第一篇:气相色谱技术在白酒分析中的应用
气相色谱技术以其特有的三高一快(高灵敏度、高分离效能、高选择性、快速分析)优点,已广泛应用于食品和酿酒发酵工业,其中四川省品酒多、质量好,推广应用气相色谱技术也较普遍。气相色谱技术在白酒分析中的应用主要有以下几方面:
1、对白酒卫生指标的监控:
白酒中甲醇、杂醇油有酒类卫生监测的两项重要指标。气相色谱可直接进行分析成品中甲醇、杂醇油的含量,方法简便快速,精密度好,象对偏差均小于5%,又能同时使白酒中正丙醇、异丁醇、正丁醇、异戊醇、正戊醇等高级醇得到单独测定。
2、对酒厂的基础酒三项指标的测定:
基础酒的好坏决定成品酒能否达到质量标准的关键。对基础酒的分析验收和对主要微量成份的测定,是指导微机勾兑、保证产品质量稳定、统一质量标准,获得工厂经济效益的重要因素,而气相色谱仪是最理想的分析工具。基础酒的三项指标:
a.主体香含量测定:例如浓香型白酒的主体香是已酸乙酯,已被轻工部纳入浓香型白酒标准(QB850-83)。
b.已酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯的酯比关系的测定,大量试验表明:四大酯之间协调,恰当的两比关系是决定酒香香气浓郁,纯正的关键,特别是已酸乙酯含量及其与乳酸乙酯的量比关系,如五粮液酒中乳酸乙酯与已酸乙酯之比值必须小于1。
c.微量香味成份含量范围的测定:白酒中四大酯作为主体香味成份决定了白酒的香型,但除此之外,其它微量的酯、酸、醛、酮都是助香成份,它们在助香过程中起着烘托、缓冲、平衡的三大作用,注意它们的含量范围以及与主体香味成份的量比关系是否恰当,直接影响白酒的风味特征。
3、开展对白酒芳香成份的剖析和风味关系的研究:
白酒成份非常复杂,酒中的有些重要成份对酒的典型风味关系还没有被认识,需要酒厂技术人员利用气相色谱仪的重要分析工具并与其它仪器配合使用开展醇和醇以外的多种复杂微量成份分析,为保证名特优白酒产品提供更广泛、准确的科学依据。
4、对于各级卫生防疫站,各级技术监督局产品质量监督检验所,可以应用气相色谱技术来加强市场管理和打击假冒伪劣白酒产品。
第二篇:气相色谱培训教材
气相色谱仪培训教材
第一章
气相色谱简介
气相色谱仪的组成2
气相色谱仪的原理
基本术语
常用概念
气相色谱应用的领域
气相色谱仪的组成1.气体
载气:用于传送样品通过整个系统的气体。
检测器气体:某些检测器所需要的支持气体。
2.进样系统
将样品蒸汽引入载气
3.色谱柱
实现样品组分的分离
4.检测器
对流出柱的样品组分进行识别和响应
5.数据系统
将检测器的信号转换为色谱图,并进行定性、6.气相色谱的原理
在色谱法中存在.两相,一相是固定不动的,我们把它叫做固定相;另一相则不断流过固定相,我们把它叫做流动相。
7.气相色谱的原理
色谱法的分离原理:.就是利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。使用外力使含有样品的流动相(气体、液体)通过与流动相互不相溶的固定相表面。当流动相中携带的混合物流经固定相时,混合物中的各组分与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中先后流出。按顺序离开色谱柱进入检测器,产生离子流信号经放大后,在工作站中描绘出各组分的色谱峰。
8.基本术语
保留时间(Retention
time):.组分从进样到出现最大值所需要的时间;
峰面积(Peak
Area):从峰的最大值到峰底的距离;
峰高(Peak
Heigh):峰与峰底之间包围的面积;
9.基本术语
分离度(resolution):又称分辨率,两个相邻峰的分离程度,两个组分保留时间之差与其平均半峰宽值比值。
R=2(tR2-tR1)/(W1+W2)
固定相、柱温及载气的选择是气相色谱分离条件选择的三个主要方面,用于提高相邻两组分的分离度,在作定量分析时,为了能获得较好的精密度与准确度,应使R≥1.5。
10.常用概念
噪声:由于各种原.因引起的基线波动,称为基线噪声。无论在无组分流出还是有组分流出时,这种波动均存在。它是一种背景信号。噪声分短期和长期噪声二类。
漂移:基线随时间单方向的缓慢变化,称基线漂移。
响应值:组分通过检测器产生的信号。该值取决于组分的性质和浓度。气相色谱分析是用各组分的响应值(峰面积或峰高)来定量的。为此,必须掌握各组分在不同检测器上的响应特征。
相对响应因子:又称相对响应值(s)就是表明组分响应特征的指标。它是指某一组分与相同量参比物质,两者响应值之比。
灵敏度:指通过检测器物质的量变化时,该物质响应值的变化率。
.检测限:将产生两倍噪声信号时,单位体积的载气或单位时间内进入检测器的组分量
称为检测限。
线性:不同类型检测器的响应值与进入检测器组分浓度、质量或质量流量之间的关系。
线性范围:进入检测器的组分量与其响应值保持线性关系,或是灵敏度保持恒定所覆
盖的区间。
11.气相色谱应用的领域
GC是一种极为广泛.和重要的分析方法,范围从石油化工、环境保护,到食品分析、医疗卫生等
第二章
气相色谱仪的主要组成部分
气路部分
进样口
色谱柱
检测器
1.气路
气体:载气(用于.传送样品通过整个系统的气体)和检测器气体(部分检测器所需要的支持气体)。
载气纯度要求99.999%以上
气体的选择
根据检测器类型而选择.(不同检测器使用载气不同效果不同,FPD
和ECD可以选择氮气、氦气及氩气做载气,但是氮气效果更好)
惰性(所使用的气体不能和样品发生反应)
纯净(气体的纯度可避免背景因素的影响)
干燥
捕集阱
脱水管:用来脱去气体中微量的水分。
烃类捕集阱:用于捕集气源中少量烃类。起源中的烃类会提高检测器本底输出,增大噪声。
脱氧管:用来脱去气体中微量的氧气。微量的氧气会破坏色谱柱,特别是毛细管柱,同时,氧气也会降低电子捕获检测器的性能。
捕集阱的安装
安装捕集阱尽量靠近仪器位置。
安装之前先将管路吹扫干净防止没必要的消耗。
安装顺序先脱水再脱烃后脱氧(脱烃和脱氧管可以捕集水份,成本比脱水管高,且难再生),定期更换
减压阀压力:推荐0.4MPa
