氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)題庫

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，簡稱質(zhì)譜聯(lián)用，馬上氣相色譜儀與質(zhì)譜儀通過接的一種色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，在化工、石油、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、法醫(yī)、生物醫(yī)藥等方面，已經(jīng)成為一種獲得廣泛應(yīng)用的成熟的常規(guī)分析技術(shù)。1、 產(chǎn)生背景定的要求。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用〔gaschromatography-masssepetrometry,GC-MS〕技術(shù)GC的高區(qū)分率和質(zhì)譜的高靈敏度、強(qiáng)鑒別力量。GC-MS可同時(shí)完成待測組分的分別、鑒定和定量，被廣泛應(yīng)用于簡單組分的分別與鑒定。2、 技術(shù)原理與特點(diǎn)〔載氣和固定相中安排同位素化合物的分別效果較差。質(zhì)譜技術(shù)是將汽化的樣品分子在高真空的離子源內(nèi)轉(zhuǎn)化為帶電離子，經(jīng)電置進(jìn)展質(zhì)荷比〔質(zhì)量和電荷的比，m/z〕分別，最終被離子檢測器檢測。其主要MS但質(zhì)譜拘束最大的缺乏之處在與要求樣品是單一組分，無法滿足簡單物質(zhì)的分析。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)〔GC/MS〕是基于色譜和質(zhì)譜技術(shù)的根底上，取長GC/MS中氣象色譜是質(zhì)譜的樣斷等。因此，GC/MS聯(lián)用技術(shù)的分析方法不但能使樣品的分別、鑒定和定量一次快速地完成，還對于批量物質(zhì)的整體和動(dòng)態(tài)分析起到了很大的促進(jìn)作用。3、 氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)組成GC/MS系統(tǒng)〔見圖〕由氣相色譜單元、質(zhì)譜單元、計(jì)算機(jī)和接口四大件組接口是樣品組分的傳輸線以及氣相色譜單元、質(zhì)譜單元工作流量或氣壓的匹配器；計(jì)算機(jī)掌握系統(tǒng)不僅用作數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、檢索和儀器的自動(dòng)掌握，而且還拓寬了質(zhì)譜儀的性能。氣路系統(tǒng)

圖１ GC／ＭＳ儀組成圖GC/MS中載氣由高壓氣瓶〔約15MPa〕經(jīng)減壓閥減至0.2-0.5MPa，再經(jīng)載氣凈化過濾器〔除氧、除氮、除水等〕和穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥及流量計(jì)到達(dá)氣相色譜的進(jìn)樣系統(tǒng)。GC/MS的氣源主要來自氦氣。其優(yōu)點(diǎn)在于化學(xué)惰性對質(zhì)譜檢測無干擾，且載氣的集中系數(shù)較低。缺點(diǎn)是分析時(shí)間延長。另外，載氣的流速、壓力和純度99.999〕GC/MS還需要甲烷、異丁烷、氨等反響氣體。對于GC/MS功能的質(zhì)譜儀則需要?dú)鍤狻⒌獨(dú)獾扰鲎矚怏w和相應(yīng)的氣路系統(tǒng)。進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣器和氣化室。GC/MS要求各種形態(tài)樣品沸點(diǎn)低、熱穩(wěn)定性好。