2010前處理在分析測(cè)試中的應(yīng)用實(shí)例-教材

1、前處理在分析測(cè)試中的應(yīng)用前處理在分析測(cè)試中的應(yīng)用中山大學(xué)測(cè)試中心陸慧寧2010.3.15聯(lián)系電話13640710719 E-mail: 掌握樣品前處理方法的意義 前處理是用好儀器的前提 前處理是拓展儀器使用范圍的途徑 在科學(xué)合理使用儀器的前提下，前處理水平直接影響儀器使用水平 利用手中的儀器可以去解決盡可能多的問(wèn)題，應(yīng)該是分析人員追求的目標(biāo) 玩儀器，玩分析，是分析人的一種境界分兩部分內(nèi)容一、前處理分類(lèi)概述二、分類(lèi)應(yīng)用實(shí)例 （重點(diǎn)）色譜分析色譜分析前處理前處理定量分析前處理定量分析前處理定性定性分析前處理（定性分析分析前處理（定性分析的前處理具有更大的的前處理具有更大

2、的靈活性、靈活性、探索性探索性。有更多的。有更多的發(fā)揮空間發(fā)揮空間 ）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)方法部分變通標(biāo)準(zhǔn)方法部分變通建立新方法建立新方法分析前處理分類(lèi)：定量分析前處理1、經(jīng)典的前處理程序：萃取、凈化 儀器的選擇性越來(lái)越高 前處理的步驟逐步簡(jiǎn)化 最熱門(mén)的分析領(lǐng)域是食品安全。農(nóng)藥和藥物殘留分析。趨向于多殘留分析，利用質(zhì)譜的SIM技術(shù)和SM/SM技術(shù)排除干擾，提高分析靈敏度農(nóng)藥殘留分析多使用GC-MS萃取：有機(jī)溶劑凈化：小柱、SPE小柱藥物殘留分析較多使用 HPLC-MS萃?。阂译?、甲醇、水凈化：離心、冷凍高速離心、濾膜過(guò)濾建立分析前處理方法簡(jiǎn)例一建立分析前處理方法簡(jiǎn)例一：咸魚(yú)制品中農(nóng)藥敵敵畏的測(cè)

3、定 參考以下標(biāo)準(zhǔn)的前處理 GB/T 19650-2005 動(dòng)物組織中437種農(nóng)藥多殘留測(cè)定方法 氣相色譜-質(zhì)譜和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法樣品前處理GPC凈化柱 待凈化提取液濃縮1mL溶液待儀器分析咸魚(yú)（魚(yú)干）樣品情況分析與GB/T 19650-2005所述樣品對(duì)比： 含水量低 含油脂量高（經(jīng)測(cè)定，淡水魚(yú)干含油脂達(dá)到30%） 確定萃取方法 確定萃取物中主要的干擾物（GC-MS Full scan） 大量油脂 有機(jī)酰胺 長(zhǎng)鏈脂肪酸類(lèi) 建立針對(duì)各種干擾物的凈化方法 咸魚(yú)提取液除油脂后的GC-MS總離子流圖Relative Abundance去除大量油脂的方法1 參考國(guó)標(biāo)：凝膠色譜法（GPC） 凝膠滲透色

4、譜凝膠滲透色譜 GPC (Gel Permeation Chromatography)凝膠滲透色譜又稱(chēng)為尺寸排阻色譜，它是按溶質(zhì)分子的大小進(jìn)行分離的一種色譜技術(shù)。凝膠色譜法的優(yōu)點(diǎn) 按照分子大小分離，無(wú)吸附作用，使用簡(jiǎn)便 分析物回收率好 分析柱可以重復(fù)使用 易于自動(dòng)化凝膠滲透色譜用于農(nóng)殘分析凝膠滲透色譜用于農(nóng)殘分析凝膠滲透色譜凈化利用凝膠對(duì)不同大小的分子的排阻效應(yīng)進(jìn)行分離。分子量大的油脂、色素等先隨流動(dòng)相流出，較大多數(shù)的農(nóng)藥分子較小，進(jìn)入凝膠孔內(nèi)，較晚流出色譜柱，從而達(dá)到凈化的目的。待分離目標(biāo)物化學(xué)結(jié)構(gòu)分析：OPOOOClClOOOOOO敵敵畏油脂凈化用GPC凝膠色譜一、自動(dòng)化裝置（商品化、組裝

