现代分析技术分离分析法导论

1、第14章 分离(fnl)分析法导论共六十一页单美娜，徐晓枫，蒲云霞 等. 毛细管气相色谱法测定蔬菜中19 种有机磷农药残留(cnli). 中国卫生检验杂志， 2011,21(9):2157-2159在我国，有关蔬菜中农药残留检测的标准方法有很多，文献报道的方法主要有气相色谱(s p)法和气相色谱(s p) 质谱联用法，尽管液相色谱(s p)法或液相色谱(s p) 质谱联用法也用于农药残留的检测，但由于有机磷农药大都具有挥发性，并且气相色谱(s p)在基层单位较为普及，因此多数单位仍然采用气相色谱(s p)法进行常规检测。使用气相色谱(s p)的标准方法对不同农药残留的分析，所使用的色谱(s p

2、)柱、检测器不尽相同，给检测工作带来不便。 本文采用乙腈作为提取剂，浓缩干燥后经过固相萃取提纯最后用丙酮定容，再通过DB 1701 毛细管柱和PFPD 检测器进行气相色谱定性和定量，样品预处理步骤简单，方法具有较高的灵敏度、准确度和精密度，有利于推广使用。共六十一页1、主要(zhyo)仪器450 - GC 气相色谱仪( 美国瓦里安公司) 配脉冲火焰(huyn)光度检测器( PFPD) 、Galaxie 化学工作站；HY - 3 多功能振荡器( 江苏省荣华公司) ；旋转蒸发仪( BUCHI) ；CleanertPC/NH2固相萃取柱( SPE 柱，美国Agela) 。2、 色谱条件色谱柱：DB

3、1701 石英毛细管色谱柱( 30 m 0. 32 mm 0. 25m) ; 载气：氮气，纯度99. 999%；进样温度为250。进样方式：不分流进样，进样量1 L。柱温:初始温度: 50( 保持0 min) ，20 /min 升至200( 保持20 min) ， 40 /min升至240( 保持15 min) 。检测器温度为270。共六十一页3、标准(biozhn)曲线的绘制共六十一页4、样品(yngpn)测定从我市的各大超市和菜市场随机抽取冬季蔬菜样本40份采用本法进行测定。蔬菜种类包括: 鳞茎类、芸苔类、瓜类蔬菜、茄果类、叶菜类、茎类、鲜豆类、块根类、百合科蔬菜类。 结果(ji gu)在

4、鳞茎类和叶菜类有有机磷农药检出（下表）。这说明我市冬季蔬菜仍有一定程度的有机磷农药污染，应引起有关部门的重视。共六十一页陈海燕，虞锐鹏，俞幸幸 等. 高效液相色谱法测定鳙鱼肉中三种(sn zhn)微囊藻毒素. 中国卫生检验杂志， 2011,21(9):2152-2153,2156近年来，国内许多湖泊和水库相继发生了不同程度的蓝藻水华，微囊藻往往是其中(qzhng)的优势藻，它能产生一类环状七肽结构的微囊藻毒素( MC) ，该毒素具有强烈的肝毒性和肿瘤促进作用。在MC 中，存在最为普遍、含量相对较多、毒性较大的有MC - RR、MC - YR、MC - LR。淡水鱼类是重要的食物资源，微囊藻毒素

5、对鱼体的污染而引起的人体潜在的健康危害已成为一个重要的公共卫生问题。 淡水鱼中的藻毒素含量低、基质干扰大，提取、分离困难。本文在查阅文献的基础上建立了较高灵敏度的固相萃取- 高效液相色谱法检测鳙鱼肉中的MC - RR、MC - YR、MC -LR，获得较满意的结果。共六十一页1、主要(zhyo)仪器2、 色谱(s p)条件 BECKMAN 高效液相色谱仪附紫外检测器，自动进样仪；ODSC18 色谱柱( 250 mm 4. 6 mm i. d. ，5.m) ; 安捷伦固相萃取仪； C18 固相萃取小柱( 500mg /ml) ；全玻璃溶剂过滤器( 美国waters 公司) ；Milli - Q

