣及氬氣做載氣,但是氮氣效果更好)
惰性(所使用的氣體不能和樣品發生反應)
純凈(氣體的純度可避免背景因素的影響)
干燥
捕集阱
脫水管:用來脫去氣體中微量的水分。
烴類捕集阱:用于捕集氣源中少量烴類。起源中的烴類會提高檢測器本底輸出,增大噪聲。
脫氧管:用來脫去氣體中微量的氧氣。微量的氧氣會破壞色譜柱,特別是毛細管柱,同時,氧氣也會降低電子捕獲檢測器的性能。
捕集阱的安裝
安裝捕集阱盡量靠近儀器位置。
安裝之前先將管路吹掃干凈防止沒必要的消耗。
安裝順序先脫水再脫烴后脫氧(脫烴和脫氧管可以捕集水份,成本比脫水管高,且難再生),定期更換
減壓閥壓力:推薦0.4MPa
1kPa=0.145psi=0.01bar
管路的選擇
使用銅管和不銹鋼管連接管路。
管路使用前應用溶劑沖洗并使用載氣干燥。
定期對外加接頭檢漏。
塑料管不能用于管路連接(會滲透氧氣及其他污染物,同時會對檢測組分有干擾)
2.進樣口
進樣口類型
進樣口:使樣品以一種可重復的方式注入的裝置
填充進樣口
分流/不分流進樣口
程序升溫氣化進樣口
揮發進樣口
冷柱頭進樣
2.1
分流/不分流進樣口——分流模式
分流模式用于含量較高組分分析
載氣進入進樣口后經總流量閥控制分兩部分,一部分通過隔墊表面吹掃流出,另一部分經進樣口進入襯管,在襯管中與樣品氣體混合后小部分進入色譜柱,大部分經分流出口放空,分流是通過分流平板的凹槽流出的。分流比為分流流量與柱流量的比值。
優點
防止柱污染
適用范圍廣
靈活性大
分流比可調
分流歧視
在分流比一定條件下,不同樣品組分實際的分流比是不同的,這樣就會造成進入色譜柱的樣品組成不同于原來的樣品組成,從而影響定量分析的準確度。
造成分流歧視的原因有:
.不均勻汽化
.不同樣品組分在載氣中的擴散速度不同
.分流比的大小
.注意色譜柱的初始溫度,防止樣品發生部分冷凝
.還要保證色譜柱安裝時柱入口端超過分流點。
分流進樣口參數設置
.溫度:接近或等于組分中最重組分的沸點,保證組分快速汽化
.載氣流速:氮氣20-40cm/s
.分流比:20:1-200:1
分流比小分流歧視效應小,溶劑峰變寬,分流比大溶劑峰窄分流歧視效應大
襯管的選擇
分流進樣口可采用多種襯管,用于分流進樣的襯管大都不是直通的,常見的管內都填充玻璃毛。
填充玻璃毛主要為了:
.增大與樣品接觸的比表面積,保證樣品完全汽化。
.減小分流歧視。
.防止固體顆粒和不揮發組分進入色譜柱。
2.2
分流/不分流進樣口——不分流模式
不分流模式用于痕量組分分析
不分流進樣和分流進樣采用同一個進樣口,將分流氣路的電磁閥關閉,使樣品全部進入色譜柱。不分流進樣不僅可以提高分析靈敏度,而且可以消除分流歧視。然而,在實際工作中,不分流進樣應用遠沒有分流進樣普遍,只有在分流進樣不能滿足分析要求時(主要是靈敏度要求),才考慮使用不分流進樣。
這就要引入溶劑效應的概念。
溶劑效應
樣品汽化后的體積相對于柱內載氣流量太大,汽化的樣品中溶劑是大量的,不可能瞬間進入色譜柱,結果溶劑峰就會嚴重拖尾,使早流出組分的峰被掩蓋在溶劑溶劑拖尾峰中,加大分析難度,這一現象被稱為溶劑效應。
為了消除溶劑效應,可以采用瞬間不分流技術,在進樣開始時關閉分流閥,使系統處于不分流狀態,待大部分樣品在襯管中汽化進入色譜柱后,在某指定時間開啟分流閥,使系統處于分流狀態,這樣,將襯管中剩余的蒸汽吹掃出襯管。就可以很大程度消除進樣體積大和柱流量小引起的溶劑拖尾。所以說不分流進樣不是絕對的不分流,而是分流與不分流的結合。
瞬間不分流時間的確定
這里,確定一個從進樣到開啟分流閥的時間是很關鍵的。這一時間(稱瞬間不分流時間或分流延遲時間、溶劑吹掃時間)應足夠長,以保證絕大部分樣品進入色譜柱,避免分流歧視影響;同時又要盡可能短,以最大限度地消除溶劑拖尾,使早流出峰的分析更為準確。在實際工作中,常常是根據待測組分沸點和濃度等來確定一個優化的折中點。大多采用0.75分鐘(即從進樣到開啟分流閥的時間為0.75分鐘),通常能保證95%以上的樣品進入色譜柱。
襯管的選擇
選擇直通式襯管,以保證樣品在襯管中盡可能少地稀釋。
對于相對“臟”的樣品,為保證分析的重現性和保護色譜柱不被污染則需填充玻璃毛。但由于不分流進樣時樣品在襯管中滯留的時間比分流進樣長,熱不穩定化合物的分解可能性大,玻璃毛必須經過硅烷化處理,且及時清洗更換。
溶劑的選擇
由于進樣口溫度、色譜柱初溫、溶劑吹掃時間和進樣體積都與溶劑沸點有關,所以不分流進樣對樣品溶劑有嚴格要求,一般來講,使用高沸點溶劑比低沸點溶劑有利,因為溶劑沸點高時,容易實現溶劑聚焦,且可使用較高的色譜柱初始溫度,還可以降低針尖歧視及襯管的壓力突變。另外,溶劑的極性一定要與樣品的極性相匹配,且要保證溶劑在所有被測組分之前出峰,溶劑還要與固定相匹配,才能實現有效的溶劑聚焦。
溶劑聚焦
.主要使溶劑峰變窄
.峰型美觀
.不會脫尾及變寬
.影響分離效果
.不分流進樣是分析高沸點痕量組分的首選方法。
不分流進樣口參數設置
.溫度:可以比分流進樣稍低,但要保證待測組分瞬間完全汽化。溫度過低會造成高沸點組分損失,溫度過高會造成樣品分解。
.載氣流速:流速應高一點,分流出口的流量一般為30
至60ml/min
.溶劑吹掃時間:0.75分鐘。
分流/不分流進樣口——維護
.定期更換進樣墊。
.更換或清洗襯管。
.更換O型環。
.清洗分流平板。
.清洗更換進樣針
3.色譜柱
填充柱以一些材料.填充來吸附或吸收,由銅、不銹鋼或硅酸硼玻璃制成,內徑大約2-4mm,長度為0.5-10m。
.毛細管柱內壁覆蓋一種吸附或吸收材料,由熔融石英制成,內徑細0.05-0.75mm,長度最長可達150m。
.氣相色譜中,固定相是一種固體材料,稱為氣固色譜法,用于永久氣體和低分子量的烴類分析。固定相是粘性液體時(一般是聚合物),稱為氣液色譜法,氣液色譜法占整個氣相色譜分析應用的90%左右。
.通過樣品在固定相的分配或不同溶解度實現分離.組分基于不同的極性而分離(偶極力的作用),固定相可由其化學結構不同而引起的不同極性排序。