5、）二、實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易凝膠色譜柱自動(dòng)凝膠色譜儀的組成1 自動(dòng)進(jìn)樣器2 凝膠色譜柱3 一臺(tái)穩(wěn)定的無(wú)脈沖泵4 檢測(cè)器 5 餾分收集器自制簡(jiǎn)易凝膠色譜儀1 凝膠色譜柱2 一臺(tái)穩(wěn)定的無(wú)脈沖泵（可以用蠕動(dòng)泵）3 餾分自動(dòng)收集器二、實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易凝膠色譜柱1 凝膠色譜柱2 不使用泵（以高位液槽代替）3 流分自動(dòng)收集器（無(wú)條件時(shí)可以人工收集）簡(jiǎn)易GPC柱GPC凈化柱高位儲(chǔ)液瓶GPC柱的裝填1、選定凝膠填料，在本標(biāo)準(zhǔn)中采用Bio-Breads S-X3填料。2、選定凈化柱規(guī)格 標(biāo)準(zhǔn)要求200mm *25mm3、選定流動(dòng)相（環(huán)己烷-乙酸乙酯 1：1）4、預(yù)測(cè)定樹(shù)脂在流動(dòng)相中的膨脹率，按照需要量浸泡凝膠樹(shù)脂過(guò)夜，然后裝柱5

6、、裝柱要求均勻（均勻輕敲柱身、連續(xù)勻速裝填、保持溶劑液面高于填料）6、填裝完畢后，流動(dòng)相在柱子中慢速流動(dòng)以使柱子達(dá)到平衡 在流動(dòng)相不變的情況下，一根裝好的GPC柱有很好的重現(xiàn)性，可以反復(fù)使用。 在使用前，應(yīng)當(dāng)標(biāo)定GPC柱，即做出目標(biāo)物和污染物在該柱的流出曲線 在食品安全分析中，凝膠色譜柱的用途主要在于分離去除分子量大的油脂和色素有機(jī)磷混標(biāo)和黃瓜樣品在凝膠色譜柱上的流出曲線010020030040050060070080090010000246810121416182022流出時(shí)間紫外響應(yīng)值 mv有機(jī)磷混合標(biāo)準(zhǔn)品流出曲線黃瓜樣品流出曲線黃瓜中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析 提取 凈化 檢測(cè) 改進(jìn)的改進(jìn)的S1

7、9方法方法GPC凈化收集3045 mlVarian GC 3800PFPD檢測(cè)器色素用用GPC脫除黃瓜提取液的葉綠素過(guò)程脫除黃瓜提取液的葉綠素過(guò)程油脂與農(nóng)藥在GPC柱上的分離流出體積6065707580859095100105110115油脂含量-+？+-0.527g 油脂+農(nóng)藥混標(biāo) 在柱上的流出曲線油脂洗脫情況：65-115ml回收油脂0.517g，回收率98% 農(nóng)藥洗脫情況：125-190mL部分回收農(nóng)藥 GPC柱上洗脫情況分析 農(nóng)藥與油脂的分子大小差異大，在GPC上獲得很好的分離 回收曲線顯示，收集120-190mL流分能完全回收農(nóng)藥優(yōu)點(diǎn)：去除率高、農(nóng)藥回收好，理論上無(wú)損失缺點(diǎn)：大量溶劑

8、、大量時(shí)間、需要特殊設(shè)備、投 入 高去除大量油脂的方法2硅膠小柱分離硅膠小柱分離 硅膠小柱分離方法的建立 原理：硅膠吸附層析原理 屬于正相層析，按照極性大小分配。極性大的物質(zhì)與硅膠的相互作用力大，難洗脫 選擇適當(dāng)洗脫劑是關(guān)鍵OPOOOClClOOOOOO敵敵畏極性較大油脂極性較小1. 薄層色譜法選擇溶劑系統(tǒng)二氯甲烷:乙酸乙酯 (10:0)二氯甲烷:乙酸乙酯 (10:2)二氯甲烷:乙酸乙酯 (8:2)從以上薄層展開(kāi)結(jié)果看，10：2較優(yōu)薄層層析移植到柱層析，極性應(yīng)該減小，減小幅度只能依據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)2. 上柱測(cè)定油脂與農(nóng)藥洗脫曲線選擇分離條件 目的和要求：好的洗脫溶劑，應(yīng)該是能夠?qū)⑽廴境煞直M可能去除，