1kPa=0.145psi=0.01bar
管路的选择
使用铜管和不锈钢管连接管路。
管路使用前应用溶剂冲洗并使用载气干燥。
定期对外加接头检漏。
塑料管不能用于管路连接(会渗透氧气及其他污染物,同时会对检测组分有干扰)
2.进样口
进样口类型
进样口:使样品以一种可重复的方式注入的装置
填充进样口
分流/不分流进样口
程序升温气化进样口
挥发进样口
冷柱头进样
2.1
分流/不分流进样口——分流模式
分流模式用于含量较高组分分析
载气进入进样口后经总流量阀控制分两部分,一部分通过隔垫表面吹扫流出,另一部分经进样口进入衬管,在衬管中与样品气体混合后小部分进入色谱柱,大部分经分流出口放空,分流是通过分流平板的凹槽流出的。分流比为分流流量与柱流量的比值。
优点
防止柱污染
适用范围广
灵活性大
分流比可调
分流歧视
在分流比一定条件下,不同样品组分实际的分流比是不同的,这样就会造成进入色谱柱的样品组成不同于原来的样品组成,从而影响定量分析的准确度。
造成分流歧视的原因有:
.不均匀汽化
.不同样品组分在载气中的扩散速度不同
.分流比的大小
.注意色谱柱的初始温度,防止样品发生部分冷凝
.还要保证色谱柱安装时柱入口端超过分流点。
分流进样口参数设置
.温度:接近或等于组分中最重组分的沸点,保证组分快速汽化
.载气流速:氮气20-40cm/s
.分流比:20:1-200:1
分流比小分流歧视效应小,溶剂峰变宽,分流比大溶剂峰窄分流歧视效应大
衬管的选择
分流进样口可采用多种衬管,用于分流进样的衬管大都不是直通的,常见的管内都填充玻璃毛。
填充玻璃毛主要为了:
.增大与样品接触的比表面积,保证样品完全汽化。
.减小分流歧视。
.防止固体颗粒和不挥发组分进入色谱柱。
2.2
分流/不分流进样口——不分流模式
不分流模式用于痕量组分分析
不分流进样和分流进样采用同一个进样口,将分流气路的电磁阀关闭,使样品全部进入色谱柱。不分流进样不仅可以提高分析灵敏度,而且可以消除分流歧视。然而,在实际工作中,不分流进样应用远没有分流进样普遍,只有在分流进样不能满足分析要求时(主要是灵敏度要求),才考虑使用不分流进样。
这就要引入溶剂效应的概念。
溶剂效应
样品汽化后的体积相对于柱内载气流量太大,汽化的样品中溶剂是大量的,不可能瞬间进入色谱柱,结果溶剂峰就会严重拖尾,使早流出组分的峰被掩盖在溶剂溶剂拖尾峰中,加大分析难度,这一现象被称为溶剂效应。
为了消除溶剂效应,可以采用瞬间不分流技术,在进样开始时关闭分流阀,使系统处于不分流状态,待大部分样品在衬管中汽化进入色谱柱后,在某指定时间开启分流阀,使系统处于分流状态,这样,将衬管中剩余的蒸汽吹扫出衬管。就可以很大程度消除进样体积大和柱流量小引起的溶剂拖尾。所以说不分流进样不是绝对的不分流,而是分流与不分流的结合。
瞬间不分流时间的确定
这里,确定一个从进样到开启分流阀的时间是很关键的。这一时间(称瞬间不分流时间或分流延迟时间、溶剂吹扫时间)应足够长,以保证绝大部分样品进入色谱柱,避免分流歧视影响;同时又要尽可能短,以最大限度地消除溶剂拖尾,使早流出峰的分析更为准确。在实际工作中,常常是根据待测组分沸点和浓度等来确定一个优化的折中点。大多采用0.75分钟(即从进样到开启分流阀的时间为0.75分钟),通常能保证95%以上的样品进入色谱柱。
衬管的选择
选择直通式衬管,以保证样品在衬管中尽可能少地稀释。
对于相对“脏”的样品,为保证分析的重现性和保护色谱柱不被污染则需填充玻璃毛。但由于不分流进样时样品在衬管中滞留的时间比分流进样长,热不稳定化合物的分解可能性大,玻璃毛必须经过硅烷化处理,且及时清洗更换。
溶剂的选择
由于进样口温度、色谱柱初温、溶剂吹扫时间和进样体积都与溶剂沸点有关,所以不分流进样对样品溶剂有严格要求,一般来讲,使用高沸点溶剂比低沸点溶剂有利,因为溶剂沸点高时,容易实现溶剂聚焦,且可使用较高的色谱柱初始温度,还可以降低针尖歧视及衬管的压力突变。另外,溶剂的极性一定要与样品的极性相匹配,且要保证溶剂在所有被测组分之前出峰,溶剂还要与固定相匹配,才能实现有效的溶剂聚焦。
溶剂聚焦
.主要使溶剂峰变窄
.峰型美观
.不会脱尾及变宽
.影响分离效果
.不分流进样是分析高沸点痕量组分的首选方法。
不分流进样口参数设置
.温度:可以比分流进样稍低,但要保证待测组分瞬间完全汽化。温度过低会造成高沸点组分损失,温度过高会造成样品分解。
.载气流速:流速应高一点,分流出口的流量一般为30
至60ml/min
.溶剂吹扫时间:0.75分钟。
分流/不分流进样口——维护
.定期更换进样垫。
.更换或清洗衬管。
.更换O型环。
.清洗分流平板。
.清洗更换进样针
3.色谱柱
填充柱以一些材料.填充来吸附或吸收,由铜、不锈钢或硅酸硼玻璃制成,内径大约2-4mm,长度为0.5-10m。
.毛细管柱内壁覆盖一种吸附或吸收材料,由熔融石英制成,内径细0.05-0.75mm,长度最长可达150m。
.气相色谱中,固定相是一种固体材料,称为气固色谱法,用于永久气体和低分子量的烃类分析。固定相是粘性液体时(一般是聚合物),称为气液色谱法,气液色谱法占整个气相色谱分析应用的90%左右。
.通过样品在固定相的分配或不同溶解度实现分离.组分基于不同的极性而分离(偶极力的作用),固定相可由其化学结构不同而引起的不同极性排序。
.通常遵循“相似相溶”或同极性相互作用。
.色谱柱越长分离效果越好。
.分离指标
.柱效:色谱柱形成尖锐峰的能力
.分离度:色谱柱将两个峰彼此分开的能力
.选择性:色谱柱确认两个峰化学或物理性质差别的能力
.影响分离指标的因素
.柱内径
.长度
.柱流量
.炉箱温度
.柱子固定相类型。
.确保所分析组分与柱子的固定相有相互作用的能力。
.理论塔板:分离理论假定色谱柱被分为一些板,简单理解为组分与固定相之间有相互作用的时刻
.如何提高柱效
.使用内径更小的色谱柱。
.减小固定相百分组成。
.减小固定相液膜厚度。
.减小进样量。
.选用更长的色谱柱。
.使用程序升温改善后流出组分峰形。
.长度:色谱柱的柱效与色谱柱的长度成正比,分辨率是色谱柱长度的平方根,保留时间与长度称正比。