在肯定氣化溫度〔350-425℃〕下進(jìn)入氣化室后能有效氣化，并快速析的周密度和準(zhǔn)確度，近幾年來分流/不分流進(jìn)樣、毛細(xì)管柱直接進(jìn)樣、程序升件，如固相微萃取、頂空進(jìn)樣器、吹掃-捕集頂空進(jìn)樣器、熱脫附儀、裂解進(jìn)樣器等也相繼消滅。柱系統(tǒng)循氣相色譜的“相像相溶”原理，所以依據(jù)應(yīng)用需要可選擇不同的GC/MS專用10-15-10-12水平。接口質(zhì)譜儀的離子源中。GC/MS聯(lián)用儀中接口多承受直接連接方式，馬上色譜柱直GC/MS儀的進(jìn)展中，接口方式還有開口分流型、噴射式分別器等。離子源。目前常用的離子源有電子轟擊源〔electronionization,EI〕和化學(xué)電離源chemicalionization,C。①電子轟擊源〔EI〕電子轟擊源是GC/MS中應(yīng)用最廣泛的離子源。主要由電離室、燈絲、離子聚，產(chǎn)生分子離子和碎片離子。EI質(zhì)譜圖都是承受電子轟擊電離源得到的。但EI只檢測正離子，有時(shí)得不到分子量的信息，譜圖的解析有肯定難度，如醇類物質(zhì)。②化學(xué)電離源〔CI〕化學(xué)電離源CI構(gòu)造與EI相像。不同的是，CI源是利用反響氣的離子與化合物發(fā)生分子－離子反響進(jìn)行電離的一種“軟”電離方法。常用反響氣有：甲烷、異丁烷和氨氣。所得質(zhì)譜圖簡潔，分子離子峰和準(zhǔn)分子離子峰較強(qiáng)，其碎片〔鹵素及含氮、氧化合物〕的靈敏度格外高。同時(shí)，CI可以用于正、負(fù)離子兩種檢測CI質(zhì)譜圖靈敏度高于正離子的CI質(zhì)譜圖２－３個(gè)數(shù)量級。但是，CI源不適于難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定性或極性較大的化合物，并且CI譜圖重復(fù)EI譜，沒有標(biāo)準(zhǔn)譜庫。得到的碎片離子少，缺乏指紋信息。質(zhì)量分析器常用的氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀有氣相色譜－四級桿質(zhì)譜儀〔GC／－MS氣相色譜－離子阱串聯(lián)質(zhì)譜儀GC／I－MS－MS，氣相色譜－時(shí)間飛行質(zhì)譜儀〔GC／TOF－MS〕和全二維氣相色譜－飛行時(shí)間質(zhì)譜儀〔 GC×GC／TOF-M，不同生產(chǎn)廠家型號質(zhì)量掃描范圍不同，有的高達(dá)1200amu。離子檢測器承受微通道板。其檢測器靈敏度都很高。真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)是GC/MS的重要組成局部。一般包括低真空前級泵〔機(jī)械泵、高真空泵〔集中泵和渦輪泵較常用、真空測量儀表和真空閥件、管路等組成。10-5-10-3Pa。另外，高真空不底的干擾，避開在電離室內(nèi)發(fā)生分子-離子反響，削減圖譜的簡單性。計(jì)算機(jī)掌握系統(tǒng)①調(diào)諧程序650GC/MS中m/z69219502等特征離子進(jìn)展質(zhì)量校正。②數(shù)據(jù)采集和處理程序6高的掃描速度，才能在很短的時(shí)間內(nèi)完成屢次全范圍的質(zhì)量掃描。與常規(guī)的GC/MSGC/MS解決經(jīng)數(shù)據(jù)處理程序。GC/MS中最常用兩種檢測方式為全掃描和選擇離子監(jiān)測工作方質(zhì)量離子色譜圖或特征離子色譜圖。對目標(biāo)化合物或目標(biāo)類別化合物分析，靈敏度明顯提高，格外適合簡單混合物中痕量物質(zhì)的分析。③譜圖檢索程序EI70eV庫等。另外，用戶還可以依據(jù)需要建立用戶質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫。④診斷程序測各種電壓，或檢查儀器故障部位，有助于儀器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和修理。、4.1

