氣相液相紫外等分離分析法導論

氣相液相紫外等分離分析法導論第1頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月單美娜，徐曉楓，蒲云霞等.毛細管氣相色譜法測定蔬菜中19種有機磷農藥殘留.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2011,21(9):2157-2159在我國，有關蔬菜中農藥殘留檢測的標準方法有很多，文獻報道的方法主要有氣相色譜法和氣相色譜－質譜聯(lián)用法，盡管液相色譜法或液相色譜－質譜聯(lián)用法也用于農藥殘留的檢測，但由于有機磷農藥大都具有揮發(fā)性，并且氣相色譜在基層單位較為普及，因此多數(shù)單位仍然采用氣相色譜法進行常規(guī)檢測。使用氣相色譜的標準方法對不同農藥殘留的分析，所使用的色譜柱、檢測器不盡相同，給檢測工作帶來不便。

本文采用乙腈作為提取劑，濃縮干燥后經過固相萃取提純最后用丙酮定容，再通過DB－1701毛細管柱和PFPD檢測器進行氣相色譜定性和定量，樣品預處理步驟簡單，方法具有較高的靈敏度、準確度和精密度，有利于推廣使用。第2頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1、主要儀器450-GC氣相色譜儀(美國瓦里安公司)配脈沖火焰光度檢測器(PFPD)、Galaxie化學工作站；HY-3多功能振蕩器(江蘇省榮華公司)；旋轉蒸發(fā)儀(BUCHI)；CleanertPC/NH2固相萃取柱(SPE柱，美國Agela)。2、色譜條件色譜柱：DB－1701石英毛細管色譜柱(30m×0.32mm×0.25μm);載氣：氮氣，純度≥99.999%；進樣溫度為250℃。進樣方式：不分流進樣，進樣量1μL。柱溫:初始溫度:50℃(保持0min)，20℃/min升至200℃(保持20min)，40℃/min升至240℃(保持15min)。檢測器溫度為270℃。第3頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3、標準曲線的繪制第4頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4、樣品測定從我市的各大超市和菜市場隨機抽取冬季蔬菜樣本40份采用本法進行測定。蔬菜種類包括:鱗莖類、蕓苔類、瓜類蔬菜、茄果類、葉菜類、莖類、鮮豆類、塊根類、百合科蔬菜類。

結果在鱗莖類和葉菜類有有機磷農藥檢出（下表）。這說明我市冬季蔬菜仍有一定程度的有機磷農藥污染，應引起有關部門的重視。第5頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月陳海燕，虞銳鵬，俞幸幸等.高效液相色譜法測定鳙魚肉中三種微囊藻毒素.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2011,21(9):2152-2153,2156近年來，國內許多湖泊和水庫相繼發(fā)生了不同程度的藍藻水華，微囊藻往往是其中的優(yōu)勢藻，它能產生一類環(huán)狀七肽結構的微囊藻毒素(MC)，該毒素具有強烈的肝毒性和腫瘤促進作用。在MC中，存在最為普遍、含量相對較多、毒性較大的有MC-RR、MC-YR、MC-LR。淡水魚類是重要的食物資源，微囊藻毒素對魚體的污染而引起的人體潛在的健康危害已成為一個重要的公共衛(wèi)生問題。