9、而被測(cè)成分完全保留 方法：調(diào)整二氯甲烷:乙酸乙酯洗脫劑系統(tǒng)的比例，使得油脂能完全洗脫而農(nóng)藥不流出。 收集流出液計(jì)算油脂回收率 用GC監(jiān)控農(nóng)藥流出情況 結(jié)果：找到最優(yōu)淋洗條件：二氯甲烷:乙酸乙酯=98：2 找到回收農(nóng)藥洗脫條件：乙酸乙酯：丙酮=1：13. 確定硅膠和各溶劑用量 按照樣品的實(shí)際情況進(jìn)一步優(yōu)化硅膠用量、 脫脂溶劑用量、洗脫農(nóng)藥溶劑用量 按要求燒制特制玻璃小柱： 凈化方法：硅膠柱：（4g硅膠） 除油脂：（二氯甲烷：乙酸乙酯=98：2）15mL 回收農(nóng)藥：（丙酮：乙酸乙酯=1：1）15mL 收集于K-D濃縮瓶中，于40 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至1.0mL， K-D濃縮器裝置圖濃縮器裝置圖K-D濃縮瓶濃

10、縮瓶 小柱分離小柱分離 優(yōu)點(diǎn)：溶劑用量小、時(shí)間省、設(shè)備投入低 缺點(diǎn)：去除油脂率相對(duì)較低，硅膠吸附損失、操作較繁鎖，無(wú)自動(dòng)化 經(jīng)典柱層析分離與SPE 原理 流出曲線 確定洗脫體積 自動(dòng)化兩種去除大量油脂的方法 凝膠色譜法 優(yōu)點(diǎn)：去除率高、農(nóng)藥回收好，理論上無(wú)損失 缺點(diǎn)：大量溶劑、大量時(shí)間、需要特殊設(shè)備、投 入高 小柱分離小柱分離 優(yōu)點(diǎn)：溶劑用量小、時(shí)間省、設(shè)備投入低 缺點(diǎn)：去除油脂率相對(duì)較低，硅膠吸附損失、操作較繁鎖，無(wú)自動(dòng)化 至此，去除油脂的凈化方法基本定型 酰胺及有機(jī)酸干擾物通過(guò)其他方法去除？ 需要注意的是，一個(gè)前處理方法是否可行，最后標(biāo)準(zhǔn)是： 準(zhǔn)確度添加回收率 精密度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差農(nóng)藥殘留分

11、析方法的準(zhǔn)確度要求農(nóng)藥殘留分析方法的準(zhǔn)確度要求不同添加濃度要求回收率如下： 添加濃度(mg/kg) 1 0.11 0.010.1 0.0010.01 0.001回收率(%) 70-110 70-110 70-110 60-120 50-120 不同添加濃度回收率實(shí)驗(yàn)所要求的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差如下：添加濃度 1 0.11 0.010.1 0.0010.01 0.001 (mg/kg) 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 10 15 20 30 35 (RSD)(%)RSD = (檢測(cè)值-平均檢測(cè)值)2/ (檢測(cè)次數(shù)-1)1/2/ 平均檢測(cè)值 100% 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差反映了方法在該實(shí)驗(yàn)室條件下的重復(fù)性水平，因?yàn)槭侵苯犹砑訕?biāo)準(zhǔn)物

12、質(zhì)到空白樣品中 農(nóng)藥殘留分析方法的精密度要求農(nóng)藥殘留分析方法的精密度要求基質(zhì)加標(biāo)0.05mg/kg 回收率：83-109%（70-110%） RSD 13.9%（15-20%） 以上開(kāi)發(fā)方法達(dá)到殘留分析要求前處理前處理定量分析前處理定量分析前處理定性分析前處理（定性測(cè)定定性分析前處理（定性測(cè)定分析具有更大的靈活性、探分析具有更大的靈活性、探索性。有更多的發(fā)揮空間索性。有更多的發(fā)揮空間 ）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)方法部分變通標(biāo)準(zhǔn)方法部分變通建立新方法建立新方法建立分析前處理方法簡(jiǎn)例二建立分析前處理方法簡(jiǎn)例二：直接分散-頂空-GC法測(cè)定微甘菊葉中石竹烯含量 分析項(xiàng)目概況：研究在不同生長(zhǎng)環(huán)境中微甘菊葉片

