1、气质联用检测技术的原理及应用培训内容第一章 分析方法的选择第二章 气质联用仪的原理和结构第三章 气质联用仪的操作和要求第四章 分析方法的评价第五章 气质联用仪的应用第一章分析方法的选择基本思路1）根据课题要求，确定分析内容2）查阅资料根据目标化合物的理化性质、样品类型、标准、文献3）提出试验方案4）分析测定样品前处理仪器测定方法验证国内外常用的标准或法定方法 中国国家标准、行业标准、地方标准 美国环保局，EPA方法 美国食品药品监督管理局，AOAC方法 FAO(联合国粮农组织)/WHO(世界卫生组织)法规 日本方法 欧盟标准GC-MS的选择原则z 易挥发、半挥发、分子量小于500的化合物选择气
2、相色谱法。z 如是已知化合物，可以购到标准物质，选择气相色谱仪-配制普通检测器。z 如是未知化合物，或者标准品暂时难以购到，选择GC-MS。z 如果同时想了解同位素峰情况，选择GC-MS。GC和 GC-MS技术特点GCnull定性：色谱峰的保留时间定量：色谱峰高或峰面积主要特点：高效的分离能力和更高的灵敏度，是分离混合物的有效手段。GC-MS定性：色谱峰的保留时间、质谱谱图定量：色谱峰面积主要特点：再具备普通气相特点的同时，还能给出化合物的分子量、元素组成、结构式及分子结构信息。样品分析过程样品采集 样品前处理 样品测试 数据处理提取净化衍生浓缩具有代表性，保持目标物原有状态 。色谱柱检测器类
3、型及条件数据平行剔除异常值样品前处理关键点z 原理 主要是利用目标物与样品基质的物理化学特性差异，使其从样品基质中提取分离出来。z 提取 要求尽量完全地将目标物从样品中提取出来，同时又尽量少地提取出干扰性杂质。z 净化 要求在充分去除干扰杂质的同时，最大限度地减少目标物的损失。z 衍生 改造目标物性质，更适于气相色谱分析。z 浓缩 使上机溶液中目标物浓度达到分析仪器灵敏度以上。1）漂洗法 - 适用样本表面目标物易溶于水的性质。2）液-液萃取法- 利用目标物在两种互不相溶液体中分配系数不同。如分液漏斗萃取液体样品。3）消化法 - -用消化液把试样消煮分解后，再用溶剂提取的一种方法。适用于测定动物
4、组织样品或较稳定的目标物化合物。如电热消化、微波消解。4）液-固萃取法-利用目标物在不同溶剂中溶解度不同（固体样品）如索氏提取、超声萃取、微波萃取。5）柱色谱萃取法-利用目标物与固定相作用力不同（液体样品）。如固相萃取、固相微萃取。样品提取方法净化方法-1 液液分配法 利用样品中目标物和干扰物质在互不相溶的两种溶剂中的分配系数的差异进行分离。 柱层析法 利用目标物和干扰物质的吸附能力的不同而进行分离。常用的吸附剂有弗罗里硅土、中性氧化铝和硅胶。凝胶柱层析根据多孔凝胶对不同大小分子的排阻效应进行分离。 磺化法 浓硫酸与样品提取液中的脂肪、蜡质等干扰物质起磺化作用，从而和目标物分开。常用于有机氯农
5、药。净化方法2 凝结剂沉淀法 用凝结剂将脂肪和色素等杂质沉淀的净化方法，适用于极性较强，在水中有一定溶解度的农药。沉淀剂有醋酸铅、氯化铵和磷酸等。 薄层层析法 利用目标物和杂质在薄层板上的迁移速率不同而分离净化，常用吸附剂为硅胶和氧化铝。 低温冷冻法 利用脂肪或蜡质在低温下能够从丙酮等提取液中凝固析出而净化分离。气相色谱衍生化气相色谱衍生化目的：改造目标物性质，使之更适于气相色谱分析。包括挥发性、热稳定性、分子极性、灵敏度。衍生化的分子：含有活泼氢高极性基团，如： COOHOH；SH；NH2原理：用低极性基团取代活泼氢。举例举例：样品中脂肪酸测定：样品中脂肪酸测定酸酸-醇酯化法：羧酸类样品醇试
6、剂酯化反应：醇酯化法：羧酸类样品醇试剂酯化反应：RCOOH + CH3OH COOH + CH3OH R-COOCH3 + H2O样品的浓缩氮气吹干仪旋转蒸发仪K-D样品浓缩器自然挥干法第二章气质联用仪的原理和结构气相色谱质谱联用仪（ GC-MS）(gas chromatograph mass spectrometer)Finnigan Trace GC/ Trace MS(gas chromatogram mass spectrometer)Agilent 6890 GC/ 5973N MS气质联用仪的结构和组成z GC部分（常压）z接口部分z MS部分（高真空）z数据处理系统第一部分气相色
7、谱部分（ Gas Chromatography， GC）（常压）气相色谱仪组成载气系统进样系统分离系统检测系统数据处理系统N2He 柱温箱色谱柱氮磷 (NPD)氢火焰 (FID)电子捕获 (ECD)火焰光度 (FPD)质谱（MS ）色谱图进样口分流不分流气相色谱仪简易图o ooooo空气H2N212346578空气1.载气系统 2.进样系统 3.色谱柱 4.柱温箱5.检测器 6.温度控制系统 7.信号放大器 8.记录与数据处理载气系统 载气种类 :氮气,氦气,氢气,空气。（ 钢瓶，气体发生器）载气要求:化学惰性，不参与对样品及固定相的反应；无毒；分子量小高纯，99.99%以上，纯度不够时需净化
8、器净化。进样系统分流尾吹分流/ 不分流进样（split/splitless injection ）分离系统z 色谱柱色谱核心部件z 柱温箱z 温控系统控制气化器、色谱柱和检测器的温度；满足程序升温的需要。毛细管色谱柱固定液涂层极性柱极性柱中等极性柱中等极性柱弱极性柱弱极性柱非极性柱非极性柱内径：内径： 标准毛细柱：标准毛细柱： 0.25mm；宽口毛细柱：宽口毛细柱： 0.32mm；大口径毛细柱：大口径毛细柱： 0.53mm。长度：长度： 15m; 30m; 50m。色谱过程固定相流动相混合物中各组分理化性质不同两相间分配系数不同( 固定相对各组份的吸附或溶解能力不同（相似相溶） )形成差速迁移
9、实现分离。色谱柱的选择基本步骤选择原则：相似相溶原理。即选择与目标物极性相似的色谱柱，使待测物质保留时间长，后出峰；杂质保留时间短，先出峰。规律：极性规律：高极性色谱柱低极性物质先出；低极性色谱柱高极性物质先出；碳数规律：同系物中，碳数低者先出；沸点规律：组分沸点相差大时，低沸点者先出。检测系统作用：将色谱柱流出各组分的浓度或质量转变成可测量的电信号。经放大传递给记录及数据处理系统。常用检测器ECD:电子捕获检测器,适用于含有Cl、Br等卤素的化合物NPD:氮磷检测器，适用于有机氮、有机磷化合物FPD:火焰光度检测器，有机磷、有机硫化合物FID:氢火焰离子化检测器，CH化合物MSD：质谱检测器气质联用数据处理系统1. 根据色谱峰的个数，可判断样品所含的最少组份数。2. 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析。3. 根据色谱峰的面积或峰高, 可以进行定量分析。第二部分接口部分（协调联用仪器输出和输入状态的硬件设备）