.直径:色谱柱的直径越小,效率越高,可加快分析速度;色谱柱的直径越大,可容纳的样品量越大,但效率会下降。
.液膜厚度:液膜厚度影响分离的质量,膜厚越厚,色谱柱样品的容量越大,保留时间越长,峰越宽,效率越低,柱流失越大。
柱温操作
.恒温
在整个分析过程中,柱箱温度保持恒定,升温速率为零,导致后流出的峰展宽。
.程序升温
针对组分有较宽的沸点范围时使用,减少分析时间并使峰变窄,可设定多阶程序升温,导致增加了柱流失,引起基线漂移。
.保存
.色谱柱不使用时要密封保存。
.堵上柱子两端,以保护柱子中固定液不被氧气和其他污染物所污染。
.重新安装色谱柱时注意安装方向,.安装时从柱头截去少许以确保隔垫碎屑不会堵塞在柱子内。
以下情况需老化:
.新柱应老化除去残留的溶剂。
.色谱柱中残留有杂质。
.长期不用的色谱柱应老化去除存放过程中变性的固定相。
.步骤:
.将检测器端色谱柱取下,用接口堵住检测器入口;通入载气,设定程序升温循环老化(最高温度比色谱柱的温度上限低20℃),老化时间为2-3小时。
.设置老化温度及时间时考虑的因素:温度足够高以除去不挥发物质,温度足够低以延长柱寿命和减小柱流失,老化温度越低老化时间应越长。
安装色谱柱
.选择尺寸合适的密封垫材料;
.在色谱柱安装前对柱端口进行切割,保证柱端口清洁平整;
.根据仪器制造厂商的指标,确定色谱柱安装于进样口和检测器时插入适当的距离;
.毛细柱必须固定在柱架上,任何部分都不能接触柱箱壁;
.安装好后确保所有接头不泄露。
3.检测器
气相色谱检测器.是一种能检测气相色谱流出组分及其变化的器件。检测器通常由传感器和检测电路组成。传感器是利用被测物质的各种物理性质、化学性质以及物理化学性质与载气的差异,来感应出被测物质的存在及其量的变化。检测电路是将传感器产生的各种信号转变成电信号的装置。从传感器送出的信号是多种多样的,有电阻、电流、电压、离子流、频率、光波等。检测电路的作用是测定出这些参数的变化,并将其变成可测量的电信号。
常用检测器的工作原理
.热导检测器:把载气流分为两部分,分别流经一对参比热导丝,当样品通过其中一根热导丝时,样品稀释了载气而使热导丝升温,其电阻相对于参比热导丝发生了变化,它对所有与载气的热电导有差异的化合物均有响应。
.氢焰检测器:样品在氢气、空气火焰中燃烧产生离子,离子被收集后转换成电流。氢焰检测器对大多数有机物都有响应,而多数无机物和一些带杂原子的有机物响应很小或没有响应。
.电子捕获检测器:通过Ni63放射源发射的低能电子被阳极收集产生电流,化合物捕获这些电子导致电流降低而产生一个信号。电子捕获检测器对碱金属化合物响应非常灵敏。
.火焰光度检测器:硫、磷化合物在氢气、氧气火焰中燃烧产生光发射。带有滤光片的光电倍增器只选择需要的波长来检测这种发射。火焰光度检测器对农药检测尤其有用。
.氮磷检测器:当燃烧的样品通过氮磷检测器中铷盐珠时,产生离子。氮磷检测器对农药中含N、P的检测非常灵敏。
.质量选择检测器:样品被电子流轰击后产生离子,这些离子按它们的质荷比(M/Z)被分离后,测量器质量数和丰度值。这种检测器可以通过选择适当的质量而使其选择性强。
.响应指标:
.灵敏度:单位含量样品的响应值,组分响应值与含量构成的直线的斜率,直线的最小值定义为最低检出限,响应高灵敏度大。
.选择性:衡量检测器对某些类型化合物是否有响应。检测器区分不同类别组分的能力。FID会识别任何烃的存在,ECD只可检测电负性较大的物质类型,如氟化物、氯化物、溴化物或碘化物等。NPD更具选择性,只可检测出有机氮或磷组分的存在,其他组分被忽略。
.动态范围:检测器提供的能正确定量的样品浓度范围,含量与电子捕获检测器。。
.电子捕获检测器是一种具有高灵敏度的离子化检测器。它的选择性高,仅对其有电负性的物质有信号,电负性越强,灵敏度越高。.当电负性组分进入检测器时,与电子碰撞并捕获电子导致电流改变并产生信号
电子捕获检测器操作注意事项:
.尾吹气不可采用氢气或氦气,一定使用氮气;
.微量的氧气会影响基线稳定性;
.将检测器出口通向室外;
.一旦检测器污染,只能热清洗。
.热清洗步骤:
.关闭炉温,从检测器端取下色谱柱。
.用色谱柱螺母塞住检测器连接口。
.检测器温度设定为350℃-375℃,尾吹气设为60ml/min。
.保持热清洗几小时后将系统冷却至正常操作温度。
火焰光度检测器
.原理
.利用富氢火焰使含硫或磷杂原子的有机物分解,形成激发态分子,当它们回到基态时,发射出一定波长的光,此光强度与被测组分量成正比,所以它是以物质与光的相互关系为机理的检测方法,属于光度法。火焰光度检测器是一种高灵敏度和高选择性的检测器。
.对于硫采用394nm或384nm滤光片,对磷用526nm滤光片,然后经光电倍增管把光强度变成电讯号进行测量
.气体设置
.尾吹气:尾吹气是从色谱柱出口处直接进入检测器的一路气体,又叫辅助气,毛细管柱大都采用尾吹气。.这是因为毛细管柱的柱内载气流量太低(常规柱为1-3ml/min),不能满足检测器的最佳操作条件(一般检测器要求20ml/min的载气流量)。在色谱柱后增加一路载气直接进入检测器,就可保证检测器在高灵敏度状态下工作。尾吹气的另一个重要作用是消除检测器死体积的柱外效应。经分离的化合物流出色谱柱后,可能由于管道体积增大而出现体积膨胀,导致流速缓慢,从而引起谱带展宽,加入尾吹气后就消除了这一问题。
.操作的注意事项
.更换滤光片前,关闭光电倍增管电压;
.最高操作温度严格按照厂商指标设置;
.避免使用腐蚀性强的氯化有机溶剂。
氮磷检测器
.原理
.在一个氢气/空气等离子体环境下,氮磷检测器的铷珠被电加热至600-800℃,形成了催化活性的固体表面,有机氮或有机磷化合物分子被导入到催化活性表面周围,被催化称负离子及电子形成微电流,输出的电流正比与收集到的离子数,用静电计测量并将其转化为数字形式,传输到一个输出设备。
.参数设置
.推荐温度设为325-335℃,设置较高的检测器温度好处:灵敏度有所提高,检测器上端的绝缘环和密封圈的污染减轻,检测器系统包括废气出口保持干净,铷珠可以在较低的电压下激发。
.操作注意事项
.安装新铷珠初期手动调节铷珠电压,选择较小的铷珠电压;