13、中代謝產(chǎn)物石竹烯的含量 栽培條件所限，每個(gè)樣品只有鮮葉3片：約1.5g 由于樣品量少，用經(jīng)典方法（如溶劑提取、小柱凈化，GC分析）分析萜烯類(lèi)化合物容易帶來(lái)過(guò)大的誤差。葉片+液氮研磨取0.5g樣品+5g無(wú)水硫酸鈉，充分振蕩成松散均勻狀自動(dòng)頂空進(jìn)樣器GC-FID分析，峰面積定量加標(biāo)，自動(dòng)HS-GC-FID分析，單點(diǎn)定量處理步驟少，樣品不需要轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)重現(xiàn)性很好， 平行3次進(jìn)樣RSD 2.5-5.0%之間。由于頂空進(jìn)樣，分離-凈化-富集一次完成，方法靈敏度高2.5uL EA石竹烯處理步驟少，樣品不需要轉(zhuǎn)移，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性很好。由于頂空進(jìn)樣，分離-凈化-富集一次完成，方法靈敏度高6天9天12天3天RSD=2

14、.55.0% 6天+標(biāo)6天計(jì)算出樣品中石竹烯含量在0.032mg/kg平行3次測(cè)定的 RSD=2.5-5.0% 之間，遠(yuǎn)低于20%的要求。達(dá)到相當(dāng)好的精密度固固相微萃取相微萃取在在分析中的應(yīng)用 要 點(diǎn)一、簡(jiǎn)單介紹固相微萃?。⊿PME）二、介紹固相微萃取在揮發(fā)性有機(jī)物的定性分析的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例 一固相微萃取法簡(jiǎn)介一固相微萃取法簡(jiǎn)介 (Soild Phase Microextraction)是80年代末90年代初發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)測(cè)試分析前處理技術(shù)前處理技術(shù)。特點(diǎn)：無(wú)溶劑、操作簡(jiǎn)便裝 置原 理 根據(jù)有機(jī)物與溶劑之間“相似相溶”原理，利用石英纖維表面的色譜固定相（溶劑）對(duì)分析組分（溶質(zhì)）的吸附（溶解）作用

15、，將組分從基質(zhì)中萃取出來(lái)，并逐漸富集萃取方式 溶液萃取溶液萃取 通常用于萃取水溶液中的微量有機(jī)物 頂空萃取頂空萃取 適用于對(duì)所有基質(zhì)（有機(jī)溶液除外）的試樣中的揮發(fā)性、半揮發(fā)性的有機(jī)物的分析操 作 二、介紹固相微萃取在揮發(fā)性有機(jī)介紹固相微萃取在揮發(fā)性有機(jī) 物的定性分析的幾個(gè)實(shí)例物的定性分析的幾個(gè)實(shí)例 1. 防滑地膠異味成分的分析防滑地膠異味成分的分析 2. 某品牌安全套的異味成分定性分析某品牌安全套的異味成分定性分析 3 3紅樹(shù)林植物浸膏中揮發(fā)性物質(zhì)的分析紅樹(shù)林植物浸膏中揮發(fā)性物質(zhì)的分析 4 4油墨慢干劑鑒定油墨慢干劑鑒定 5. 5. 化工產(chǎn)品來(lái)源指紋圖及揮發(fā)性污染物溯源化工產(chǎn)品來(lái)源指紋圖及揮發(fā)

16、性污染物溯源防滑地膠異味成分的分析防滑地膠異味成分的分析 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法 將剪碎的3g樣品放入10mL頂空瓶中，插入預(yù)先活化好的固相微萃取器在頂空部分室溫萃取30 min 。聚二甲基硅氧烷萃取纖維頭，固定相液膜厚100um； 分析條件分析條件：熱解吸不分流進(jìn)樣，0.5 min后吹掃；進(jìn)樣口溫度220；DB-5石英毛細(xì)管柱（30m0.25mm，0.25m）；氦氣流速lmL/ min；升溫程序：50保持3min ，以10/min升至140,保持3min，以5/min升至200,保持3min 。質(zhì)譜條件：EI源，接口溫度230；離子源溫度220；檢測(cè)電壓300V。防滑地膠室溫下防滑地膠室溫下HS-