.通常遵循“相似相溶”或同極性相互作用。
.色譜柱越長分離效果越好。
.分離指標
.柱效:色譜柱形成尖銳峰的能力
.分離度:色譜柱將兩個峰彼此分開的能力
.選擇性:色譜柱確認兩個峰化學或物理性質差別的能力
.影響分離指標的因素
.柱內徑
.長度
.柱流量
.爐箱溫度
.柱子固定相類型。
.確保所分析組分與柱子的固定相有相互作用的能力。
.理論塔板:分離理論假定色譜柱被分為一些板,簡單理解為組分與固定相之間有相互作用的時刻
.如何提高柱效
.使用內徑更小的色譜柱。
.減小固定相百分組成。
.減小固定相液膜厚度。
.減小進樣量。
.選用更長的色譜柱。
.使用程序升溫改善后流出組分峰形。
.長度:色譜柱的柱效與色譜柱的長度成正比,分辨率是色譜柱長度的平方根,保留時間與長度稱正比。
.直徑:色譜柱的直徑越小,效率越高,可加快分析速度;色譜柱的直徑越大,可容納的樣品量越大,但效率會下降。
.液膜厚度:液膜厚度影響分離的質量,膜厚越厚,色譜柱樣品的容量越大,保留時間越長,峰越寬,效率越低,柱流失越大。
柱溫操作
.恒溫
在整個分析過程中,柱箱溫度保持恒定,升溫速率為零,導致后流出的峰展寬。
.程序升溫
針對組分有較寬的沸點范圍時使用,減少分析時間并使峰變窄,可設定多階程序升溫,導致增加了柱流失,引起基線漂移。
.保存
.色譜柱不使用時要密封保存。
.堵上柱子兩端,以保護柱子中固定液不被氧氣和其他污染物所污染。
.重新安裝色譜柱時注意安裝方向,.安裝時從柱頭截去少許以確保隔墊碎屑不會堵塞在柱子內。
以下情況需老化:
.新柱應老化除去殘留的溶劑。
.色譜柱中殘留有雜質。
.長期不用的色譜柱應老化去除存放過程中變性的固定相。
.步驟:
.將檢測器端色譜柱取下,用接口堵住檢測器入口;通入載氣,設定程序升溫循環老化(最高溫度比色譜柱的溫度上限低20℃),老化時間為2-3小時。
.設置老化溫度及時間時考慮的因素:溫度足夠高以除去不揮發物質,溫度足夠低以延長柱壽命和減小柱流失,老化溫度越低老化時間應越長。
安裝色譜柱
.選擇尺寸合適的密封墊材料;
.在色譜柱安裝前對柱端口進行切割,保證柱端口清潔平整;
.根據儀器制造廠商的指標,確定色譜柱安裝于進樣口和檢測器時插入適當的距離;
.毛細柱必須固定在柱架上,任何部分都不能接觸柱箱壁;
.安裝好后確保所有接頭不泄露。
3.檢測器
氣相色譜檢測器.是一種能檢測氣相色譜流出組分及其變化的器件。檢測器通常由傳感器和檢測電路組成。傳感器是利用被測物質的各種物理性質、化學性質以及物理化學性質與載氣的差異,來感應出被測物質的存在及其量的變化。檢測電路是將傳感器產生的各種信號轉變成電信號的裝置。從傳感器送出的信號是多種多樣的,有電阻、電流、電壓、離子流、頻率、光波等。檢測電路的作用是測定出這些參數的變化,并將其變成可測量的電信號。
常用檢測器的工作原理
.熱導檢測器:把載氣流分為兩部分,分別流經一對參比熱導絲,當樣品通過其中一根熱導絲時,樣品稀釋了載氣而使熱導絲升溫,其電阻相對于參比熱導絲發生了變化,它對所有與載氣的熱電導有差異的化合物均有響應。
.氫焰檢測器:樣品在氫氣、空氣火焰中燃燒產生離子,離子被收集后轉換成電流。氫焰檢測器對大多數有機物都有響應,而多數無機物和一些帶雜原子的有機物響應很小或沒有響應。
.電子捕獲檢測器:通過Ni63放射源發射的低能電子被陽極收集產生電流,化合物捕獲這些電子導致電流降低而產生一個信號。電子捕獲檢測器對堿金屬化合物響應非常靈敏。
.火焰光度檢測器:硫、磷化合物在氫氣、氧氣火焰中燃燒產生光發射。帶有濾光片的光電倍增器只選擇需要的波長來檢測這種發射。火焰光度檢測器對農藥檢測尤其有用。
.氮磷檢測器:當燃燒的樣品通過氮磷檢測器中銣鹽珠時,產生離子。氮磷檢測器對農藥中含N、P的檢測非常靈敏。
.質量選擇檢測器:樣品被電子流轟擊后產生離子,這些離子按它們的質荷比(M/Z)被分離后,測量器質量數和豐度值。這種檢測器可以通過選擇適當的質量而使其選擇性強。
.響應指標:
.靈敏度:單位含量樣品的響應值,組分響應值與含量構成的直線的斜率,直線的最小值定義為最低檢出限,響應高靈敏度大。
.選擇性:衡量檢測器對某些類型化合物是否有響應。檢測器區分不同類別組分的能力。FID會識別任何烴的存在,ECD只可檢測電負性較大的物質類型,如氟化物、氯化物、溴化物或碘化物等。NPD更具選擇性,只可檢測出有機氮或磷組分的存在,其他組分被忽略。
.動態范圍:檢測器提供的能正確定量的樣品濃度范圍,含量與電子捕獲檢測器。。
.電子捕獲檢測器是一種具有高靈敏度的離子化檢測器。它的選擇性高,僅對其有電負性的物質有信號,電負性越強,靈敏度越高。.當電負性組分進入檢測器時,與電子碰撞并捕獲電子導致電流改變并產生信號
電子捕獲檢測器操作注意事項:
.尾吹氣不可采用氫氣或氦氣,一定使用氮氣;
.微量的氧氣會影響基線穩定性;
.將檢測器出口通向室外;
.一旦檢測器污染,只能熱清洗。
.熱清洗步驟:
.關閉爐溫,從檢測器端取下色譜柱。
.用色譜柱螺母塞住檢測器連接口。
.檢測器溫度設定為350℃-375℃,尾吹氣設為60ml/min。
.保持熱清洗幾小時后將系統冷卻至正常操作溫度。
火焰光度檢測器
.原理
.利用富氫火焰使含硫或磷雜原子的有機物分解,形成激發態分子,當它們回到基態時,發射出一定波長的光,此光強度與被測組分量成正比,所以它是以物質與光的相互關系為機理的檢測方法,屬于光度法?;鹧婀舛葯z測器是一種高靈敏度和高選擇性的檢測器。
.對于硫采用394nm或384nm濾光片,對磷用526nm濾光片,然后經光電倍增管把光強度變成電訊號進行測量
.氣體設置
.尾吹氣:尾吹氣是從色譜柱出口處直接進入檢測器的一路氣體,又叫輔助氣,毛細管柱大都采用尾吹氣。.這是因為毛細管柱的柱內載氣流量太低(常規柱為1-3ml/min),不能滿足檢測器的最佳操作條件(一般檢測器要求20ml/min的載氣流量)。在色譜柱后增加一路載氣直接進入檢測器,就可保證檢測器在高靈敏度狀態下工作。尾吹氣的另一個重要作用是消除檢測器死體積的柱外效應。經分離的化合物流出色譜柱后,可能由于管道體積增大而出現體積膨脹,導致流速緩慢,從而引起譜帶展寬,加入尾吹氣后就消除了這一問題。