.设置较小的氢气流量;
.溶剂峰通过铷珠时关闭氢气;
.如果检测器长期未使用,先烘烤然后再加电压;
.使用高纯氮气、氢气和空气以确保检测器的正常使用(纯度99.999%以上);
.如果灵敏度异常,不要轻易增加铷珠电压,检测收集极、喷嘴、陶瓷环和金属密封圈是否需要清洗。
第三章
校正与定量
校正
定量
定量的方法
校正
.概念:是利用某个峰的峰高或峰面积来确定其对应组分的浓度或含量。
.必要性:当检测器灵敏度针对不同的组分而变化时需要进行校正。
.检测器对同一组分不同含量响应值发生变化时需要进行校正。
.校正的过程:
.首先准备混合标样,准确知道组分浓度;
.运行混合标样;建立校正表;
.运行待测样品并用校正表分析它;
.需要时进行重新校正。
*
对于需要时进行重新校正可以理解为使用质控样品衡量
.单级校正
.对每个峰只做一次校正。
.单级校正即单点校正,仅有一个浓度的标样。
.单级校正定量结果不准确,但其简单、快速。
.单级校正适用以下情况:
.做简单的粗定量;
.当未知样品的浓度小于且接近于标样浓度时,所得定量结果较准确;
.主要用于检出实验,即不需要准确定量未知样品含量,只关心未知样品是否达标。
.多级校正
.对每个峰需要做至少两次校正。
.多级校正即多点校正,纠正了单级校正的缺点,可以进行准确定量,将标样等梯度稀释,运行每一级稀释好的标样,在每一级上进行校正,先准备一个浓度必须高于未知样品浓度,而且最终标样的浓度范围应包含未知样品浓度。
定量
定量是利用峰面积或峰高来确定样品中化合物的含量。
.定量分析过程
.了解你所分析的化合物;
.建立一个分析的方法;
.运行一个或多个已知浓度的样品,得到相应的响应值;
.分析未知浓度的样品,得到相应的响应值;
.将未知浓度样品的响应值与已知浓度的该样品的响应值进行比较,确定其浓度。
.定量的方法
.百分比法
.归一化法
.外标法
.内标法
.外标百分比法
.内标百分比法
.响应因子
.响应因子与组分的含量及其他组分的存在无关;在分析条件一定的条件下,响应因子为物质的特性;响应因子可以校正检测器响应。
.百分比法
.常用于粗定量,或组分简单、结构相似的混合物分析,并且不需要建立校正表。
.外标法
.当校正样和未知样品在同样的条件下分析时,未知样品的结果与校正样的结果相比较从而计算出未知物的含量,该方法是基本的定量方法,使用该方法时每次运行的进样量必须是一致的。
.使用此法的前提假设是标样中、未知样品中待测组分的响应因子相同。这就要求仪器必须具有良好的稳定性,而且应定期进行重新校正,否则标样的响应因子和未知样品的响应因子不相等,就无法进行准确定量。
外标法优、缺点
.优点:
.可以校正检测器的响应。
.只对欲分析的组分峰做校正。
.无需所有峰都能被检测到。
.缺点:
.进样量必须准确。
.仪器必须有良好的稳定性。
.需定期做重新校正。
.内标法
.内标法是将内标物加到一定量的被分析样品混合物中,然后对含有内标物的样品进行色谱分析。
内标法优、缺点
.优点:
.进样不严格要求。
.只对欲分析的组分峰做校正
.校正检测器的响应
.缺点:
.必须加一个组分进到样品。
内标物的选择
.选择的标准
.样品中不存在该组分。
.可迅速容易得到。
.化学性质和样品相似。
.与样品有相似的响应值(浓度范围)。
.不会与样品发生反应。
.在感兴趣组分附近流出。
.可得到分离良好的峰。
.色谱性质稳定。
外标法与内标法比较
外标法是用标准品.的峰面积或峰高与其对应的浓度做一条标准曲线,测出样品的峰面积或峰高,通过该标准曲线上查对应的浓度,内标法是对应外标法说的,外标法是用样品和标准品对比,但是有时我们很难保证样品和标准品进的体积是一样的,毕竟要有误差,这时候就用内标法,就是在外标法的基础上,在样品和标准品里在加入一种物质,通过加入物质的峰面积或峰高的变化,就可以看出我们标准品和样品进样体积的差别,如果进样体积很难掌握,就用内标法,可以消除进样体积的误差。内标法工作曲线的横、纵坐标分别为含量比和峰面积比;而外标法工作曲线的横、纵坐标分别为含量和峰面积。
定量的方法
.归一化法
.假定
–
所有组分都流出。
–
所有组分都被检测到。
.优点
缺点
进样量不要求严格。
所有组分峰都要流出。
需测量所有的组分。
必须校正所有的峰。
第四章
仪器故障排除
不出峰与灵敏度降低
基线问题
色谱峰问题
分辨率降低
保留时间不重复
不出峰与灵敏度降低
.不出峰故障
.在选定操作条件下,给色谱仪注入规定的样品,在记录的谱图上没有相应的色谱峰出现的现象。
.灵敏度异常故障
.虽然出峰,但大小却与原来的已知谱图相差甚大。
.排除故障步骤
.操作条件重复性检查:核实操作条件是否与原条件接近。
.检查检测器有无反应:检测器响应检查应检测器类型而异。
.进样针及进、取样技术检查:进样针有无泄漏,抽取样品时抽取了空气或抽取样品后没及时进样造成样品挥发。
.载气堵、漏检查。
.进样口安装不当,载气样品流入不合理。
.仪器启动后零点基线的调整检查。
.检测器连线及工作条件检查。
基线问题
基线漂移一般是指基线向单方向持续升高或降低,最常见的原因是色谱柱固定性流失,色谱柱固定相流失是当色谱柱在其使用温度上限时基线的升高。在较低的柱温下如果有色谱峰,噪声过高,基线漂移或基线升高等现象,就不是色谱柱的流失造成的。此类现象主要是由于柱效降低,例如柱污染等引起的。
.基线波动
.基线波动的原因比较多,进样口、色谱柱、检测器、载气问题等都有可能导致基线的波动。
.基线噪声
.基线噪声增加最主要的原因
–
进样口、色谱柱和检测器污染
–
检测器相关部件老化、设置不正确。
色谱峰问题
.色谱峰问题出现的表现
.前伸峰
.拖尾峰
.鬼峰
.分裂峰
.色谱峰大小改变
.拖尾峰
.色谱峰系中最常见的问题
.鬼峰
.气相色谱分析中出现鬼峰,也就是色谱图中的“
额外峰”,一般不是由于柱流失所引起,通常是由于污染引起的。另外在评价鬼峰时考查其峰宽是很重要的。宽的峰,有时候是原先样品中的组分在色谱柱中慢慢洗脱导致的;窄的峰,可能是由于进样口污染等引起的。
分辨率降低
.分辨率与分离度及峰宽有关
保留时间不重复