17、SPME-GC-MS TICHS-SPME-GC-MS TIC圖圖 樣品的頂空化學(xué)成分分析結(jié)果樣品的頂空化學(xué)成分分析結(jié)果 序號(hào)保留時(shí)間化合物名稱(chēng)17.792-乙基己醇（C8醇）29.76乙酸2-乙基己醇酯（乙酸C8醇酯）312.55苯甲酸異丁酯412.92：苯甲酸鄰甲醇基內(nèi)酯513.36苯甲酸丁酯613.79十四烷烴714.13長(zhǎng)葉烯814.502-乙基己醇-巰基乙酸酯 （巰基乙酸C8醇酯）916.23十五烷烴1018.76十六烷烴1121.18十七烷烴1223.46十八烷烴臭！某品牌安全套的異味成分定性分析某品牌安全套的異味成分定性分析 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法 取安全套2只剪碎，置于頂空瓶中用SP

18、ME室溫頂空萃取20min。 分析條件分析條件 熱解吸不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度220；1 min后吹掃；DB-5石英毛細(xì)管柱（30m0.25mm，0.25m）；氦氣流速lmL/ min；升溫程序：40保持3min ，以20/min升至180,保持3min 。質(zhì)譜條件：EI源，接口溫度230；離子源溫度220；檢測(cè)電壓450V。 二硫化碳結(jié) 果 分 析 主要有6個(gè)色譜峰：水、二硫化碳、乙酸乙酯、硅油和乙基苯基胺、二叔丁基甲酚 二硫化碳惡臭高毒成分 來(lái)源分析：與乙基苯基胺一起都是在乳膠生產(chǎn)過(guò)程中添加的硫化促進(jìn)劑分解而產(chǎn)生的。 常見(jiàn)植物精油分析方法 植物精油分析前處理方法 經(jīng)典水蒸氣蒸餾自動(dòng)循環(huán)水蒸氣

19、蒸餾( 揮發(fā)油測(cè)定儀)溶劑萃取頂空固相微萃取HS-SPME ( 同時(shí)蒸餾萃取法) 揮發(fā)性選擇，適合GC分析按照溶解性選擇!揮發(fā)性選擇，適合GC分析?1234紅樹(shù)林浸膏中揮發(fā)性物質(zhì)的紅樹(shù)林浸膏中揮發(fā)性物質(zhì)的GC-MSGC-MS分析分析 樣品外觀：樣品外觀：黑色樹(shù)脂狀，頂空法進(jìn)樣有8個(gè)弱峰 方法方法 紅樹(shù)林植物浸膏取樣品0.1克，置于頂空瓶中，用SPME 80萃取2小時(shí)。 分析條件分析條件 熱解吸不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度220；1 m i n 后 吹 掃 ； I N N O W A X 石 英 毛 細(xì) 管 柱（30m0.25mm，0.25m）；氦氣流速2.5mL/ min；升溫程序：60保持3min

20、 ，以10/min升至260,保持5min 。質(zhì)譜條件：EI源，接口溫度230；離子源溫度220；檢測(cè)電壓400V。 紅樹(shù)林樣品的HS-SPME-GC-MS分析 總離子流色譜圖 圖中可以檢索的有效峰數(shù)多達(dá)108個(gè)普通進(jìn)樣方式只能檢測(cè)到8個(gè)峰油墨慢干劑的分析鑒定 通常用頂空-氣-質(zhì)聯(lián)用分析油墨的溶劑慢干劑含量低揮發(fā)性小，頂空分析無(wú)法檢出盡量趕除低沸點(diǎn)溶劑后，用HS-SPME萃取可以得到很好的結(jié)果Relative AbundanceHS進(jìn)樣進(jìn)樣HS-SPME進(jìn)樣進(jìn)樣石蠟烴5 化工產(chǎn)品來(lái)源指紋圖及揮發(fā)性污染物溯源 某化工用儲(chǔ)物桶存在污染物致使物料變質(zhì) 合格與不合格儲(chǔ)物桶揮發(fā)性成分對(duì)比：RT: 7.2

21、7 - 19.988910111213141516171819Time (min)2040608010020406080100Relative Abundance12.9113.6212.5114.0412.3312.1314.6811.9811.4114.9710.4319.7915.0615.8410.2517.869.1119.147.8215.8411.4114.1815.7319.798.3812.3613.9116.6510.679.11NL:5.54E5TIC MS 071217-dubang-xbd-spmeNL:3.12E6TIC MS 071217-dubang-fq-sp