.操作的注意事項
.更換濾光片前,關閉光電倍增管電壓;
.最高操作溫度嚴格按照廠商指標設置;
.避免使用腐蝕性強的氯化有機溶劑。
氮磷檢測器
.原理
.在一個氫氣/空氣等離子體環境下,氮磷檢測器的銣珠被電加熱至600-800℃,形成了催化活性的固體表面,有機氮或有機磷化合物分子被導入到催化活性表面周圍,被催化稱負離子及電子形成微電流,輸出的電流正比與收集到的離子數,用靜電計測量并將其轉化為數字形式,傳輸到一個輸出設備。
.參數設置
.推薦溫度設為325-335℃,設置較高的檢測器溫度好處:靈敏度有所提高,檢測器上端的絕緣環和密封圈的污染減輕,檢測器系統包括廢氣出口保持干凈,銣珠可以在較低的電壓下激發。
.操作注意事項
.安裝新銣珠初期手動調節銣珠電壓,選擇較小的銣珠電壓;
.設置較小的氫氣流量;
.溶劑峰通過銣珠時關閉氫氣;
.如果檢測器長期未使用,先烘烤然后再加電壓;
.使用高純氮氣、氫氣和空氣以確保檢測器的正常使用(純度99.999%以上);
.如果靈敏度異常,不要輕易增加銣珠電壓,檢測收集極、噴嘴、陶瓷環和金屬密封圈是否需要清洗。
第三章
校正與定量
校正
定量
定量的方法
校正
.概念:是利用某個峰的峰高或峰面積來確定其對應組分的濃度或含量。
.必要性:當檢測器靈敏度針對不同的組分而變化時需要進行校正。
.檢測器對同一組分不同含量響應值發生變化時需要進行校正。
.校正的過程:
.首先準備混合標樣,準確知道組分濃度;
.運行混合標樣;建立校正表;
.運行待測樣品并用校正表分析它;
.需要時進行重新校正。
*
對于需要時進行重新校正可以理解為使用質控樣品衡量
.單級校正
.對每個峰只做一次校正。
.單級校正即單點校正,僅有一個濃度的標樣。
.單級校正定量結果不準確,但其簡單、快速。
.單級校正適用以下情況:
.做簡單的粗定量;
.當未知樣品的濃度小于且接近于標樣濃度時,所得定量結果較準確;
.主要用于檢出實驗,即不需要準確定量未知樣品含量,只關心未知樣品是否達標。
.多級校正
.對每個峰需要做至少兩次校正。
.多級校正即多點校正,糾正了單級校正的缺點,可以進行準確定量,將標樣等梯度稀釋,運行每一級稀釋好的標樣,在每一級上進行校正,先準備一個濃度必須高于未知樣品濃度,而且最終標樣的濃度范圍應包含未知樣品濃度。
定量
定量是利用峰面積或峰高來確定樣品中化合物的含量。
.定量分析過程
.了解你所分析的化合物;
.建立一個分析的方法;
.運行一個或多個已知濃度的樣品,得到相應的響應值;
.分析未知濃度的樣品,得到相應的響應值;
.將未知濃度樣品的響應值與已知濃度的該樣品的響應值進行比較,確定其濃度。
.定量的方法
.百分比法
.歸一化法
.外標法
.內標法
.外標百分比法
.內標百分比法
.響應因子
.響應因子與組分的含量及其他組分的存在無關;在分析條件一定的條件下,響應因子為物質的特性;響應因子可以校正檢測器響應。
.百分比法
.常用于粗定量,或組分簡單、結構相似的混合物分析,并且不需要建立校正表。
.外標法
.當校正樣和未知樣品在同樣的條件下分析時,未知樣品的結果與校正樣的結果相比較從而計算出未知物的含量,該方法是基本的定量方法,使用該方法時每次運行的進樣量必須是一致的。
.使用此法的前提假設是標樣中、未知樣品中待測組分的響應因子相同。這就要求儀器必須具有良好的穩定性,而且應定期進行重新校正,否則標樣的響應因子和未知樣品的響應因子不相等,就無法進行準確定量。
外標法優、缺點
.優點:
.可以校正檢測器的響應。
.只對欲分析的組分峰做校正。
.無需所有峰都能被檢測到。
.缺點:
.進樣量必須準確。
.儀器必須有良好的穩定性。
.需定期做重新校正。
.內標法
.內標法是將內標物加到一定量的被分析樣品混合物中,然后對含有內標物的樣品進行色譜分析。
內標法優、缺點
.優點:
.進樣不嚴格要求。
.只對欲分析的組分峰做校正
.校正檢測器的響應
.缺點:
.必須加一個組分進到樣品。
內標物的選擇
.選擇的標準
.樣品中不存在該組分。
.可迅速容易得到。
.化學性質和樣品相似。
.與樣品有相似的響應值(濃度范圍)。
.不會與樣品發生反應。
.在感興趣組分附近流出。
.可得到分離良好的峰。
.色譜性質穩定。
外標法與內標法比較
外標法是用標準品.的峰面積或峰高與其對應的濃度做一條標準曲線,測出樣品的峰面積或峰高,通過該標準曲線上查對應的濃度,內標法是對應外標法說的,外標法是用樣品和標準品對比,但是有時我們很難保證樣品和標準品進的體積是一樣的,畢竟要有誤差,這時候就用內標法,就是在外標法的基礎上,在樣品和標準品里在加入一種物質,通過加入物質的峰面積或峰高的變化,就可以看出我們標準品和樣品進樣體積的差別,如果進樣體積很難掌握,就用內標法,可以消除進樣體積的誤差。內標法工作曲線的橫、縱坐標分別為含量比和峰面積比;而外標法工作曲線的橫、縱坐標分別為含量和峰面積。
定量的方法
.歸一化法
.假定
–
所有組分都流出。
–
所有組分都被檢測到。
.優點
缺點
進樣量不要求嚴格。
所有組分峰都要流出。
需測量所有的組分。
必須校正所有的峰。
第四章
儀器故障排除
不出峰與靈敏度降低
基線問題
色譜峰問題
分辨率降低
保留時間不重復
不出峰與靈敏度降低
.不出峰故障
.在選定操作條件下,給色譜儀注入規定的樣品,在記錄的譜圖上沒有相應的色譜峰出現的現象。
.靈敏度異常故障
.雖然出峰,但大小卻與原來的已知譜圖相差甚大。
.排除故障步驟
.操作條件重復性檢查:核實操作條件是否與原條件接近。
.檢查檢測器有無反應:檢測器響應檢查應檢測器類型而異。
.進樣針及進、取樣技術檢查:進樣針有無泄漏,抽取樣品時抽取了空氣或抽取樣品后沒及時進樣造成樣品揮發。