保留时间的重复性是.指3次或5次进同一样品,其保留时间与它们的平均值的相对偏差值。如果这一相对偏差值超过了可接受的范围,就认为保留时间不重复。
.引起保留时间不重复的最可能原因
.一个是柱温不稳定
.另一个是流速有变化
.其他原因还有
.进样技术不佳
.进样量过大及柱损伤等
.检测器的故障不会造成保留时间的不重复
农残检测技术
有国标法,行标法,我们经常用的是行业标准检测,这里以NY/T761-2008为例。
.试样制备,按GB/T
8855标准抽取样品,取可食部分粉碎后制成待测样,在-20℃—-16
℃条件下保存
.农药标准溶液配制
.单一农药标准溶液:准确称取一定量的农药标准品,用溶剂配制成大浓度的单一标准储备液,储存在-18
℃以下冰箱中,使用时根据各农药在对应检测器上的响应值,稀释成所需的标准
工作液
.农药混合标准溶液:对于多组分农药,可根据各农药在仪器上的响应值,将各组分的单个农药储备液按一定量注入同一容量瓶中,稀释成所需质量浓度的标准工作液。
有机磷类农药的测定
.原理
.试样中有机磷类农药经乙腈提取,提取液经过滤、浓缩、净化后,用丙酮定容,经毛细柱分离,火焰光度检测器磷滤光片检测,通过保留时间定性,外标法定量。
.提取
.经乙腈提取的试样通过高速匀浆后过滤,滤液经分层后,收集一定量的上层乙腈相。
.净化
.将提取的上层乙腈相蒸发近干后,用丙酮多次冲洗并转移后定容,供测定。
.如果定容后的样品溶液过于浑浊,应用0.2μm滤膜过滤后再进行测定。
有机氯及拟除虫菊酯菊酯类农药的检测
.原理
.试样中有机氯、拟除虫菊酯类农药用乙腈提取,提取液经过滤、浓缩后,采用固相萃取柱分离、净化,淋洗液经浓缩后,通过毛细柱分离,电子捕获检测器检测,保留时间定性,外标法定量。
.提取
.试样经乙腈提取,过滤、浓缩后待净化。
.净化
.将待净化溶液通过固相萃取柱(弗罗里矽柱)后收集洗脱液,准确定容,待测。
.固相萃取柱
.活化(使用活化试剂活化萃取柱)、上样(将样品注入)、淋洗(用淋洗液将杂质洗掉)、洗脱(用洗脱液洗脱样品)
第三篇:气相色谱教案
程序升温气相色谱法分离多组分混合样品
一、实验目的
1、加深对气相色谱仪器分析方法基本原理的理解,掌握分析实验的基本知识和技能。
2、学会正确使用温岭分析仪器厂的GC-9790型气相色谱仪。
3、初步学会根据分析样品探讨和摸索程序升温实验的操作条件。
4、正确处理数据和表达实验结果,对问题进行一定的探讨和解决。
5、了解苯的同系物毛细管程序升温气相色谱分析方法。
二、实验原理
色谱法是一种重要的分离分析方法,是利用混合物不同组分在两相中具有不同的分配系数(或吸附系数、渗透性等),当两相作相对运动时,不同组分在两相中进行多次反复分配实现分离后,通过检测器得以检测,进行定性定量分析(一般是以保留时间定性,峰面积定量)。气相色谱法(gas chromatography,GC)是采用气体作为流动相的一种色谱法。
典型的气相色谱仪流程:具有稳定流量的载气,将进样后的样品在汽化室汽化后,带入色谱柱得以分离,不同组分先后从色谱柱流出,经过检测器和记录仪,得到由代表不同组分及浓度的色谱峰组成的色谱图。其组成有5部分,包括:载气系统(气源、净化器、气体流量控制和测量等)、进样系统(进样器和汽化室)、分离系统(色谱柱和温控柱箱)、检测系统(检测器)、记录和数据处理系统(放大器、记录仪和色谱数据处理系统)。
程序升温是指在色谱进样后,在一次样品分析的时间周期内,按一定的速度以预先设定好的升温程序使整个色谱柱随分析时间的延长呈现线形或非线形升温,从而使样品中的各个组分实现完全的分离。使用程序升温来分析多组分、宽沸程的样品时,在一个分析周期内,按预定的加热速率,柱温随分析时间的增加而呈线形(或非线形)增加,就会使样品中的各个组分的分配系数都处于连续变小的状态,使它们在气相中的浓度不断的提高,检测器可在较短的时间内连续接收到高浓度的各个组分,使其都在最佳柱温(或称保留温度)下逸出,而获得满意的分离度和相接近的柱效,并缩短了总分析时间。目前在气相色谱各类操作方式中,程序升温方式在70%以上。程序升温的条件,包括起始温度、维持起始温度的时间、升温速率、最终温度、维持最终温度的时间,通常都要反复实验加以选择。
三、仪器及色谱条件
仪器型号:温岭分析仪器厂的GC—9790气相色谱仪
色谱柱:内径0.53mm,长30m的SE-54大口径交联石英毛细管柱 样品:分析纯的苯、甲苯、二甲苯的混合物 色谱条件:
1、柱温:采用二阶程序升温,其升温程序如:从60℃以10℃/min的升温速率升至90℃,然后以2℃/min的升温速率升至110℃保持1分钟即可。
2、汽化室温度:180℃;检测器温度:180℃;进样量:0.02uL;空气压力:0.02Mpa;氮气压力0.02Mpa;氢气压力:0.13Mpa; 注:压缩空气由天津医疗器械二厂生产的WM-2A型无油气体压缩机提供,氢气由北京惠普分析技术研究所生产的GCD-300B型氢气发生器提供,高纯氮气由昆明梅塞尔公司提供。
四、操作步骤
1、按正常操作规程打开氮气,在仪器内流通;
2、打开色谱的电源开关,分别按实验条件设置柱温、汽化室温度、检测器温度;
3、待汽化室、检测室温度达到设定温度时,打开空气、氢气,点火;
4、待各条件都达到设定值后,进样;
5、依次按下色谱仪的“起始”键、记录仪以及工作站的 “起始”键,仪器开始进行分析;
6、测量完成后,切断空气、氢气,设置柱温到室温,待柱温降至室温后,关闭色谱电源,切断氮气,结束实验。
五、思考与讨论题(4、5题必做,其余任选三题)
1、如何对分离样品进行定性和定量分析?
2、为什么可用程序升温的方法来分离多组分、宽沸点的样品?
3、常见色谱柱的种类、性能和适用范围?
4、求3、4峰(或任意相邻峰)的分离度?
5、用第1、5峰(或任意两个峰)分别计算理论塔板数,并进行结果比较。
6、进样操作应注意哪些事项?在一定的色谱条件下,进样量的大小是否会影响色谱峰的保留时间和半峰宽度?
7、热导检测器和氢焰检测器的工作原理是什么?
8、什么是色谱的保留时间、校正保留时间?保留时间受哪些因素影响?为什么会有死时间、死体积,其关系如何?