22、me合格產(chǎn)品的SPME-GC-MS分析結(jié)果對(duì)比RT: 4.61 - 24.94681012141618202224Time (min)50100406080100Relative Abundance5010015.8411.4114.1815.7320.7719.798.3812.3616.6510.6720.7712.3821.5317.2419.1414.7312.609.1211.408.2217.867.8124.3723.366.5319.049.0315.7412.2824.4511.3015.1617.1321.428.137.675.51NL:3.12E6TIC MS 0712

23、17-dubang-fq-spmeNL:1.50E5TIC MS 080110-dubangtongNL:3.74E5TIC MS 080117-30ltong-2特點(diǎn)：有不規(guī)律的烯烴類(lèi)物質(zhì)，無(wú)石蠟油類(lèi)成分不合格產(chǎn)品的SPME-GC-MS分析結(jié)果對(duì)比(2007.112008.3工藝改進(jìn)跟蹤)RT: 4.61 - 24.94681012141618202224Time (min)501005010050100Relative Abundance501005010013.5512.8313.9514.9012.0515.2510.359.9516.20 19.068.4320.697.4521.4

24、424.6913.6214.2613.3712.5015.1612.1816.1411.1120.77 21.5219.809.5724.377.755.5812.9113.6212.5114.6811.9810.4319.7915.1617.8620.779.117.6623.955.5411.9612.8814.0011.399.0720.7419.1215.828.496.7921.5024.7712.89 14.0212.4914.9620.7511.2415.8319.1310.256.8121.5124.695.51NL: 8.38E5TIC MS 071120-dubang-yq

25、w1#-spme-2NL: 6.59E5TIC MS 071121-dubang-zhch1#-spme-3NL: 5.54E5TIC MS 071217-dubang-xbd-spmeNL: 1.92E5TIC MS 080311-dbtongNL: 2.26E5TIC MS 080313-xbe-30ltong-spme特點(diǎn)：有指紋圖完全一致的石蠟烴類(lèi)物質(zhì)尋找揮發(fā)物來(lái)源： 桶身色母、膠粒 桶蓋色母、膠粒 設(shè)備工藝 進(jìn)一步尋找揮發(fā)物來(lái)源以便指導(dǎo)改進(jìn)工藝或原料結(jié) 束 語(yǔ) SPME 技術(shù)對(duì)樣品頂空中微量有機(jī)物具有高度的富集作用，通常比直接進(jìn)樣強(qiáng)度大幾十到數(shù)百倍 分析樣品在室溫下的異味成分有特別的

26、優(yōu)越性 對(duì)于浸膏樣植物提取液、樹(shù)脂、油漆、油墨等不宜直接進(jìn)樣的基質(zhì)中的微量揮發(fā)性、半揮發(fā)成分的萃取分析有獨(dú)到功能 通過(guò)揮發(fā)性物質(zhì)指紋圖容易對(duì)各種產(chǎn)品產(chǎn)地溯源（蜂蜜、香煙等）SPME定量分析 測(cè)定水溶液中的微量揮發(fā)性有機(jī)物 只在相對(duì)潔凈基質(zhì)中分析較有效 測(cè)定復(fù)雜基質(zhì)中的微量揮發(fā)性有機(jī)物 自動(dòng)頂空固相微萃取儀使分析便利現(xiàn)實(shí)SH-SPME-GC/MS定量分析應(yīng)用例子引自：Journal of Chromatography B, 796 (2003) 5562Identification of pheromones in mouse urineby head-space solid phase mic

27、roextraction followed by gas chromatographymass spectrometry使用頂空固相微萃取和氣相色譜使用頂空固相微萃取和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)鑒定鼠尿中的信息素技術(shù)鑒定鼠尿中的信息素 常規(guī)方法需要20mL同一只老鼠的尿液，采樣困難HS-SPME僅用20uL尿樣就可以進(jìn)行分析SPME定量分析需要優(yōu)化各萃取參數(shù)變量范圍最終的選擇膜厚度和纖維柱85um（CAR/PADM），65um（CW/DVB），100um（PDMS）85um（CAR/PADM）提取時(shí)間（min）15，30和6060提取溫度（）40，80，130和150130解吸附時(shí)間（min