.載氣堵、漏檢查。
.進樣口安裝不當,載氣樣品流入不合理。
.儀器啟動后零點基線的調整檢查。
.檢測器連線及工作條件檢查。
基線問題
基線漂移一般是指基線向單方向持續升高或降低,最常見的原因是色譜柱固定性流失,色譜柱固定相流失是當色譜柱在其使用溫度上限時基線的升高。在較低的柱溫下如果有色譜峰,噪聲過高,基線漂移或基線升高等現象,就不是色譜柱的流失造成的。此類現象主要是由于柱效降低,例如柱污染等引起的。
.基線波動
.基線波動的原因比較多,進樣口、色譜柱、檢測器、載氣問題等都有可能導致基線的波動。
.基線噪聲
.基線噪聲增加最主要的原因
–
進樣口、色譜柱和檢測器污染
–
檢測器相關部件老化、設置不正確。
色譜峰問題
.色譜峰問題出現的表現
.前伸峰
.拖尾峰
.鬼峰
.分裂峰
.色譜峰大小改變
.拖尾峰
.色譜峰系中最常見的問題
.鬼峰
.氣相色譜分析中出現鬼峰,也就是色譜圖中的“
額外峰”,一般不是由于柱流失所引起,通常是由于污染引起的。另外在評價鬼峰時考查其峰寬是很重要的。寬的峰,有時候是原先樣品中的組分在色譜柱中慢慢洗脫導致的;窄的峰,可能是由于進樣口污染等引起的。
分辨率降低
.分辨率與分離度及峰寬有關
保留時間不重復
保留時間的重復性是.指3次或5次進同一樣品,其保留時間與它們的平均值的相對偏差值。如果這一相對偏差值超過了可接受的范圍,就認為保留時間不重復。
.引起保留時間不重復的最可能原因
.一個是柱溫不穩定
.另一個是流速有變化
.其他原因還有
.進樣技術不佳
.進樣量過大及柱損傷等
.檢測器的故障不會造成保留時間的不重復
農殘檢測技術
有國標法,行標法,我們經常用的是行業標準檢測,這里以NY/T761-2008為例。
.試樣制備,按GB/T
8855標準抽取樣品,取可食部分粉碎后制成待測樣,在-20℃—-16
℃條件下保存
.農藥標準溶液配制
.單一農藥標準溶液:準確稱取一定量的農藥標準品,用溶劑配制成大濃度的單一標準儲備液,儲存在-18
℃以下冰箱中,使用時根據各農藥在對應檢測器上的響應值,稀釋成所需的標準
工作液
.農藥混合標準溶液:對于多組分農藥,可根據各農藥在儀器上的響應值,將各組分的單個農藥儲備液按一定量注入同一容量瓶中,稀釋成所需質量濃度的標準工作液。
有機磷類農藥的測定
.原理
.試樣中有機磷類農藥經乙腈提取,提取液經過濾、濃縮、凈化后,用丙酮定容,經毛細柱分離,火焰光度檢測器磷濾光片檢測,通過保留時間定性,外標法定量。
.提取
.經乙腈提取的試樣通過高速勻漿后過濾,濾液經分層后,收集一定量的上層乙腈相。
.凈化
.將提取的上層乙腈相蒸發近干后,用丙酮多次沖洗并轉移后定容,供測定。
.如果定容后的樣品溶液過于渾濁,應用0.2μm濾膜過濾后再進行測定。
有機氯及擬除蟲菊酯菊酯類農藥的檢測
.原理
.試樣中有機氯、擬除蟲菊酯類農藥用乙腈提取,提取液經過濾、濃縮后,采用固相萃取柱分離、凈化,淋洗液經濃縮后,通過毛細柱分離,電子捕獲檢測器檢測,保留時間定性,外標法定量。
.提取
.試樣經乙腈提取,過濾、濃縮后待凈化。
.凈化
.將待凈化溶液通過固相萃取柱(弗羅里矽柱)后收集洗脫液,準確定容,待測。
.固相萃取柱
.活化(使用活化試劑活化萃取柱)、上樣(將樣品注入)、淋洗(用淋洗液將雜質洗掉)、洗脫(用洗脫液洗脫樣品)
第三篇:氣相色譜教案
程序升溫氣相色譜法分離多組分混合樣品
一、實驗目的
1、加深對氣相色譜儀器分析方法基本原理的理解,掌握分析實驗的基本知識和技能。
2、學會正確使用溫嶺分析儀器廠的GC-9790型氣相色譜儀。
3、初步學會根據分析樣品探討和摸索程序升溫實驗的操作條件。
4、正確處理數據和表達實驗結果,對問題進行一定的探討和解決。
5、了解苯的同系物毛細管程序升溫氣相色譜分析方法。
二、實驗原理
色譜法是一種重要的分離分析方法,是利用混合物不同組分在兩相中具有不同的分配系數(或吸附系數、滲透性等),當兩相作相對運動時,不同組分在兩相中進行多次反復分配實現分離后,通過檢測器得以檢測,進行定性定量分析(一般是以保留時間定性,峰面積定量)。氣相色譜法(gas chromatography,GC)是采用氣體作為流動相的一種色譜法。
典型的氣相色譜儀流程:具有穩定流量的載氣,將進樣后的樣品在汽化室汽化后,帶入色譜柱得以分離,不同組分先后從色譜柱流出,經過檢測器和記錄儀,得到由代表不同組分及濃度的色譜峰組成的色譜圖。其組成有5部分,包括:載氣系統(氣源、凈化器、氣體流量控制和測量等)、進樣系統(進樣器和汽化室)、分離系統(色譜柱和溫控柱箱)、檢測系統(檢測器)、記錄和數據處理系統(放大器、記錄儀和色譜數據處理系統)。
程序升溫是指在色譜進樣后,在一次樣品分析的時間周期內,按一定的速度以預先設定好的升溫程序使整個色譜柱隨分析時間的延長呈現線形或非線形升溫,從而使樣品中的各個組分實現完全的分離。使用程序升溫來分析多組分、寬沸程的樣品時,在一個分析周期內,按預定的加熱速率,柱溫隨分析時間的增加而呈線形(或非線形)增加,就會使樣品中的各個組分的分配系數都處于連續變小的狀態,使它們在氣相中的濃度不斷的提高,檢測器可在較短的時間內連續接收到高濃度的各個組分,使其都在最佳柱溫(或稱保留溫度)下逸出,而獲得滿意的分離度和相接近的柱效,并縮短了總分析時間。目前在氣相色譜各類操作方式中,程序升溫方式在70%以上。程序升溫的條件,包括起始溫度、維持起始溫度的時間、升溫速率、最終溫度、維持最終溫度的時間,通常都要反復實驗加以選擇。
三、儀器及色譜條件
儀器型號:溫嶺分析儀器廠的GC—9790氣相色譜儀
色譜柱:內徑0.53mm,長30m的SE-54大口徑交聯石英毛細管柱 樣品:分析純的苯、甲苯、二甲苯的混合物 色譜條件:
1、柱溫:采用二階程序升溫,其升溫程序如:從60℃以10℃/min的升溫速率升至90℃,然后以2℃/min的升溫速率升至110℃保持1分鐘即可。