6、纯水系统( 美国Millipore 公司) ；高速冷冻离心机( 卢湘仪，TGL - 18M) ; HGC - 24 型氮吹仪( 天津恒奥科技有限公司) 。流动相: 乙腈+ 水( 含0. 05% 三氟乙酸) = 38 + 62；流速：1. 0 ml /min; 柱温：室温；检测波长：238 nm；进样量： 20 L。共六十一页3、标准(biozhn)曲线的绘制共六十一页4、方法(fngf)的回收率和精密度从市场上购买来鳙鱼，经液相色谱测定不含MC，作为空白样，计算方法的精密度和回收率。在精确称取的0. 50g 经冷冻干燥后粉碎的鱼样中分别加入0. 50 g、1.00 g 的MC - RR、MC

7、- YR、MC - LR，放置3 h 后采用优化后的固相萃取(cuq)和色谱条件，重复6 次的实验结果见表2。色谱图见图3。共六十一页张渝，张新申，杨坪 等. 减压(jin y)吹扫捕集-气相色谱-质谱联用分析水样中的多环芳烃. 分析化学， 2011,39(6):799 - 803多环芳烃是一种持久性有机污染物( POPs) ，美国环保署( EPA) 将其中16 种多环芳烃列为优先污染物。除萘以外，其余15 种多环芳烃的沸点范围为275 - 542 ，饱和蒸汽压范围为1. 0910-2 -1. 8710 -11kPa，属于半挥发和不挥发性有机物。 目前，多环芳烃的分析方法主要有气相色谱法、气相

8、色谱-质谱联用法、高效液相色谱法等；其前处理方法主要有液液萃取(cuq)法，固相萃取(cuq)法，超声-微波协同萃取法和加速溶剂萃取法等。这些方法使用有机试剂，过程繁琐。固相萃取搅拌棒萃取技术虽不使用有机试剂，但萃取时间长，且易受样品基质影响。共六十一页吹扫捕集是一种不使用有机(yuj)试剂的绿色前处理方法。美国环保署( EPA) 及我国均建立了吹扫捕集分析水样中沸点在50 - 250 ，室温饱和蒸汽压高于0.133 kPa 的挥发性有机物的方法；但受制于吹脱效率的影响，目前吹扫捕集还不能对水样中沸点高于250 ，室温饱和蒸汽压低于0. 133kPa 的挥发性有机物( 如多环芳烃) 进行分析。

9、 本研究改进了吹扫捕集装置，建立了减压吹扫捕集方法，用于测定水样中高沸点多环芳烃。采用真空泵的人工降压方法，将常压状态下很难从液相挥发至气相的多环芳烃在负压状态下通过吹扫气从液相吹脱出来，再通过捕集阱捕集后热脱附至GC/MS 进行分析。共六十一页1、主要(zhyo)仪器6890N-5973i 气相色谱/质谱联用仪( 美国Agilent 公司) ； LR4000 旋转蒸发仪( 德国Heidolph 公司) ；85 m 聚丙烯酸酯( PA) 固相微萃取纤维(xinwi)；手动进样手柄( 美国Supelco 公司) ；10 mL 顶空瓶( 美国Perkin Elmer 公司) ；自制减压吹扫捕集装置

10、。共六十一页2、气相色谱/质谱条件(tiojin)DB-5MS 色谱柱( 30 m0.25 mm250 m) ；载气：氦气( 纯度99.999%) ；载气流量：1. 0 mL /min;进样口温度：340 ；气质接口温度：320 ；升温程序：初始温度40，保持2 min，以6 /min 升温至320，保持5 min；电子轰击离子源( EI) ; 电子加速电压： 70 eV；离子源温度：280 ；四极杆温度：150；EM 电压：Atune 值；SIM 模式(msh)主要定量离子：m/z152, 153, 166, 178, 202, 228, 252, 276 和278。共六十一页3、吹扫温度(

11、wnd)和吹扫压力的优化在4 种不同温度和压力条件(tiojin)（温度40，压力90 kPa；温度40，压力80 kPa；温度80，压力20 kPa；温度90，压力5 kPa）下，具有最佳的吹扫捕集效率，回收率在90. 5% -111. 8%之间。共六十一页4、测定(cdng)结果（1）共六十一页4、测定(cdng)结果（2）共六十一页5、减压(jin y)吹扫捕集和常压吹扫捕集的比较共六十一页6、 线性回归方程、相关系数、线性范围(fnwi)、检出限、准确度和精密度共六十一页第14章 分离(fnl)分析法导论14.1 概述(i sh)14.2 色谱分析法及其基本概念14.3 色谱分析的基本