28、）SPME及GC-MS條件 手動(dòng)SPME裝置 膜厚 85um SPME萃取頭（CAR/PADM） 在進(jìn)行提取之前，固相微萃取柱在280，氦氣活化1小時(shí) 萃取1小時(shí)后，在260的進(jìn)樣口脫附10min 色譜采用程序升溫：35下保持15min，以3/min的速度升到60，在60時(shí)保持5min，再以10/min的速度升到150，維持1min，再以25/min的速度升到290，樣品在290時(shí)加熱18min 優(yōu)化條件后GC-MS分析的TIC圖分析物保留時(shí)間（min）相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)質(zhì)量影響因子（r）2-異丁基-4，5-二羥基噻唑26.230.2056香葉醇34.000.1178吲哚34.840.29

29、86順式構(gòu)型金合歡烯37.460.0498順式構(gòu)型金合歡烯38.240.1770用香葉醇和吲哚的標(biāo)樣定量用香葉醇和吲哚的標(biāo)樣定量 雄性大鼠尿液中香葉醇和吲哚的檢測(cè)范圍分別是200400ug/ml和6080ug/ml SPME領(lǐng)域值得關(guān)注的研究方向 在定性分析中的應(yīng)用 定量分析中的應(yīng)用（研究方法、研究對(duì)象） 自動(dòng)頂空固相微萃取進(jìn)樣器 新型纖維頭涂布液的合成及性能測(cè)定復(fù)雜定性鑒定分析一、食用油中微量顏料的分析鑒定食用油中微量顏料的分析鑒定二、降解二、降解- GC-MS法鑒定難揮發(fā)化合物法鑒定難揮發(fā)化合物食用油中微量顏料的分析鑒定食用油中微量顏料的分析鑒定分析項(xiàng)目簡(jiǎn)介 來(lái)源：某商場(chǎng)送出的禮品鍋在使用

30、時(shí)食油變成藍(lán)綠色。為了對(duì)消費(fèi)者的健康和安全負(fù)責(zé)，必須對(duì)藍(lán)色物質(zhì)作出科學(xué)的鑒定。 樣品及其分離純化 樣品B與酞菁顏料的理化性質(zhì)對(duì)比試驗(yàn)：溶解性溶解性滴加濃滴加濃H2SO4滴加滴加濃硝酸濃硝酸硅膠硅膠TLCB藍(lán)色物質(zhì)不溶于一般有機(jī)溶劑及水黃色（加水稀釋后恢復(fù)藍(lán)色）變紫色，微熱后變黃色，加水稀釋顏色不變一般展開(kāi)劑都無(wú)法展開(kāi)酞菁顏料酞菁顏料對(duì)照品對(duì)照品同上同上同上同上圖圖1 B的的EI-MS圖圖樣品樣品B的氧化降解的氧化降解 NCuNNNNNNNNHOO鄰苯二甲酰亞胺鄰苯二甲酰亞胺 酞菁顏料酞菁顏料 濃濃HNO 濃硝酸圖圖2 C的選擇離子(m/z147)色譜圖 圖圖3 Rt9.35min組分的檢索結(jié)果

31、組分的檢索結(jié)果 酞菁顏料對(duì)照品的降解 將酞菁顏料對(duì)照品用同樣方法降解并進(jìn)行 GC-MS分析，結(jié)果同樣得到鄰苯二甲酰亞胺 NCuNNNNNNN從從EI-MS圖推測(cè)酞菁顏料結(jié)構(gòu)圖推測(cè)酞菁顏料結(jié)構(gòu) 分子量為分子量為MW 575，同時(shí)同位素，同時(shí)同位素豐度比豐度比M+:M+2=2:1的是銅酞菁，的是銅酞菁，中心原子為中心原子為Cu2+ 分子式：分子式：C32H16CuN8 分析的特點(diǎn) 色素存在于食用油這種特殊基質(zhì)中，濃度低、難富集分離和純化。 樣品量少，難溶解、難揮發(fā)，易附著于其他介質(zhì)表面，致使常規(guī)的分析手段難以奏效 在對(duì)這種性質(zhì)特殊，含量極低的顏料的定性分析中，前處理對(duì)分析起到關(guān)鍵性作用對(duì)食油污染過(guò)