2、汽化室溫度:180℃;檢測器溫度:180℃;進樣量:0.02uL;空氣壓力:0.02Mpa;氮氣壓力0.02Mpa;氫氣壓力:0.13Mpa; 注:壓縮空氣由天津醫療器械二廠生產的WM-2A型無油氣體壓縮機提供,氫氣由北京惠普分析技術研究所生產的GCD-300B型氫氣發生器提供,高純氮氣由昆明梅塞爾公司提供。
四、操作步驟
1、按正常操作規程打開氮氣,在儀器內流通;
2、打開色譜的電源開關,分別按實驗條件設置柱溫、汽化室溫度、檢測器溫度;
3、待汽化室、檢測室溫度達到設定溫度時,打開空氣、氫氣,點火;
4、待各條件都達到設定值后,進樣;
5、依次按下色譜儀的“起始”鍵、記錄儀以及工作站的 “起始”鍵,儀器開始進行分析;
6、測量完成后,切斷空氣、氫氣,設置柱溫到室溫,待柱溫降至室溫后,關閉色譜電源,切斷氮氣,結束實驗。
五、思考與討論題(4、5題必做,其余任選三題)
1、如何對分離樣品進行定性和定量分析?
2、為什么可用程序升溫的方法來分離多組分、寬沸點的樣品?
3、常見色譜柱的種類、性能和適用范圍?
4、求3、4峰(或任意相鄰峰)的分離度?
5、用第1、5峰(或任意兩個峰)分別計算理論塔板數,并進行結果比較。
6、進樣操作應注意哪些事項?在一定的色譜條件下,進樣量的大小是否會影響色譜峰的保留時間和半峰寬度?
7、熱導檢測器和氫焰檢測器的工作原理是什么?
8、什么是色譜的保留時間、校正保留時間?保留時間受哪些因素影響?為什么會有死時間、死體積,其關系如何?
第四篇:氣相色譜仿真實驗
氣相色譜試驗手冊
一. 實驗概述
氣相色譜法的基本原理是利用混合物中各組分在流動相和固定相中具有不同的溶解和解析能力,或不同的吸附和脫附能力。當兩相作相對運動時,樣品各組分在兩相中受上述各種作用力的反復作用,從而使混合物中的組分得到分離。色譜廣泛用于物質的分離,分析、濃縮、回收、純化和置備。
實驗分為教學模式和考核模式兩種情況,在教學模式下顯示全部的幫助信息,在考核模式下則把幫助信息隱藏掉。
二 實驗裝置
6890氣相色譜儀,第四代模塊化十三路EPC控制,數字化設定所有氣路參數,流量和壓力精確穩定,壓力精度0.01psi,保留時 間和峰面積高度重復。
通過精確EPC氣路控制,快速柱箱升溫速率,超速FID、NPD和ECD響應,高速數據采集處理系統,可得到與原譜圖分離度相同而速度可快2-10倍的結果。柱箱溫度穩定性:0.02% 載氣流速穩定性:0.31%
ECD檢測器檢測限:6.31×10-15g/ml
FPD檢測限:3.40×10-13g/s 基線漂移:滿刻度的3%/h 三
實驗操作
1. 啟動Ad500u.exe,在培訓項目頁選擇要進行培訓的項目,點擊左上方的啟動培訓單元按鈕。本實驗是把不同的樣品設成不同的培訓項目。每個項目又分為“練習模式”和“考試模式”,在考試模式下,無任何提示信息;在練習模式下,有評分幫助和提示信息。如下圖:
2. 進入初始界面。在單機版里,初始界面上有整套氣相色譜設備的簡要示意圖,點擊設備進入下一步操作。
3. 首先進入一個實驗原理分析的簡圖,此界面為實驗的主界面,通過此界面,可進入到試驗各個主要步驟里。點擊實驗前的準備,進行實驗前的實驗預習操作
4. 實驗對操作的流程進行練習,將操作的正確步驟依次排序后點擊確認。
正確的順序是“開機”-“方法編輯”-“進樣”-“數據采集”-“數據分析”
除了熟悉正確的工作站操作外,還應了解在實際操作中應注意的準備工作,如樣品和試劑的選擇,要掌握色譜試劑的選擇,在不同的條件下選擇不同檔次的試劑,如“分析純”“色譜純”等等,試劑的選用關系到實驗的成敗。
5. 進入開機步驟的介紹。讓學生了解氣相色譜的開機準備過程及相關化學站的使用,可以點擊“Top view窗口”和“Instrument Control 儀器控制窗口”進入兩個分支介紹,也可點擊右上角圖標返回主界面。
開機之前一般要檢查氣路的氣密性,尤其是在使用易燃氣體做載氣的情況下,檢查完氣密性后先通氣后開機,注意鋼瓶輸出壓比柱前壓要高0.05MP.開機后要檢查檢測器及恒溫室的穩定性,確保實驗在可靠的環境下進行可以提高實驗的再現性。
點擊“Top view窗口”按鈕,進入Top view界面;點擊“Instrument Control儀器控制窗口”,進入儀器控制窗口。這里是對平臺與其它分析聯用時的接口算法,用于數據庫的查找和檢測,常用與氣質聯用時。
如下兩副圖。
Top view
Instrument Control儀器控制窗口
6. 點擊上圖的“返回”按鈕,返回上級界面。點擊右上角圖標返回實驗主界面。在此我們返回實驗的主界面。
7. 主界面的各個設備如有與實驗參數關聯的情況,可以在鼠標移動到它的熱區時顯示出來,此時可以點擊參數進入設置頁面,設置參數以紅色突出顯示,輸入數字后按回車,再點擊右上角圖標回主界面。
8. 按照上圖進行的步驟可以將所有參數進行設置,回到主頁面后也可點“切換至方法編輯”進行部分參數設定。
實驗參數的設定是氣相色譜實驗中重要的環節,在實驗預習時就應當了解和掌握,每次實驗前應了解實驗需要設置的參數,并掌握了解不同參數的設置對實驗結果的影響,便于在重復實驗和分析結果時得到客觀的答案。
9. 點擊主界面的“方法編輯”進入方法編輯界面。
10. 單擊Method菜單。
11. 在Instrument control窗口的標題欄中應顯示當前的方法“*.M”。如果沒有,從Method菜單中選Load?。單擊“*.M”并單擊OK。
12. 點擊進入Method/Edit Entire Method?窗口。確認三個選項都選定,然后單擊OK。
13. 確認Data Acquisition(數據采集)和Data Analysis(數據分析)已被選定。單擊OK。
14. 選擇Manul作為進樣源(本實驗采用手動進樣,如果有自動進樣器的話,選擇GC ALS)。確認Use MS已被選定。單擊OK。
15. 出現Instrument Edit Inlets(儀器編輯入口),單擊Options(選項)圖標,確認壓力單位為psi。