第四篇:气相色谱仿真实验
气相色谱试验手册
一. 实验概述
气相色谱法的基本原理是利用混合物中各组分在流动相和固定相中具有不同的溶解和解析能力,或不同的吸附和脱附能力。当两相作相对运动时,样品各组分在两相中受上述各种作用力的反复作用,从而使混合物中的组分得到分离。色谱广泛用于物质的分离,分析、浓缩、回收、纯化和置备。
实验分为教学模式和考核模式两种情况,在教学模式下显示全部的帮助信息,在考核模式下则把帮助信息隐藏掉。
二 实验装置
6890气相色谱仪,第四代模块化十三路EPC控制,数字化设定所有气路参数,流量和压力精确稳定,压力精度0.01psi,保留时 间和峰面积高度重复。
通过精确EPC气路控制,快速柱箱升温速率,超速FID、NPD和ECD响应,高速数据采集处理系统,可得到与原谱图分离度相同而速度可快2-10倍的结果。柱箱温度稳定性:0.02% 载气流速稳定性:0.31%
ECD检测器检测限:6.31×10-15g/ml
FPD检测限:3.40×10-13g/s 基线漂移:满刻度的3%/h 三
实验操作
1. 启动Ad500u.exe,在培训项目页选择要进行培训的项目,点击左上方的启动培训单元按钮。本实验是把不同的样品设成不同的培训项目。每个项目又分为“练习模式”和“考试模式”,在考试模式下,无任何提示信息;在练习模式下,有评分帮助和提示信息。如下图:
2. 进入初始界面。在单机版里,初始界面上有整套气相色谱设备的简要示意图,点击设备进入下一步操作。
3. 首先进入一个实验原理分析的简图,此界面为实验的主界面,通过此界面,可进入到试验各个主要步骤里。点击实验前的准备,进行实验前的实验预习操作
4. 实验对操作的流程进行练习,将操作的正确步骤依次排序后点击确认。
正确的顺序是“开机”-“方法编辑”-“进样”-“数据采集”-“数据分析”
除了熟悉正确的工作站操作外,还应了解在实际操作中应注意的准备工作,如样品和试剂的选择,要掌握色谱试剂的选择,在不同的条件下选择不同档次的试剂,如“分析纯”“色谱纯”等等,试剂的选用关系到实验的成败。
5. 进入开机步骤的介绍。让学生了解气相色谱的开机准备过程及相关化学站的使用,可以点击“Top view窗口”和“Instrument Control 仪器控制窗口”进入两个分支介绍,也可点击右上角图标返回主界面。
开机之前一般要检查气路的气密性,尤其是在使用易燃气体做载气的情况下,检查完气密性后先通气后开机,注意钢瓶输出压比柱前压要高0.05MP.开机后要检查检测器及恒温室的稳定性,确保实验在可靠的环境下进行可以提高实验的再现性。
点击“Top view窗口”按钮,进入Top view界面;点击“Instrument Control仪器控制窗口”,进入仪器控制窗口。这里是对平台与其它分析联用时的接口算法,用于数据库的查找和检测,常用与气质联用时。
如下两副图。
Top view
Instrument Control仪器控制窗口
6. 点击上图的“返回”按钮,返回上级界面。点击右上角图标返回实验主界面。在此我们返回实验的主界面。
7. 主界面的各个设备如有与实验参数关联的情况,可以在鼠标移动到它的热区时显示出来,此时可以点击参数进入设置页面,设置参数以红色突出显示,输入数字后按回车,再点击右上角图标回主界面。
8. 按照上图进行的步骤可以将所有参数进行设置,回到主页面后也可点“切换至方法编辑”进行部分参数设定。
实验参数的设定是气相色谱实验中重要的环节,在实验预习时就应当了解和掌握,每次实验前应了解实验需要设置的参数,并掌握了解不同参数的设置对实验结果的影响,便于在重复实验和分析结果时得到客观的答案。
9. 点击主界面的“方法编辑”进入方法编辑界面。
10. 单击Method菜单。
11. 在Instrument control窗口的标题栏中应显示当前的方法“*.M”。如果没有,从Method菜单中选Load„。单击“*.M”并单击OK。
12. 点击进入Method/Edit Entire Method„窗口。确认三个选项都选定,然后单击OK。
13. 确认Data Acquisition(数据采集)和Data Analysis(数据分析)已被选定。单击OK。
14. 选择Manul作为进样源(本实验采用手动进样,如果有自动进样器的话,选择GC ALS)。确认Use MS已被选定。单击OK。
15. 出现Instrument Edit Inlets(仪器编辑入口),单击Options(选项)图标,确认压力单位为psi。
16. 设置载气类型、进样口温度和分流比三个参数。用鼠标点击闪动的文字,出现选项,用鼠标点击选择正确答案。
17. 设置载气平均速度参数。用鼠标点击闪动的文字,出现选项,用鼠标点击选择正确答案。
18. 设置载气初始温度和柱箱升温过程。用鼠标点击闪动的文字,出现选项,用鼠标点击选择正确答案。
19. 单击OK按钮完成设置。
20. 此窗口因为没有选择Show选项,所以其他参数不可用。单击OK。
21. 选择检测器,实验不同要求不同的检测器,点击ok。
检测器可以分为浓度型和质量型,浓度型检测器的响应取决于组分浓度的瞬间变化,质量型的响应值取决于单位时间内进入检测器的组分质量,热导(浓度型)、电子捕获(浓度型)、氢火焰(质量型)是检测器中运用的最广泛的三个检测器。
22. 只选择Percent Report。单击OK。
23. 设定屏幕为输出装置。单击OK。
24. 提醒您保存方法。完成它并单击OK。返回到主界面。
25. 点击“开始进样”按钮,进入进样步骤界面。
26. 点击红色字“观看进样录像”,演示进样过程。
27. 点击界面上的“进入自动进样”,进入到到自动进样界面。
28. 打开进样器的盖子,放入样品。如下图
29. 放下进样器的盖子,打开自动进样器开关。
30. 点击右侧图片,出现放大的键盘图标,点击被红色框住的按钮“prep Run”按钮,或者点击左侧软件界面上的蓝色箭头,红灯亮起,进入预运行状态。
31. 等待进样器面板和主面板上的红灯全部灭了后,先点击进样器面板上的“start”按钮。
然后再点击主面板上的“Run”按钮
自动进样步骤操作完毕,点击“返回”,返回到进样界面
33.点击“查看谱图”进入实验结果显示界面
点击“查看谱图“,可以看到自己的实验操作结果,以蓝色线 峰图表示
作为比较,实验以红色线峰图做出标准操作后的标准峰,如果操作正确,会和实时峰完全重合,操作中部分主要参数列表在旁,点击“查看标准谱图”
由于实验仿真是理论上的理想化结果,实际在操作中,即使完全采用同样的参数,同样的进样量,在完全正确的步骤下进行二次实验,实验的结果也可能重合性不是很好,气相色谱的结果很大程度上是一种大量经验的总结,要注重分析和了解实验的原理并与正确的操作规范相结合才能得到理想的实验结果。
在计算机普遍应用的今天,由于电子化的进程操作简化了人为上的可能的操作误差,使得色谱实验的重现性慢慢提高,现在的色谱分析越来越重视保留时间(即定性分析)的重要性,大量的数据库也在慢慢丰富中,所以实验平台在今后的色谱分析化学实验中将起到越来越重要的角色,这就需要我们充分的了解和掌握这些新的电子工具。