氣－質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析方法氣相色譜局部24.6eV，比一般有機(jī)物的電離電位高m/z=4，在多數(shù)質(zhì)氣，其電離電位只有15.6eV，接近大多數(shù)化合物的電離電位，而且其分子離子15.4eV，但其分m/z=1，在一些應(yīng)用中可以代替氦氣。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀只能使用高純度的載氣〔〉99.999%，以減小本底干永久性氣體的含量。真空泵的抽速匹配。一般真空泵的抽速在60-100L·s-1，進(jìn)入質(zhì)譜的氣體流量不能超過1mL·min-1，抽速較大的渦輪分子泵可允許2-4mL·min-1的流量。時(shí)應(yīng)保證流量不低于0.4mL·min-1，否則會(huì)對分別效果產(chǎn)生較大影響，實(shí)際操作中應(yīng)在分別效果與真空效果之間作出平衡。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法中，試樣前處理的要求與氣相色譜全都，對于氣質(zhì)聯(lián)純則應(yīng)重蒸。氣相色譜-MS專屬型色效率。質(zhì)譜局部的質(zhì)譜技術(shù)要領(lǐng)作簡潔介紹。①儀器的調(diào)諧狀況，調(diào)諧完畢后可以直接給出調(diào)諧結(jié)果。②質(zhì)譜真空系統(tǒng)的維護(hù)質(zhì)譜圖本底干擾的來源及對策布較寬m/z=73-503靈敏度和準(zhǔn)確度產(chǎn)生干擾，可能造成圖譜失真。污染、離子源清洗劑污染和泵油蒸發(fā)等。后不急于降溫關(guān)機(jī)，對系統(tǒng)進(jìn)展適當(dāng)?shù)暮婵竞统檎婵眨欢ㄆ诟鼡Q泵油。質(zhì)譜的掃描方式子掃描〔SIM。全離子掃描是將每張質(zhì)譜圖中全部的離子強(qiáng)度相加，所獲得的質(zhì)量色譜圖為總離子流色譜圖〔TI，反映總離子流強(qiáng)度隨掃描時(shí)間的變化的隨時(shí)間變化的狀況。SIM的靈敏度要比TIM高2-3個(gè)數(shù)量級，峰形及重現(xiàn)性也較好，可以利用化合物特征離子質(zhì)量色譜圖的保存時(shí)間有差異，則說明TIC中SIM不能進(jìn)展未知物的鑒定，由于需要事先知道化合物的離子質(zhì)量。質(zhì)譜圖譜庫檢索美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)局〔NIST〕Wiley數(shù)據(jù)庫是現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的質(zhì)譜庫系統(tǒng)，各廠商的質(zhì)譜庫多參照該系統(tǒng)編撰，NIST譜庫檢索系統(tǒng)集差異。設(shè)置采集延時(shí)-時(shí)，使質(zhì)譜在溶劑出峰后再進(jìn)展檢測〔通常2-5min后，則溶劑峰很簡潔使質(zhì)譜檢測器飽和而采集不到待測組分的色譜峰。子化方式；選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)記錄和處理方法。定量分析產(chǎn)生假陽性。TIC峰面積歸一化法，對于成的干擾。標(biāo)記到待測組分好獨(dú)有的技術(shù)，除質(zhì)譜以外，其他色譜檢測器均不能使用。定性分析TIC中與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫比對進(jìn)展構(gòu)造解析，以一般的質(zhì)譜定性方法一樣。分析。直接進(jìn)樣分析也可以選擇全離子掃描〔TIM〕或選擇離子掃描〔SIM，結(jié)合其他手段，如核磁共振、全合成等。5、 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用GC/MS聯(lián)用在分析檢測和爭論的很多領(lǐng)域中起著越來越重要的作用，特別GC/MS；法GC/MS。