毒物分析第四章课件

1、第4章 毒物分析常用方法-色谱分析新疆医科大学药学院分析/药分教研室2022/10/121Chapter one Generalyzation of chromatography 色谱法概述一、 origins 起源 俄国植物学家茨维特在1906年使用的装置。1-1origins and development of chromatography 色谱法起源与发展Animation动画 2022/10/122试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。其中的一相固定不动，称为固定相stationary phase； 色谱法是一种分离技术，另一相是携带试样混

2、合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相mobile phase。2022/10/123 1-2 Classification of chromatography色谱法分类2022/10/124流动相为气体，固定相为固体吸附剂GC气相色谱GSC气固色谱GLC气液色谱流动相为气体，固定相为液体流动相为液体，固定相为固体吸附剂。LC液相色谱LSC液固色谱LLC液液色谱流动相为液体，固定相为液体一、classified according to the molacular state of liquid and solid phase 按流动相和固定相的分子聚集状态分类2022/10/125

3、名称操作形式柱层析固定相装于柱内，使样品沿着一个方向前移而达分离（正相与反相色谱）薄层层析将适当粘度的固定相均匀涂铺在薄板上，点样、流动相展开，使各组份分离纸层析用滤纸作液体的载体，点样后用流动相展开，使各组份分离薄膜层析将适当的高分子有机吸附剂制成薄膜，以类似纸层析方法进行物质的分离2022/10/127column chromatographyCC柱色谱plane chromatographyPC平面色谱packed column填充柱色谱capillary column毛细管柱色谱microbore packed column column微填充柱色谱paper chromatograp

4、hyPC 纸色谱thin layer chromatographyTLC薄层色谱Thin filmchromatographyTFC薄膜色谱2022/10/1281-3 Process of chromatography and basic principle色谱过程和色谱图 一、 process of chromatography 色谱过程 该过程主要利用试样中各组分在固定相和流动相间具有不同的溶解和解析能力；或不同的吸附和脱附能力；或其它亲和性能的差异进行分离的。2022/10/12102、 partion factor分配系数 K 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、挥发的过

5、程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度（单位：g / mL）比，称为分配系数，用K 表示，即：分配系数是色谱分离的依据。2022/10/1211二、 chromatogram色谱图 试样中各组分经色谱柱分离后，按先后次序经过检测器时，检测器就将流动相中各组分浓度变化转变为相应的电信号，由记录仪所记录下的信号时间曲线或信号流动相体积曲线，称为色谱流出曲线，或色谱图。2022/10/12121-4 qualitative analysis and quantitative analysis in chromatograph 色谱定性和定量分析一、 qualitative m

6、ethod色谱定性鉴定方法1、利用纯物质定性的方法 利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。2022/10/1214利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。 2、利用文献保留值定性 利用相对保留值r21定性 相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。2022/10/1215Chapter two Plane chromatography，PC 平面色谱法Plane chromatograp

7、hyThin layer chromatographyPaper chromatography2022/10/12172-1、 paper chromatography，PC 纸色谱法一、basic priciple 基本原理 纸色谱法是以层析滤纸为载体的液相色谱法。滤纸中的纤维素通常吸收20%-25%的水分，其中约6%的水分子通过氢键与纤维素上的羟基结合，在分离过程中不随有机溶剂流动，形成纸色谱中的固定相。Animation动画 2022/10/1218 纸色谱法是以滤纸作为载体，吸附在纸上的水份作为固定相（有时也可用滤纸吸收其它物质作为固定相），展开剂为不与水相溶的有机溶剂。在操作方法上类

8、似于薄层色谱法（点样、展开、定位、分析），其定性参数也为Rf。 2022/10/1219由于毛细管作用，展开剂将沿着滤 纸条上升;(2) 展开剂携带试液中的各组分上升， 并在两相间进行反复多次分配；(3) 在流动相中溶解度较小，在固定相中溶解度较大 的物质, 将沿着滤纸条向上移动较短的距离, 停留在纸条的较下端。反之，则停留在滤纸条的较上端。试样中的各组份得以彼此分离。2022/10/12202022/10/1221 2-2 Thin layer chromatography TLC 薄层色谱法 比纸色谱具有速度快、分离清晰、灵敏度高、可以采用各种方法显色等特点。层析装置2022/10/122

9、22022/10/12242022/10/12252-3 High perfomence thin layer chromatography scanning,HTLCS高效薄层色谱扫描由来和特点 TLC具有样品预处理简单、固定相一次性使用；平面开放型色谱有多路柱效应，可同时进行多个样品分析；同一板上不同区域可使用不同显色剂、可同时定性定量。因此在实际工作中至今仍然经常应用。但是其主要的缺点是操作费时、精密度和灵敏度较低，限制了应用范围。为此，将HPLC和GC的技术引进TLC。建立高效薄层色谱扫描和TLC不同： 、采用高效固定相； 、利用光谱分析等各种检测手段; 、实现计数机和自动化操作。 在

10、复杂样品、天然产物分析领域得到普遍的应用。2022/10/1227仪器系统、薄层制备系统:制板、活化、点样)；、光学系统:光源、双单色器、聚焦系统、反射和透射检测器；、机械系统:完成行扫描或锯齿扫描；、PC仪器控制和数据处理系统:数据处理、绘图、报告打印。2022/10/1228得到薄板斑点图及扫描色谱图2022/10/12294，应用 药物分析、 毒物分析等2022/10/1230工作方式 、薄层工作：制板、活化、点样、喷雾显色、紫外照射、目测； 、固定斑点扫描：采用单波长扫描，得到吸收光谱、反射光谱或荧光发射光谱。用对照品对照，用于定性鉴别和寻找定量分析测试条件。 、斑点双波长直线扫描(行