本次实验完成
第五篇:高效液相色谱技术在食品安全领域中的应用
高效液相色谱技术在食品安全领域中的应用 摘要:本文综述高效液相色谱在食品安全检测中的应用。详述食品添加剂、非食品添加剂、农药残留量、抗生素药物残留量、毒素的检测等的检测技术。对于保证食品质量、维护人民健康安全有着重要意义。关键词:高效液相色谱技术;食品安全;食品添加剂;非添加剂;农药残留量;药物残留量;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
高效液相色谱(HPLC)是 60年代后期发展起来的分离分析技术,是现代分离测定的重要手段[1]。问世以来,因其具有分离效能高、分析速度快、检测灵敏度好、能分析高沸点但不能气化的热不稳定生理活性物质的特点而被广泛应用于生物化学、药物及临床分析[2]。近年来,随着色谱技术的不断发展,各种工作站软件的开发,以及与质谱等仪器的联用,大大拓宽了 HPLC的应用范围。目前很多新型专用的 HPLC仪不断出现,如氨基酸分析仪、糖分析仪、离子色谱仪等相继出现[3]。
近年来常有食品安全事故发生,例如食品添加剂超标;一些食品农药残留和有害物质超标,苏丹红事件、三鹿奶粉事件就是先例。这些产品不合格,严重影响我国的声誉和人民的安全。此时,精密的高效液相色谱仪器就发挥重要作用。本文仅就高效液相色谱质谱在食品检测中的应用进行综述,以供参考。食品添加剂的分析
1.1 甜味剂
天然甜味剂有蔗糖、葡萄糖、甘草酸钠盐等,人工甜味剂有糖精及其钠盐,环已基氨基磺酸钠和甘精。甘精毒性大 , 各国都禁止使用, 我国准许使用糖精钠、环已基氨基磺酸钠、天门冬酰丙氨酸甲脂、麦芽糖酸、D-山梨糖酸、甘草和甜味菊等。糖精钠是使用历史最长的人工合成甜味剂之一,WHO制订的ADI为 0~2.5 mg/ kg。单独测定食物中的糖精钠方法较简单,使用反相色谱柱,以甲酸: 0.02 mol / L乙酸铵(5:95)为流动相,紫外检测器,波长选择 230 nm,可以很容易地获得结果,这是国家标准检验方法[4]。
甘草苷系天然甜味剂,溶于水、乙醇中,不溶于乙醚、氯仿。采用反相离子对分配型 HPLC法可同时测定食品中甘草苷和糖精钠,操作简便、迅速。其条件为Chrosorb RP-18(5μm)柱,流动相为乙醇:0.05 M磷酸二氢钠(2 :3)溶液中含 0.02MCTA,用磷酸调pH为 3,紫外检测器,波长选择 245 nm[5]。
1.2 着色剂
为了改善食品的感官性状,允许在食品中添加一定限量的食用色素。食用色素可分为食用天然色素和合成色素,天然色素来源于植物色素和动物色素,一般较为安全。合成色素常以苯、甲苯、萘等化工产品为原料合成。由于合成色素大都有慢性毒性或致癌性,必须严格
控制使用种类及含量。我国允许使用的 8种合成色素,都是水溶酸性色素。采用径向加压柱 u Bondapak C18反相柱,以甲醇:0.02 M乙酸铵为流动相,可将除新红外的 7种合成色素同时分离定量。用液体阴离子交换树脂 Amberlite LA乙晴(50:50),流速为 1.5mL/mL,检测波长 243nm,结果三聚氰胺的保留时间为6.9 min,空白无干扰。检出限为1.0ug(行标为2.0μg),有实用意义。
李延志等[10]采用 HPLC-DAD 法快速筛查蛋白质食品非法添加三聚氰胺。其方法是样品以 1% 三氯乙酸提取,用 2% 乙酸铅沉淀蛋白,离心后,上清液荆 0.45µm 滤膜过滤,直接上机进行HPLC分析。本法检出限为 0.28mg/kg,线性范围: 0.05~1.6mg/L,该法灵敏、准确,可推广使用。
张俊燕等[11]报道饲料中三聚氰胺的检测方法。采用 Agilent 1100 HPLC-DAD 检测器,波长 240 nm 和北京Agela 离子交换固相萃取柱。样品经0.1%三氯乙酸提取,离心,上清液过 PCX 小柱,净化后做 HPLC 分析或衍生后做 HPLC-MS 分析。结果按照2007 年美国 FDA的 HPLC-UV 方法测定三聚氰胺,用国产 AgelaANB 亲水色谱柱,分离效果良好。最低检出限:HPLC-UV 法为 2µg、HPLC-MS法为 0.5µg,大大提高灵敏度,而 FDA 原法由于流动相中加入离子对试剂而不能直接用 HPLC-MS分析。
WC Andersen 等[12]采用超高效液相色谱串联四级杆质谱法测定鮎鱼组织中的三聚氰胺,结果满意。陈晓东等[13]亦曾建立乳及乳制品中三聚氰胺的HPLC-MS-MS测定方法。样品用三氯乙酸和乙晴提取,经阳离子交换固相萃取柱(SPE)净化后,HPLC-MS-MS 法确证和测定。外标法定量。结果在 0.01~0.5µg/mL 范围内呈线性关系。r=0.9999,检出限(LOQ)为 0.01µg/kg,本法加样回收率为80.4%~107.4%。RSD=9.4%。可满足检测要求。
此外,由于大量使用的三聚氰胺大部分以原形直接或是随着粪便排入海洋中,对海洋生物造成潜在威胁,对生态环境造成破坏,已成为新的重要污染物。XU Ying-jiang等[14]建立固相萃取-超高效液相色谱串联质谱测定海水及沉积物中的三聚氰胺的方法。检出量为
0.5µg /kg,适合海水及沉积物中痕量三聚氰胺的测定。
2.2食品中苏丹红的检测
苏丹红属偶氮染料,系化工合成染色剂。主要用于蜡染、油彩等产品。苏丹红进入人体后分解还原成致癌芳香胺,对健康造成很大危害。
温忆敏等[15]参照欧盟和我国国家标准方法经研究和改进,建立食品中苏丹红系列化合物和对位红的 HPLC 测定法。样品经有机溶剂提取、氧化钼吸附、梯度洗脱等进行测定,并采用光谱-色谱法,重点对洗脱剂强度与萃取活性关系、色谱优化条件等进行研究。该方法可同时测定食品中苏丹红 1、2、3、4 及红 7B、黑 B、对位红等。最低检出限均可达到 0.01mg/g,符合有关法规的要求。
刘志权等[16]应用超高效液相色谱质谱联用(UPLC-ESI-MS-MS)法建立快速测定苏丹红 1~4的含量。实验采用UPLC-ESI-MS-MS 串联四级杆质谱仪,多粒子反应监测(MRM)定量法。通过对样品预处理、色谱条件和质谱参数的优化选择,建立的同步测定食品苏丹红 1~4 含量方法,重复性好、灵敏度高、准确可靠。本法苏丹红 1~4 的最低检出限分别为0.1µg/kg、0.1µg/kg、0.2µg/kg、1.0µg/kg,线性范围在 1.0~100ng/mL,r=0.9900,加样回收率为 87.0%~109%,可用于样平的实际检测。
宁肃骏等[17]建立食品中对位红、苏丹红 1~4的 UPLC-ESI-MS-MS 测定方法,以氘代苏丹红为内标进行定量。试样经提取,再经液液萃取和固相萃取(Waters Oasis MAX)净化,上机进样测定。本法线性范围在 0~100µg/kg,r=0.9900,定性定量检出限均为 1.0µg/kg,加样回收率为 78%~112.4%。经辣椒酱等 7 种食品检测,结果满意。本法灵敏度高,特别适合于低含量复杂样品中苏丹红的分析。食品中农药物残留量的检测