12、理论14.4 色谱定性和定量的方法一、色谱定性方法二、色谱定量分析一、色谱分析法简介二、色谱法的分类三、色谱图及色谱常用术语共六十一页利用试样中共存组分间的吸附、分配、交换、迁移速率以及其他性能上的差异，先将它们分离，而后通过检测器按一定顺序进行分析测定。主要包括色谱分析法（气相色谱、液相色谱、纸色谱、薄层色谱、超临界流体色谱）、高效毛细管电泳法、色谱质谱联用法、色谱光谱(gungp)波谱联用法等。14.1 概述(i sh)共六十一页一、色谱分析(s p fn x)法简介色谱的创立：俄国植物学家茨维特1906年植物叶色素的分离。色谱法对于复杂混合物、相似化合物的异构体或同系物等的分离非常有效。

13、14.2 色谱分析(s p fn x)法及其基本概念共六十一页色谱法分离(fnl)原理当混合物随流动相流经色谱柱时，混合物与固定相发生(fshng)作用（溶解、吸附等）由于混合物中各组分物理化学性质和结构上的差异，与固定相发生作用的大小、强弱不同，在同一推动力作用下，各组分在固定相中的滞留时间不同，从而使混合物各组分按一定顺序从柱中流出。共六十一页二、色谱法的分类1. 按两相状态分类（1）气相色谱气固色谱、气液色谱。常用(chn yn)的气相色谱流动相有 N2、H2、He等气体。（2）液相色谱液固色谱、液液色谱、超临界流体色谱。常用的液相色谱流动相有 H2O、CH3OH等。 常用的超临界流体有

14、CO2、NH3、CH3CH2OH、CH3OH等。共六十一页2. 按操作形式分类（1）柱色谱填充柱色谱、毛细管柱色谱。（2）纸色谱（3）薄层色谱3. 按分离原理分类（1）吸附色谱（2）分配(fnpi)色谱（3）离子交换色谱（4）凝胶色谱共六十一页三、色谱图及色谱常用(chn yn)术语峰高基线(jxin)峰宽峰面积色谱保留值分配系数分配比相对保留值时间体积共六十一页基线：正常实验操作条件下，没有组分流出，仅有流动相通过检测器时，检测器所产生的响应值。稳定的基线为一条直线，若基线下斜或上斜，即为“漂移”，基线的上下波动(bdng)，即为噪音（或噪声）。峰高（h）：从峰最大值到峰底的距离(jl)。峰

15、宽： 标准偏差（）：峰高0.607 倍处的色谱峰高度的一半。 峰底宽度（ Y）：两拐点处所作切线与基线相交点之间的距离。Y = 4。 半峰高（Y1/2）： 峰高1/2 处色谱峰的高度。共六十一页峰高（h） 标准偏差（） 峰底宽度(kund)（ Y） 半峰高（Y1/2）共六十一页峰面积（A）：色谱(s p)峰与峰底之间的面积。色谱(s p)定量分析依据。共六十一页色谱(s p)保留值（时间）保留时间(shjin)（ t R ）：组分从进样到出现峰最大值所需的时间。死时间（t 0）：不能被固定相滞留的组分从进样到出现峰最大值所需的时间，如气相色谱的空气峰的出峰时间。调整保留时间（ tR ）：扣除死

16、时间后的保留时间，体现了待测组分真实的用于固定相溶解或吸附所需的时间，作为定性指标 较 t R 更合理。共六十一页色谱(s p)保留值（体积）保留体积（ VR ）：组分从进样到出现(chxin)峰最大值所需流动相的体积， VR = tRF 。死体积（V0）：不能被固定相滞留的组分从进样到出现峰最大值时所消耗流动相的体积，V0 = t0F（柱后出口处流动相的体积流速，mL/min）。调整保留体积（VR ）：扣除死体积后的保留体积。共六十一页保留体积（ VR ）死体积(tj)（V0）调整(tiozhng)保留体积（VR ）保留时间（ t R ）死时间（t 0）调整保留时间（tR ）共六十一页 在相