16. 設置載氣類型、進樣口溫度和分流比三個參數。用鼠標點擊閃動的文字,出現選項,用鼠標點擊選擇正確答案。
17. 設置載氣平均速度參數。用鼠標點擊閃動的文字,出現選項,用鼠標點擊選擇正確答案。
18. 設置載氣初始溫度和柱箱升溫過程。用鼠標點擊閃動的文字,出現選項,用鼠標點擊選擇正確答案。
19. 單擊OK按鈕完成設置。
20. 此窗口因為沒有選擇Show選項,所以其他參數不可用。單擊OK。
21. 選擇檢測器,實驗不同要求不同的檢測器,點擊ok。
檢測器可以分為濃度型和質量型,濃度型檢測器的響應取決于組分濃度的瞬間變化,質量型的響應值取決于單位時間內進入檢測器的組分質量,熱導(濃度型)、電子捕獲(濃度型)、氫火焰(質量型)是檢測器中運用的最廣泛的三個檢測器。
22. 只選擇Percent Report。單擊OK。
23. 設定屏幕為輸出裝置。單擊OK。
24. 提醒您保存方法。完成它并單擊OK。返回到主界面。
25. 點擊“開始進樣”按鈕,進入進樣步驟界面。
26. 點擊紅色字“觀看進樣錄像”,演示進樣過程。
27. 點擊界面上的“進入自動進樣”,進入到到自動進樣界面。
28. 打開進樣器的蓋子,放入樣品。如下圖
29. 放下進樣器的蓋子,打開自動進樣器開關。
30. 點擊右側圖片,出現放大的鍵盤圖標,點擊被紅色框住的按鈕“prep Run”按鈕,或者點擊左側軟件界面上的藍色箭頭,紅燈亮起,進入預運行狀態。
31. 等待進樣器面板和主面板上的紅燈全部滅了后,先點擊進樣器面板上的“start”按鈕。
然后再點擊主面板上的“Run”按鈕
自動進樣步驟操作完畢,點擊“返回”,返回到進樣界面
33.點擊“查看譜圖”進入實驗結果顯示界面
點擊“查看譜圖“,可以看到自己的實驗操作結果,以藍色線 峰圖表示
作為比較,實驗以紅色線峰圖做出標準操作后的標準峰,如果操作正確,會和實時峰完全重合,操作中部分主要參數列表在旁,點擊“查看標準譜圖”
由于實驗仿真是理論上的理想化結果,實際在操作中,即使完全采用同樣的參數,同樣的進樣量,在完全正確的步驟下進行二次實驗,實驗的結果也可能重合性不是很好,氣相色譜的結果很大程度上是一種大量經驗的總結,要注重分析和了解實驗的原理并與正確的操作規范相結合才能得到理想的實驗結果。
在計算機普遍應用的今天,由于電子化的進程操作簡化了人為上的可能的操作誤差,使得色譜實驗的重現性慢慢提高,現在的色譜分析越來越重視保留時間(即定性分析)的重要性,大量的數據庫也在慢慢豐富中,所以實驗平臺在今后的色譜分析化學實驗中將起到越來越重要的角色,這就需要我們充分的了解和掌握這些新的電子工具。
本次實驗完成
第五篇:高效液相色譜技術在食品安全領域中的應用
高效液相色譜技術在食品安全領域中的應用 摘要:本文綜述高效液相色譜在食品安全檢測中的應用。詳述食品添加劑、非食品添加劑、農藥殘留量、抗生素藥物殘留量、毒素的檢測等的檢測技術。對于保證食品質量、維護人民健康安全有著重要意義。關鍵詞:高效液相色譜技術;食品安全;食品添加劑;非添加劑;農藥殘留量;藥物殘留量;毒素
Research on the food safety of High Performance Liquid
Chromatography
LIU Wen-duo
(Zhongkai University of Agriculture and EngineeringCollege of light industry and food science, Guangdong
Guangzhou 510225)
Abstract: High Performance Liquid Chromatography was applied in food safety monitoring,Mainly on food additives, no allowed additives, pesticide residues, antibiotic residues, toxin and so on.It has important significance to ensure food quality and people's health.Key words: HPLC;food safey;food additives;non additivies;pesticide residues;antibiotic residue;toxin
高效液相色譜(HPLC)是 60年代后期發展起來的分離分析技術,是現代分離測定的重要手段[1]。問世以來,因其具有分離效能高、分析速度快、檢測靈敏度好、能分析高沸點但不能氣化的熱不穩定生理活性物質的特點而被廣泛應用于生物化學、藥物及臨床分析[2]。近年來,隨著色譜技術的不斷發展,各種工作站軟件的開發,以及與質譜等儀器的聯用,大大拓寬了 HPLC的應用范圍。目前很多新型專用的 HPLC儀不斷出現,如氨基酸分析儀、糖分析儀、離子色譜儀等相繼出現[3]。
近年來常有食品安全事故發生,例如食品添加劑超標;一些食品農藥殘留和有害物質超標,蘇丹紅事件、三鹿奶粉事件就是先例。這些產品不合格,嚴重影響我國的聲譽和人民的安全。此時,精密的高效液相色譜儀器就發揮重要作用。本文僅就高效液相色譜質譜在食品檢測中的應用進行綜述,以供參考。食品添加劑的分析
1.1 甜味劑
天然甜味劑有蔗糖、葡萄糖、甘草酸鈉鹽等,人工甜味劑有糖精及其鈉鹽,環已基氨基磺酸鈉和甘精。甘精毒性大 , 各國都禁止使用, 我國準許使用糖精鈉、環已基氨基磺酸鈉、天門冬酰丙氨酸甲脂、麥芽糖酸、D-山梨糖酸、甘草和甜味菊等。糖精鈉是使用歷史最長的人工合成甜味劑之一,WHO制訂的ADI為 0~2.5 mg/ kg。單獨測定食物中的糖精鈉方法較簡單,使用反相色譜柱,以甲酸: 0.02 mol / L乙酸銨(5:95)為流動相,紫外檢測器,波長選擇 230 nm,可以很容易地獲得結果,這是國家標準檢驗方法[4]。