11、扫描)：双波长测定可消除固定相产生的噪音。获得比较光滑的色谱曲线与积分峰面积。通常用对照品采用工作曲线法、内标法或外标法，依据A-C曲线或F-C曲线作定量分析。 、斑点双波长锯齿扫描：锯齿扫描可克服行扫描时因斑点形状不同引起的误差。色谱曲线积分峰面积定量，通常用对照品采用工作曲线法、内标或外标法定量分析。 、常规方法：“双波长”+“锯齿扫描”透射或反射法，可获得较满意的色谱曲线和良好的线性关系及良好的重现性。2022/10/1231Chapter three Gas chromatography 气相色谱法 2022/10/12322022/10/1233 气相色谱系流动相为气体的一类色谱仪器

12、分析。常用用H2和N2。有高选择性、高灵敏性、用样量少、分析速度快。适用于组分复杂和具有挥发性的混合物和微量组分，在毒物分析、体内药物分析和兴奋剂检测(GC-MS)等领域广泛应用。 气相色谱（Gas Chromatography，GC）2022/10/12342022/10/12353-1 analitical process of gas chromatography 气相色谱分析流程2022/10/1236气相色谱流程1、载气系统：包括气源、气体净化、气体流速的控 制和测量；2、进样系统：包括进样器、气化室；3、色谱柱：柱体、固定相；4、检测系统：包括检测器、放大器、记录仪，有的 还带有数

13、据处理装置。载气系统进样系统色谱柱检测系统温控系统2022/10/1237 随着载气的流动，溶解、挥发,或吸附、脱附的过程反复地进行。Animation动画 2022/10/1238斜率=K对称峰前沿峰拖尾峰2022/10/1239Animation动画 2022/10/1240Animation动画 2022/10/1241Animation动画 2022/10/1242 应用 ，环境污染物、食物添加剂、农药残留量; ，药物组份(如挥发油各种组份)、水分、杂质、溶剂； ，体内药物分析、兴奋剂和毒品。2022/10/1243 Chapter four High Performance Liqu

14、id chromatography HPLC 高效液相色谱法2022/10/1244在经典色谱和GC的理论基础上发展形成。在自动化、分离能力、速度及适用范围等方面有飞跃进步。 1，仪器系统：高压输液泵和梯度洗脱系统；进样器(六通进样阀)；检测器(UV、NP、IR、MS)等组成 高效液相色谱（HPLC）2022/10/12452022/10/12462022/10/12472022/10/1248一、Feature of HPLC高效液相色谱法的特点 特点：高压、高效、高速 高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。2022/10/1249仪器结构, 载气系统, 进样器系统, 柱系统：普

15、通填充柱:F=3-6mm,L=2-4m,毛细管柱:F=0.1- 0.5mm, L=10-200m,有空心和填充两类)。, 检测系统 2022/10/1250二、 process and main assembly of HPLC流程及主要部件1、 process 流程2022/10/12512022/10/12522、main assembly 主要部件(1) 高压输液泵主要部件之一，压力：150350105 Pa。为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（10m），液体的流动相高速通过时，将产生很高的压力，因此高压、高速是高效液相色谱的特点之一。应具有压力平稳、脉冲小、流量稳定可调、耐腐蚀等特性

16、Animation动画 2022/10/1253(2)梯度淋洗装置外梯度: 利用两台高压输液泵，将两种不同极性的溶剂按一定的比例送入梯度混合室，混合后进入色谱柱。内梯度: 一台高压泵, 通过比例调节阀,将两种或多种不同极性的溶剂按一定的比例抽入高压泵中混合。2022/10/1254(3) 进样装置 流路中为高压力工作状态，通常使用耐高压的六通阀进样装置，其结构如图所示：2022/10/1255 3，应用 体内药物分析、中药成分分析、毒物分析，分析血清、血浆、尿、全血、组织等不同试样中的多种类型药物、毒物及代谢产物。 3.1，HPLC-IR联用 测定生物样品的兴 奋剂和毒品2022/10/125

17、62022/10/1257 六、质 谱（Mass spectra，MS） 质谱仪是一种将原子、离子或分子转变成带电离子，然后在质量分析器中使其分离，获得按质量顺序排列的图谱，横坐标为离子质量m和电荷e之比(质荷比m/e)，纵坐标为相对丰度(以基峰的离子电流强度作为100)。GC-MS、HPLC-MS广泛应用于毒物分析。 1，仪器结构Animation动画 2022/10/1258 1.1 离子源 将进样系统引入的样品分子转化成离子。由于离子化所需要的能量差异很大，对不同的分子应选择不同电离方法。给样品较大能量的电离方法称硬电离方法，较小能量的电离方法为软电离方法，后一种方法适用于易破裂的样品。离子源有多种，如电子轰击、化学电离、电喷雾等。2022/10/1259 1.2，质量分析器 质量分析器位于离子源和检测器之间，依据不同方式将样品离子按质荷比 m/z 分开。主要类型有：磁分析器、四极滤质器、飞行时间分析器等。 Animat