32、程的推測(cè)對(duì)食油污染過(guò)程的推測(cè) 被污染食油呈藍(lán)綠色原因是藍(lán)色的酞菁顏料與食油的黃色混色所致。 在高溫下顏料隨醇酸樹(shù)脂一起溶解在食油中，當(dāng)油溫下降至室溫后顏料隨醇酸樹(shù)脂沉降。顏料與醇酸樹(shù)脂親和力強(qiáng)，這些醇酸樹(shù)脂可能是制備色母的原料。 分離過(guò)程曾經(jīng)用二氯甲烷洗脫硅膠上的藍(lán)色顏料，看到的溶解現(xiàn)象只是一種假象，實(shí)際上僅是硅膠微粒在溶劑中分散 分析過(guò)程使用的儀器及分析條件 BrukerEQUINOX 55傅里葉變換紅外光譜-紅外顯微鏡聯(lián)用儀 。 DSQ臺(tái)式低分辨質(zhì)譜儀（美國(guó) Thermo） 分析條件：EI電離源，電離電壓70eV；離子源溫度250。直接進(jìn)樣桿進(jìn)樣，最高溫度350。 Voyager GC-M

33、S聯(lián)用儀 色譜條件色譜條件： PBX5石英毛細(xì)管柱 （25 m0.22 mm0.25 m）； 氦氣流速1 mL/min； 進(jìn)樣模式：不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量1ul 升溫程序：60保持3 min ，以20/min升至250，保持2 min 。 質(zhì)譜條件質(zhì)譜條件：EI電離源，接口溫度230；離子源溫度200；檢測(cè)電壓 400 V。采集延遲時(shí)間min。 降解-GC-MS法鑒定難揮發(fā)化合物 不溶解 不揮發(fā) 質(zhì)譜譜庫(kù)檢索不到 酞菁顏料是一個(gè)典型例子 助焊劑中一個(gè)難溶難揮發(fā)成份的剖析 聚氨酯助劑中一個(gè)未知成份的剖析助焊劑添加劑剖析： 分離到一種白色粉末 IR分析顯示為酰胺類(lèi)物質(zhì) EI-MS圖見(jiàn)下頁(yè)，無(wú)法檢索 由

34、于樣品不溶于所有溶劑，無(wú)法進(jìn)行NMR及其他分析。cd-lixm #308 RT: 4.11 AV: 1 SB: 2 0.92 , 2.27 NL: 4.44E7T: + c Full ms 29.00-800.00100200300400500600700800m/z020406080100Relative Abundance1447315771855787309368281103565280381182593199563395521595EI-MS圖采用化學(xué)降解方法： C17H35-CO-NH-CH2CH2-HN-CO-C17H35 1) NaOH（強(qiáng)熱） 2) HCl+H2O H2NCH2

35、CH2NH2 + 2C17H35-COOH(A) GH2N2甲酯化C17H35COOCH3 (B)HS-SPME-GC-MS分析分析 GC-MS分析分析聚氨酯延遲催化劑中一個(gè)未知成份剖析Relative Abundance含量含量0.5%1. 乙二醇2. 三乙烯二胺3. 2-乙基己酸未知成分的質(zhì)譜圖：Relative Abundance檢索不到？未知成分的分離純化 分離方法：分離方法：1. 減壓蒸餾（除去大量主成分）2. 甲酯衍生化后氮吹，除去少量殘留2-乙基己酸RT: 1.11 - 14.51234567891011121314Time (min)0204060801000204060801

36、000204060801001.3311.6011.66NL:6.95E7TIC MS 071102-c-17-3NL:5.63E7TIC MS 071105-c-17-gclNL:8.46E7TIC MS 071106-c-17-ns-gns-ch2n2-2減壓蒸餾殘留物，含未知物96.3%原樣，未知成分含量0.5%減壓蒸餾殘留物甲酯化后，氮吹，含未知物99.9%未知成分提純到99.9%Relative Abundance 純化后的樣品進(jìn)行IR分析，在1730mc-1有明顯的酯類(lèi)官能團(tuán)峰，由此設(shè)計(jì)一個(gè)酯交換反應(yīng)： KOH-MeOH R-O-CO-R R-O-H + RCOOCH3 反應(yīng)完成后小心中和、除水后GC-MS分析Relative Abundance醇Relative Abundance酸甲酯甲醇未知物醇進(jìn)一步用NMR分析，最后確定未知成分的結(jié)構(gòu)：2-（N-(2-羥基丙基羥基丙基)-N-哌嗪基）乙醇哌嗪基）乙醇-2-乙基己乙基己酸酯，分子式：酸酯，分子式：C17H34N2O3 ,分子量