甘草苷系天然甜味劑,溶于水、乙醇中,不溶于乙醚、氯仿。采用反相離子對分配型 HPLC法可同時測定食品中甘草苷和糖精鈉,操作簡便、迅速。其條件為Chrosorb RP-18(5μm)柱,流動相為乙醇:0.05 M磷酸二氫鈉(2 :3)溶液中含 0.02MCTA,用磷酸調pH為 3,紫外檢測器,波長選擇 245 nm[5]。
1.2 著色劑
為了改善食品的感官性狀,允許在食品中添加一定限量的食用色素。食用色素可分為食用天然色素和合成色素,天然色素來源于植物色素和動物色素,一般較為安全。合成色素常以苯、甲苯、萘等化工產品為原料合成。由于合成色素大都有慢性毒性或致癌性,必須嚴格
控制使用種類及含量。我國允許使用的 8種合成色素,都是水溶酸性色素。采用徑向加壓柱 u Bondapak C18反相柱,以甲醇:0.02 M乙酸銨為流動相,可將除新紅外的 7種合成色素同時分離定量。用液體陰離子交換樹脂 Amberlite LA乙晴(50:50),流速為 1.5mL/mL,檢測波長 243nm,結果三聚氰胺的保留時間為6.9 min,空白無干擾。檢出限為1.0ug(行標為2.0μg),有實用意義。
李延志等[10]采用 HPLC-DAD 法快速篩查蛋白質食品非法添加三聚氰胺。其方法是樣品以 1% 三氯乙酸提取,用 2% 乙酸鉛沉淀蛋白,離心后,上清液荊 0.45μm 濾膜過濾,直接上機進行HPLC分析。本法檢出限為 0.28mg/kg,線性范圍: 0.05~1.6mg/L,該法靈敏、準確,可推廣使用。
張俊燕等[11]報道飼料中三聚氰胺的檢測方法。采用 Agilent 1100 HPLC-DAD 檢測器,波長 240 nm 和北京Agela 離子交換固相萃取柱。樣品經0.1%三氯乙酸提取,離心,上清液過 PCX 小柱,凈化后做 HPLC 分析或衍生后做 HPLC-MS 分析。結果按照2007 年美國 FDA的 HPLC-UV 方法測定三聚氰胺,用國產 AgelaANB 親水色譜柱,分離效果良好。最低檢出限:HPLC-UV 法為 2μg、HPLC-MS法為 0.5μg,大大提高靈敏度,而 FDA 原法由于流動相中加入離子對試劑而不能直接用 HPLC-MS分析。
WC Andersen 等[12]采用超高效液相色譜串聯四級桿質譜法測定鮎魚組織中的三聚氰胺,結果滿意。陳曉東等[13]亦曾建立乳及乳制品中三聚氰胺的HPLC-MS-MS測定方法。樣品用三氯乙酸和乙晴提取,經陽離子交換固相萃取柱(SPE)凈化后,HPLC-MS-MS 法確證和測定。外標法定量。結果在 0.01~0.5μg/mL 范圍內呈線性關系。r=0.9999,檢出限(LOQ)為 0.01μg/kg,本法加樣回收率為80.4%~107.4%。RSD=9.4%??蓾M足檢測要求。
此外,由于大量使用的三聚氰胺大部分以原形直接或是隨著糞便排入海洋中,對海洋生物造成潛在威脅,對生態環境造成破壞,已成為新的重要污染物。XU Ying-jiang等[14]建立固相萃取-超高效液相色譜串聯質譜測定海水及沉積物中的三聚氰胺的方法。檢出量為
0.5μg /kg,適合海水及沉積物中痕量三聚氰胺的測定。
2.2食品中蘇丹紅的檢測
蘇丹紅屬偶氮染料,系化工合成染色劑。主要用于蠟染、油彩等產品。蘇丹紅進入人體后分解還原成致癌芳香胺,對健康造成很大危害。
溫憶敏等[15]參照歐盟和我國國家標準方法經研究和改進,建立食品中蘇丹紅系列化合物和對位紅的 HPLC 測定法。樣品經有機溶劑提取、氧化鉬吸附、梯度洗脫等進行測定,并采用光譜-色譜法,重點對洗脫劑強度與萃取活性關系、色譜優化條件等進行研究。該方法可同時測定食品中蘇丹紅 1、2、3、4 及紅 7B、黑 B、對位紅等。最低檢出限均可達到 0.01mg/g,符合有關法規的要求。
劉志權等[16]應用超高效液相色譜質譜聯用(UPLC-ESI-MS-MS)法建立快速測定蘇丹紅 1~4的含量。實驗采用UPLC-ESI-MS-MS 串聯四級桿質譜儀,多粒子反應監測(MRM)定量法。通過對樣品預處理、色譜條件和質譜參數的優化選擇,建立的同步測定食品蘇丹紅 1~4 含量方法,重復性好、靈敏度高、準確可靠。本法蘇丹紅 1~4 的最低檢出限分別為0.1μg/kg、0.1μg/kg、0.2μg/kg、1.0μg/kg,線性范圍在 1.0~100ng/mL,r=0.9900,加樣回收率為 87.0%~109%,可用于樣平的實際檢測。
寧肅駿等[17]建立食品中對位紅、蘇丹紅 1~4的 UPLC-ESI-MS-MS 測定方法,以氘代蘇丹紅為內標進行定量。試樣經提取,再經液液萃取和固相萃?。╓aters Oasis MAX)凈化,上機進樣測定。本法線性范圍在 0~100μg/kg,r=0.9900,定性定量檢出限均為 1.0μg/kg,加樣回收率為 78%~112.4%。經辣椒醬等 7 種食品檢測,結果滿意。本法靈敏度高,特別適合于低含量復雜樣品中蘇丹紅的分析。食品中農藥物殘留量的檢測
3.1 食品中農藥殘留量的檢測
為防治病蟲害,農業上廣泛使用各種農藥,其殘留量超標將嚴重影響人們的健康。林子掩等[18]采用自制硅藻土固相萃取柱,建立固相萃取-高效液相色譜(SPE-HPLC)法,同時測定蔬菜中甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯等農藥的殘留方法。4 中蔬菜樣品測定的回收率分別為卷心菜 80.7%~106.2%、花菜80.5%~102.6%、紅蘿卜63.0%~109.3%、青椒 74.9%~109.0%。RSD 均為 14.5。對于控制蔬菜質量有實用意義。
WEN Yuyun 等[19]應用高效液相熒光檢測器(HPLC-FL)測定茶葉中甲氰菊酯等 5 種菊酯類農藥的殘留量。實驗以乙晴-水(74:26)為流動相,流速為 1.2mL/min,梯度洗脫,柱后衍生化,FLD 檢測,激發波長:221 nm,發射波長:320 nm,本法線性范圍在 0.04~8.0μg/g,RSD為3.4%~6.4%,檢出限為0.012~ 0.048μg/g(重)。結果完全符合歐盟標準的要求,為出口茶葉質量提供保證。