17、同操作条件下，组分2（或 i）与参比组分1（或 s）的调整(tiozhng)保留值之比。仅与柱温、固定相性质有关，为较理想的定性指标。色谱(s p)保留值（相对保留值）相对保留值（2.1 或i.s ）共六十一页共六十一页1. 塔板理论(lln) 14.3 色谱分析(s p fn x)的基本理论2. 速率理论范第姆特方程3. 柱效能与流速的关系4. 色谱分离效能的衡量共六十一页1. 塔板理论(lln) 理论塔板数是色谱的柱效参数之一，用于定量(dngling)表示色谱柱的分离效率（简称柱效），理论塔板数与柱长成正比，柱越长，理论塔板数越大。 将整个色谱柱比拟为一座分馏塔，将色谱的分离过程比拟为分

18、馏过程。共六十一页共六十一页2. 速率理论(lln)范第姆特方程共六十一页共六十一页3 柱效能与流速(li s)的关系共六十一页4. 色谱(s p)分离效能的衡量共六十一页（2）分离度与柱效能(xionng)、选择性的关系共六十一页一、色谱(s p)定性方法1. 与标样对照(duzho)的方法2. 利用保留指数法定性3. 与其他方法结合定性共六十一页1. 与标样对照(duzho)的方法 比较标样和试样的保留值：相同色谱条件下，如果保留值相同，则可能是同一种物质。在组分性质和范围较确定、色谱条件非常稳定(wndng)的情况下，此法很适用。 局限性：单纯依靠 tR 值来判断是否为同一种物质，证据还

19、不够充分；并不是每一种组分都能得到色谱纯的标样。共六十一页采用相对保留值 i.s 定性，可排除柱长、固定液含量、流动相流速等条件(tiojin)影响，仅与柱温有关，其定性的可靠性较保留值定性大。如果样品中组分较多，各峰距离较近，不易精确比较t R和i.s ，可在样品中加入标样后混合进样，对比混合前后的谱图，如某色谱峰明显增高，则样品中含有此标样成分。双柱法可进一步验证已得到的初步结果：分别在极性不同的两根柱子或多根柱子上进行，如仍能观察到保留值相同的现象，则进一步证实此两者为同一种物质。 共六十一页2. 利用保留指数法定性采用(ciyng)一系列物质作为定性的参照。特点：保留指数计算精确，准确

20、度高，只要在相同的柱温和固定相条件下进行(jnxng)色谱操作，即可利用文献资料上的保留指数值进行(jnxng)对照来定性。用正构烷烃系列为基准，规定正构烷烃的保留指数为100Z(Z为碳原子数)，正戊烷、正己烷、正庚烷的保留指数分别为500、600、700，待测物的保留指数为 I 。共六十一页3. 与其他方法结合定性目前采用得更多的是与色谱(s p)与质谱、红外光谱等联用来进行结构测定。质谱、光谱等精密仪器所起作用与色谱检测器的作用类似，色谱充分发挥分离的特长，质谱或光谱则充分发挥定结构的特长。共六十一页1. 较正因子(ynz)和相对较正因子(ynz)二、色谱(s p)定量分析2. 定量方法（

21、1）归一化法（2）内标法（3）外标法共六十一页1. 较正因子(ynz)和相对较正因子(ynz)共六十一页（1）归一化法前提：试样中的各组分都能流出色谱柱，且都有相应的色谱峰。优点：简便、准确，对操作条件（如进样量、温度(wnd)、流速等的控制要求不苛刻）。局限性：在试样组分不能全部出峰时，不能使用此法。将所有(suyu)的出峰组分的含量之和按100计算的定量方法。共六十一页（2）内标法测量内标物与待测物的峰面积的相对值，操作条件对测定的准确度影响不大，结果比较准确。常用于定量要求高的测量中。内标物的选择原则： 试样中不存在(cnzi)的物质； 加入量适中，并与待测组分接近； 内标物的出峰位置应在待测组分附近，但又能分离开。共六十一页共六十一页（3）外标法待测