淡水魚中的藻毒素含量低、基質干擾大，提取、分離困難。本文在查閱文獻的基礎上建立了較高靈敏度的固相萃取-高效液相色譜法檢測鳙魚肉中的MC-RR、MC-YR、MC-LR，獲得較滿意的結果。第6頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1、主要儀器2、色譜條件BECKMAN高效液相色譜儀附紫外檢測器，自動進樣儀；ODSC18色譜柱(250mm×4.6mmi.d.，5.μm);安捷倫固相萃取儀；C18固相萃取小柱(500mg/ml)；全玻璃溶劑過濾器(美國waters公司)；Milli-Q純水系統(tǒng)(美國Millipore公司)；高速冷凍離心機(盧湘儀，TGL-18M);HGC-24型氮吹儀(天津恒奧科技有限公司)。流動相:乙腈+水(含0.05%三氟乙酸)=38+62；流速：1.0ml/min;柱溫：室溫；檢測波長：238nm；進樣量：20μL。第7頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3、標準曲線的繪制第8頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4、方法的回收率和精密度從市場上購買來鳙魚，經液相色譜測定不含MC，作為空白樣，計算方法的精密度和回收率。在精確稱取的0.50g經冷凍干燥后粉碎的魚樣中分別加入0.50μg、1.00μg的MC-RR、MC-YR、MC-LR，放置3h后采用優(yōu)化后的固相萃取和色譜條件，重復6次的實驗結果見表2。色譜圖見圖3。第9頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月張渝，張新申，楊坪等.減壓吹掃捕集-氣相色譜-質譜聯(lián)用分析水樣中的多環(huán)芳烴.分析化學，2011,39(6):799-803多環(huán)芳烴是一種持久性有機污染物(POPs)，美國環(huán)保署(EPA)將其中16種多環(huán)芳烴列為優(yōu)先污染物。除萘以外，其余15種多環(huán)芳烴的沸點范圍為275-542℃，飽和蒸汽壓范圍為1.09×10-2-1.87×10-11kPa，屬于半揮發(fā)和不揮發(fā)性有機物。

目前，多環(huán)芳烴的分析方法主要有氣相色譜法、氣相色譜-質譜聯(lián)用法、高效液相色譜法等；其前處理方法主要有液液萃取法，固相萃取法，超聲-微波協(xié)同萃取法和加速溶劑萃取法等。這些方法使用有機試劑，過程繁瑣。固相萃取攪拌棒萃取技術雖不使用有機試劑，但萃取時間長，且易受樣品基質影響。第10頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月吹掃捕集是一種不使用有機試劑的綠色前處理方法。美國環(huán)保署(EPA)及我國均建立了吹掃捕集分析水樣中沸點在50-250℃，室溫飽和蒸汽壓高于0.133kPa的揮發(fā)性有機物的方法；但受制于吹脫效率的影響，目前吹掃捕集還不能對水樣中沸點高于250℃，室溫飽和蒸汽壓低于0.133kPa的揮發(fā)性有機物(如多環(huán)芳烴)進行分析。