徐遠金等[20]應用 SPE-HPLC-ESI-MS法同時測定疏菜中痕量甲胺磷、敵百蟲、馬拉硫磷、對硫磷等7種有機磷農藥殘留量。并根據測得的二級質譜離子碎片,研究7種有機磷農藥的裂解規律。樣品提取液經固相萃取后,采用用C18 柱分離。以0.1%甲酸乙酯-0.1% 甲酸水溶液為流定量動相,線性梯度洗脫,以保留時間和質荷比對分離出的組分予以定性確證,以峰面積進行定量。結果表明7種農藥的濃度與其峰面積在一定范圍內呈良好的線性關系。檢出限為0.002~0.090μg/kg,RSD=3.1%~5.2%。此法簡便、快速、靈敏,適于蔬菜中 7 種有機磷農藥殘留量的測定。
3.2 食品中藥物殘留量的檢測
我國一些水產養殖地區由于放養密度高、環境污染嚴重等原因,致使水生動植物發病率增加,有的漁民為追求經濟效益最大化,常在飼料中添加四環素類抗生素藥物,致使水產品中這些抗生素殘留增加,目前其殘留危害已引起世界范圍內的廣泛關注。
程雪梅等[21]采用 HPLC-MS-MS 法分析海產品中的四環素類藥物殘留。由于濃度很低,樣品經 2% 高氯酸提取,固相柱萃取,以乙晴-水-三氯乙酸體系為流動相,采用電噴霧離子檢測器進行質譜分析。結果金霉素、四環素、土霉素、強力霉素的檢出限分別為 0.008 mg/kg 和 0.062mg/kg??梢詽M足海產中四環素類抗生素殘留測定的要求。
周艷明等[22]指出,有些抗生素如赤霉素,目前我國尚無標準測定方法,出于實際需要,并為國標提供方法,建立草莓中赤霉素殘留量的 HPLC 測定方法。樣品采用 80% 甲醇提取,經液液萃取,凈化,以紫外檢測器測定。結果表明,本法最低檢出限為0.017 mg/kg,加樣回收率為 82.8%~106.6%,RSD為3.2%~4.1%。方法準確可靠、簡便可行。亦可用于其它水果中赤霉素的檢測。
孫志剛等[23]應用 HPLC-SEI-MS 法測定水產品中甲羥孕酮殘留量。實驗樣品先用乙酸乙酯提取,氮氣吹干,乙晴溶解,正己烷除脂,中性氧化鋁小柱凈化,流動相為乙晴 c-0.1% 甲酸(70:30),RP18 柱分離,通過MS-MS測定。本法檢出限為0.03μg/kg,定量檢出限為 0.1μg/kg,可滿足我國出口檢測要求。
XIAX X 等[24]采用液相色譜質譜聯用測定家禽和豬肉、雞蛋中甲硝唑、替硝唑、洛硝唑和異丙硝唑的含量;DAESELEIRE E 等[25]應用液相色譜質譜聯用法,快速同時鑒定和測定雞蛋中洛硝唑、甲硝唑和地美硝唑的含量,結果滿意。YINJu-can等[26]采用固相萃取柱凈化處理后進行液相色譜-大氣壓化學電離源串聯四級桿質譜,在正離子模式下(HPLC-APCI(+)-MS/MS)對動物源性食品雞肉、豬肉、牛肉中甲硝唑等 9 種硝基咪唑類藥物及其代謝物殘留量進行分析。最低檢測量為 0.5μg /kg。上述方法簡便快速、靈敏可靠、專屬性好,為質量控制提供可靠的方法。
杜振霞等[27]應用超高效液相色譜-串聯四級桿質譜(UPLC-MS/MS)同時測定牛肉組織中環丙沙星、恩諾沙星、沙拉沙星等 3 種氟喹諾酮類獸藥殘留。樣品經萃取后測定,檢出限均為0.05μg/L,定量限為0.1μg/L。
ZHANGJian-li 等[28,29]采用 LC-MS/MS 法同時檢測保健品中非法添加的阿卡波糖、二甲雙胍等10種降糖藥和安定、硝基安定等 8 種鎮靜催眠藥。前者檢出限為 20mg/kg,后者檢出限為 1mg/kg。方法簡便快速、準確可靠,適于保健品中非法添加的化學類降糖類藥的常規檢測。
3.3 食品中毒素的檢測
黃曲霉毒素是黃曲霉和寄生曲霉的代謝產物,其基本結構都有二呋喃環和氧雜萘鄰酮,如毒素B1、G1和 M1等。日常 HPLC檢測這些物質時采用 C18柱,流動相為甲醇:0.01M KH2PO4(1:1),熒光檢測器,λEx360 nm,λEm245 nm。柳潔等[30]采用ODS Hy 2persil 5μm,125 mm×4 mm柱,流動相為甲醇:乙腈:水 = 15 :13 :72,熒光檢測器λEx 360 nm,λEm 440 nm,檢測出黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2和 M1,檢測限達到 0.02 μg。
海產品貝毒大田軟海綿酸(OA)是一種小分子海洋聚醚類腹瀉性貝毒素。多由海洋甲藻產生。常蓄積于貝、螺等海洋生物體內,食用后易引起腹瀉性為主的食物中毒,且 OA 為強烈的致癌因子,對人類健康構成嚴重威脅。盧士英等[31]建立 ELSIA和HPLC-MS/MS同時測定花蛤和扇貝等 OA 的 2 種方法。前者檢測線性范圍在0.4~2.5μg /L,后者為10~800μg /L。前者靈敏度為 0.18μg /L,后者為μg /L。經 10 種海產品樣品檢驗,結果 ELISA 法檢出蛤蜊樣品的含量為3.82μg/100g,扇貝的含量為 2.32μg /100g; HPLC-MS/MS 法檢出蛤蜊樣品的含量為 3.42μg /100g。所建立的 2 種方法皆可用于海產品腹瀉性貝毒 OA限量標準檢測。小結
HPLC作為一種十分有效的分析分離手段,已廣泛地用于食品安全等領域,其技術也在不斷改進與發展,發展具有專家系統的智能多模式多柱的色譜系統是當今色譜發展的重點,即色譜專家系統將是一個必然趨勢。
HPLC另一個發展趨勢是聯用技術的發展。目前人們所面臨的問題, 往往很難再用單相分析分離方法解決, 而常需用色譜、質譜、光譜、核磁等多種方法綜合加以解決。隨著計算機技術的發展。多儀器聯用形式已成為現實,如 GC-LC、MS串聯質譜法分析海產品中四環素類藥物殘留
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