3.1 食品中农药残留量的检测
为防治病虫害,农业上广泛使用各种农药,其残留量超标将严重影响人们的健康。林子掩等[18]采用自制硅藻土固相萃取柱,建立固相萃取-高效液相色谱(SPE-HPLC)法,同时测定蔬菜中甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯等农药的残留方法。4 中蔬菜样品测定的回收率分别为卷心菜 80.7%~106.2%、花菜80.5%~102.6%、红萝卜63.0%~109.3%、青椒 74.9%~109.0%。RSD 均为 14.5。对于控制蔬菜质量有实用意义。
WEN Yuyun 等[19]应用高效液相荧光检测器(HPLC-FL)测定茶叶中甲氰菊酯等 5 种菊酯类农药的残留量。实验以乙晴-水(74:26)为流动相,流速为 1.2mL/min,梯度洗脱,柱后衍生化,FLD 检测,激发波长:221 nm,发射波长:320 nm,本法线性范围在 0.04~8.0μg/g,RSD为3.4%~6.4%,检出限为0.012~ 0.048μg/g(重)。结果完全符合欧盟标准的要求,为出口茶叶质量提供保证。
徐远金等[20]应用 SPE-HPLC-ESI-MS法同时测定疏菜中痕量甲胺磷、敌百虫、马拉硫磷、对硫磷等7种有机磷农药残留量。并根据测得的二级质谱离子碎片,研究7种有机磷农药的裂解规律。样品提取液经固相萃取后,采用用C18 柱分离。以0.1%甲酸乙酯-0.1% 甲酸水溶液为流定量动相,线性梯度洗脱,以保留时间和质荷比对分离出的组分予以定性确证,以峰面积进行定量。结果表明7种农药的浓度与其峰面积在一定范围内呈良好的线性关系。检出限为0.002~0.090µg/kg,RSD=3.1%~5.2%。此法简便、快速、灵敏,适于蔬菜中 7 种有机磷农药残留量的测定。
3.2 食品中药物残留量的检测
我国一些水产养殖地区由于放养密度高、环境污染严重等原因,致使水生动植物发病率增加,有的渔民为追求经济效益最大化,常在饲料中添加四环素类抗生素药物,致使水产品中这些抗生素残留增加,目前其残留危害已引起世界范围内的广泛关注。
程雪梅等[21]采用 HPLC-MS-MS 法分析海产品中的四环素类药物残留。由于浓度很低,样品经 2% 高氯酸提取,固相柱萃取,以乙晴-水-三氯乙酸体系为流动相,采用电喷雾离子检测器进行质谱分析。结果金霉素、四环素、土霉素、强力霉素的检出限分别为 0.008 mg/kg 和 0.062mg/kg。可以满足海产中四环素类抗生素残留测定的要求。
周艳明等[22]指出,有些抗生素如赤霉素,目前我国尚无标准测定方法,出于实际需要,并为国标提供方法,建立草莓中赤霉素残留量的 HPLC 测定方法。样品采用 80% 甲醇提取,经液液萃取,净化,以紫外检测器测定。结果表明,本法最低检出限为0.017 mg/kg,加样回收率为 82.8%~106.6%,RSD为3.2%~4.1%。方法准确可靠、简便可行。亦可用于其它水果中赤霉素的检测。
孙志刚等[23]应用 HPLC-SEI-MS 法测定水产品中甲羟孕酮残留量。实验样品先用乙酸乙酯提取,氮气吹干,乙晴溶解,正己烷除脂,中性氧化铝小柱净化,流动相为乙晴 c-0.1% 甲酸(70:30),RP18 柱分离,通过MS-MS测定。本法检出限为0.03µg/kg,定量检出限为 0.1µg/kg,可满足我国出口检测要求。
XIAX X 等[24]采用液相色谱质谱联用测定家禽和猪肉、鸡蛋中甲硝唑、替硝唑、洛硝唑和异丙硝唑的含量;DAESELEIRE E 等[25]应用液相色谱质谱联用法,快速同时鉴定和测定鸡蛋中洛硝唑、甲硝唑和地美硝唑的含量,结果满意。YINJu-can等[26]采用固相萃取柱净化处理后进行液相色谱-大气压化学电离源串联四级杆质谱,在正离子模式下(HPLC-APCI(+)-MS/MS)对动物源性食品鸡肉、猪肉、牛肉中甲硝唑等 9 种硝基咪唑类药物及其代谢物残留量进行分析。最低检测量为 0.5μg /kg。上述方法简便快速、灵敏可靠、专属性好,为质量控制提供可靠的方法。
杜振霞等[27]应用超高效液相色谱-串联四级杆质谱(UPLC-MS/MS)同时测定牛肉组织中环丙沙星、恩诺沙星、沙拉沙星等 3 种氟喹诺酮类兽药残留。样品经萃取后测定,检出限均为0.05μg/L,定量限为0.1μg/L。
ZHANGJian-li 等[28,29]采用 LC-MS/MS 法同时检测保健品中非法添加的阿卡波糖、二甲双胍等10种降糖药和安定、硝基安定等 8 种镇静催眠药。前者检出限为 20mg/kg,后者检出限为 1mg/kg。方法简便快速、准确可靠,适于保健品中非法添加的化学类降糖类药的常规检测。
3.3 食品中毒素的检测
黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉的代谢产物,其基本结构都有二呋喃环和氧杂萘邻酮,如毒素B1、G1和 M1等。日常 HPLC检测这些物质时采用 C18柱,流动相为甲醇:0.01M KH2PO4(1:1),荧光检测器,λEx360 nm,λEm245 nm。柳洁等[30]采用ODS Hy 2persil 5μm,125 mm×4 mm柱,流动相为甲醇:乙腈:水 = 15 :13 :72,荧光检测器λEx 360 nm,λEm 440 nm,检测出黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2和 M1,检测限达到 0.02 μg。
海产品贝毒大田软海绵酸(OA)是一种小分子海洋聚醚类腹泻性贝毒素。多由海洋甲藻产生。常蓄积于贝、螺等海洋生物体内,食用后易引起腹泻性为主的食物中毒,且 OA 为强烈的致癌因子,对人类健康构成严重威胁。卢士英等[31]建立 ELSIA和HPLC-MS/MS同时测定花蛤和扇贝等 OA 的 2 种方法。前者检测线性范围在0.4~2.5μg /L,后者为10~800μg /L。前者灵敏度为 0.18μg /L,后者为μg /L。经 10 种海产品样品检验,结果 ELISA 法检出蛤蜊样品的含量为3.82μg/100g,扇贝的含量为 2.32μg /100g; HPLC-MS/MS 法检出蛤蜊样品的含量为 3.42μg /100g。所建立的 2 种方法皆可用于海产品腹泻性贝毒 OA限量标准检测。小结
HPLC作为一种十分有效的分析分离手段,已广泛地用于食品安全等领域,其技术也在不断改进与发展,发展具有专家系统的智能多模式多柱的色谱系统是当今色谱发展的重点,即色谱专家系统将是一个必然趋势。
HPLC另一个发展趋势是联用技术的发展。目前人们所面临的问题, 往往很难再用单相分析分离方法解决, 而常需用色谱、质谱、光谱、核磁等多种方法综合加以解决。随着计算机技术的发展。多仪器联用形式已成为现实,如 GC-LC、MS串联质谱法分析海产品中四环素类药物残留
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