本研究改進了吹掃捕集裝置，建立了減壓吹掃捕集方法，用于測定水樣中高沸點多環(huán)芳烴。采用真空泵的人工降壓方法，將常壓狀態(tài)下很難從液相揮發(fā)至氣相的多環(huán)芳烴在負壓狀態(tài)下通過吹掃氣從液相吹脫出來，再通過捕集阱捕集后熱脫附至GC/MS進行分析。第11頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1、主要儀器6890N-5973i氣相色譜/質譜聯(lián)用儀(美國Agilent公司)；LR4000旋轉蒸發(fā)儀(德國Heidolph公司)；85μm聚丙烯酸酯(PA)固相微萃取纖維；手動進樣手柄(美國Supelco公司)；10mL頂空瓶(美國PerkinElmer公司)；自制減壓吹掃捕集裝置。第12頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2、氣相色譜/質譜條件DB-5MS色譜柱(30m×0.25mm×250μm)；載氣：氦氣(純度99.999%)；載氣流量：1.0mL/min;進樣口溫度：340℃；氣質接口溫度：320℃；升溫程序：初始溫度40℃，保持2min，以6℃/min升溫至320℃，保持5min；電子轟擊離子源(EI);電子加速電壓：70eV；離子源溫度：280℃；四極桿溫度：150℃；EM電壓：Atune值；SIM模式主要定量離子：m/z152,153,166,178,202,228,252,276和278。第13頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3、吹掃溫度和吹掃壓力的優(yōu)化在4種不同溫度和壓力條件（溫度40℃，壓力90kPa；溫度40℃，壓力80kPa；溫度80℃，壓力20kPa；溫度90℃，壓力5kPa）下，具有最佳的吹掃捕集效率，回收率在90.5%-111.8%之間。第14頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4、測定結果（1）第15頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4、測定結果（2）第16頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月5、減壓吹掃捕集和常壓吹掃捕集的比較第17頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6、線性回歸方程、相關系數(shù)、線性范圍、檢出限、準確度和精密度第18頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第14章分離分析法導論14.1概述14.2色譜分析法及其基本概念14.3色譜分析的基本理論14.4色譜定性和定量的方法一、色譜定性方法二、色譜定量分析一、色譜分析法簡介二、色譜法的分類三、色譜圖及色譜常用術語第19頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月利用試樣中共存組分間的吸附、分配、交換、遷移速率以及其他性能上的差異，先將它們分離，而后通過檢測器按一定順序進行分析測定。主要包括色譜分析法（氣相色譜、液相色譜、紙色譜、薄層色譜、超臨界流體色譜）、高效毛細管電泳法、色譜－質譜聯(lián)用法、色譜－光譜－波譜聯(lián)用法等。14.1概述第20頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月一、色譜分析法簡介色譜的創(chuàng)立：俄國植物學家茨維特1906年植物葉色素的分離。色譜法對于復雜混合物、相似化合物的異構體或同系物等的分離非常有效。14.2色譜分析法及其基本概念第21頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月色譜法分離原理當混合物隨流動相流經色譜柱時，混合物與固定相發(fā)生作用（溶解、吸附等）由于混合物中各組分物理化學性質和結構上的差異，與固定相發(fā)生作用的大小、強弱不同，在同一推動力作用下，各組分在固定相中的滯留時間不同，從而使混合物各組分按一定順序從柱中流出。第22頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月二、色譜法的分類1.按兩相狀態(tài)分類（1）氣相色譜氣固色譜、氣液色譜。常用的氣相色譜流動相有N2、H2、He等氣體。（2）液相色譜液固色譜、液液色譜、超臨界流體色譜。常用的液相色譜流動相有H2O、CH3OH等。常用的超臨界流體有CO2、NH3、CH3CH2OH、CH3OH等。第23頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2.按操作形式分類（1）柱色譜填充柱色譜、毛細管柱色譜。（2）紙色譜（3）薄層色譜3.按分離原理分類（1）吸附色譜（2）分配色譜（3）離子交換色譜（4）凝膠色譜第24頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月三、色譜圖及色譜常用術語峰高基線峰寬峰面積色譜保留值分配系數(shù)分配比相對保留值時間體積第25頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

基線：正常實驗操作條件下，沒有組分流出，僅有流動相通過檢測器時，檢測器所產生的響應值。穩(wěn)定的基線為一條直線，若基線下斜或上斜，即為“漂移”，基線的上下波動，即為噪音（或噪聲）。峰高（h）：從峰最大值到峰底的距離。峰寬：①標準偏差（σ）：峰高0.607倍處的色譜峰高度的一半。②峰底寬度（Y）：兩拐點處所作切線與基線相交點之間的距離。Y=4σ。③半峰高（Y1/2）：峰高1/2處色譜峰的高度。第26頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月峰高（h）①標準偏差（σ）②峰底寬度（Y）③半峰高（Y1/2）第27頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月峰面積（A）：色譜峰與峰底之間的面積。色譜定量分析依據(jù)。第28頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月色譜保留值（時間）保留時間（tR）：組分從進樣到出現(xiàn)峰最大值所需的時間。死時間（t0）：不能被固定相滯留的組分從進樣到出現(xiàn)峰最大值所需的時間，如氣相色譜的空氣峰的出峰時間。調整保留時間（t‘R）：扣除死時間后的保留時間，體現(xiàn)了待測組分真實的用于固定相溶解或吸附所需的時間，作為定性指標較tR更合理。第29頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月色譜保留值（體積）保留體積（VR）：組分從進樣到出現(xiàn)峰最大值所需流動相的體積，VR=tR·F。死體積（V0）：不能被固定相滯留的組分從進樣到出現(xiàn)峰最大值時所消耗流動相的體積，V0=t0·F（柱后出口處流動相的體積流速，mL/min）。調整保留體積（V‘R）：扣除死體積后的保留體積。第30頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月保留體積（VR）死體積（V0）調整保留體積（V‘R）保留時間（tR）死時間（t0）調整保留時間（t‘R）第31頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

在相同操作條件下，組分2（或i）與參比組分1（或s）的調整保留值之比。僅與柱溫、固定相性質有關，為較理想的定性指標。色譜保留值（相對保留值）相對保留值（γ2.1

或γi.s

）第32頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1.塔板理論14.3色譜分析的基本理論2.速率理論－范第姆特方程3.柱效能與流速的關系4.色譜分離效能的衡量第34頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1.塔板理論

理論塔板數(shù)是色譜的柱效參數(shù)之一，用于定量表示色譜柱的分離效率（簡稱柱效），理論塔板數(shù)與柱長成正比，柱越長，理論塔板數(shù)越大。

將整個色譜柱比擬為一座分餾塔，將色譜的分離過程比擬為分餾過程。第35頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第36頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2.速率理論－范第姆特方程第37頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3柱效能與流速的關系第39頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4.色譜分離效能的衡量第40頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）分離度與柱效能、選擇性的關系第41頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月一、色譜定性方法1.與標樣對照的方法2.利用保留指數(shù)法定性3.與其他方法結合定性第42頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1.與標樣對照的方法

比較標樣和試樣的保留值：相同色譜條件下，如果保留值相同，則可能是同一種物質。在組分性質和范圍較確定、色譜條件非常穩(wěn)定的情況下，此法很適用。

局限性：單純依靠tR值來判斷是否為同一種物質，證據(jù)還不夠充分；并不是每一種組分都能得到色譜純的標樣。第43頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

采用相對保留值γi.s

定性，可排除柱長、固定液含量、流動相流速等條件影響，僅與柱溫有關，其定性的可靠性較保留值定性大。如果樣品中組分較多，各峰距離較近，不易精確比較tR和γi.s

，可在樣品中加入標樣后混合進樣，對比混合前后的譜圖，如某色譜峰明顯增高，則樣品中含有此標樣成分。

雙柱法可進一步驗證已得到的初步結果：分別在極性不同的兩根柱子或多根柱子上進行，如仍能觀察到保留值相同的現(xiàn)象，則進一步證實此兩者為同一種物質。第44頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2.利用保留指數(shù)法定性采用一系列物質作為定性的參照。特點：保留指數(shù)計算精確，準確度高，只要在相同的柱溫和固定相條件下進行色譜操作，即可利用文獻資料上的保留指數(shù)值進行對照來定性。用正構烷烴系列為基準，規(guī)定正構烷烴的保留指數(shù)為100Z(Z為碳原子數(shù))，正戊烷、正己烷、正庚烷的保留指數(shù)分別為500、600、700，待測物的保留指數(shù)為I。第45頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3.與其他方法結合定性目前采用得更多的是與色譜與質譜、紅外光譜等聯(lián)用來進行結構測定。質譜、光譜等精密儀器所起作用與色譜檢測器的作用類似，色譜充分發(fā)揮分離的特長，質譜或光譜則充分發(fā)揮定結構的特長。第46頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1.較正因子和相對較正因子二、色譜定量分析2.定量方法（1）歸一化法（2）內標法（3）外標法第47頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1.較正因子和相對較正因子第48頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）歸一化法

前提：試樣中的各組分都能流出色譜柱，且都