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境分析中的應(yīng)用MikeH·Carter等用毛細(xì)管GC-MS-DS分析了環(huán)境溢出油樣。填充柱250c×2mm〕3Sp-2100SupelCoport〔80-100目，毛SE-30OV-1〔3433米，用CIEI兩種類氯丙烯、醋酸戊酯、糠醛等，檢出限低于10ppb，回收率，準(zhǔn)確度測量說明，該法可用作定量分析。R·H·wightmanGC-MS爭論了常見于環(huán)境樣品中，合成磷酸三烷基酯以及芳基磷酸酯的物理特性，結(jié)果說明GC-MS對這些環(huán)境樣品是一個(gè)最靈敏、快速的分析方法。A·D·Santer等通過各試驗(yàn)室對環(huán)境樣品中53種可萃取的重要污染物的分析，對試驗(yàn)室之間的GC－MS響應(yīng)因子周密度進(jìn)展了爭論。Kins，Chiu等用GC-MS和GC-FT-IR測定了多環(huán)芳香族化合物的構(gòu)造特征，其分析的特別化合物是不行能用所述兩種方法中的單獨(dú)一種方法完成的。水分析KusunokikenichiGC-MS樣進(jìn)展己烷萃取，然后將酚類化合物兩次萃取到苯中，合并的苯萃取液于K-D2微克/升，苯2，4-0.5微克/升，回90-100%。M·SuzukrAmberliteXAD-2樹脂富集水中痕量六氯環(huán)己烷異構(gòu)體的GC-MC測定方法。A·Carca表達(dá)了污水試樣中有機(jī)氯化物的GC和GC-MSGC-MS子選擇形式。此系統(tǒng)比GC更靈敏，快速和較好的區(qū)分，精度雖差，但兩個(gè)系統(tǒng)所得結(jié)果全都。J·WEichelberger用熔融石英毛細(xì)管GC-MSGC-MS測定水中有機(jī)物，對該方法的周密度和準(zhǔn)確度進(jìn)展了比較。大氣分析GC、GC-MS38種多環(huán)芳烴的氧化產(chǎn)物進(jìn)展了鑒定。R.L.Tanner等對環(huán)境樣品中的苯并芘進(jìn)展了測定、檢測限分別為20和60pg。H·V·Tong等在定量分析柴油和廢氣顆粒物中的1-硝基芘時(shí)，承受一種度。GC-MS〔低區(qū)分〕測定空氣中痕量亞硝胺時(shí)，幾種揮發(fā)性亞硝胺的檢出限在0.1-0.2微克/立方米。還有用GC-MS技術(shù)測定環(huán)境大氣中ppb級低濃度氯〔即不完全燃燒〕煤煙的一般氣態(tài)成分的爭論。測定環(huán)境中某些有機(jī)氯化物爭論說明，只要滿足GC征范圍的給定化合物。沉積物分析機(jī)化合物〔大局部為烴類。S.Sporstol等提出了一種用GC-MS法分析和測定沉GC-MS-二酸二乙酯，鄰苯二酸二丁酯和鄰苯二酸雙-〔2-乙基己基〕酯，檢測限分別為5.3，2.71.3ppb。砷、硒、汞和鉛形態(tài)分析GC-MS是目前砷化合物形態(tài)分析一種聯(lián)用技術(shù)，特別是作為低濃度砷的形態(tài)分析方法。方法融合了GCMS的低檢測限、寬動(dòng)態(tài)線性范圍等衍生法，三甲基硅烷衍生法，DMA的碘代二甲基砷氫化物法以及巰基乙酸甲酯〔TGM〕GC-MS對砷的形態(tài)分析爭論大多表達(dá)在對衍生方法和樣品前處理等方面的改進(jìn)。硒的測定需要將不同形態(tài)的硒變?yōu)檫m于測定的形式，為此要對樣品進(jìn)展消主要有色譜法、電泳、凝膠過濾等多種方法。GC-MS在硒形態(tài)分析中的爭論重析的檢出限。GC能夠直接分別揮發(fā)性的二甲基硒、二甲基二砷等。汞的形態(tài)不同，產(chǎn)生的毒性也不同。爭論說明，無機(jī)汞可通過生物甲基化、106-107GC進(jìn)展汞的形態(tài)分析時(shí)，通常有3種衍生方法：氫化物法、直接水相衍生法和格氏試劑衍生法。多年來的爭論方向大多是表達(dá)在色譜方法和衍生方法的改進(jìn)上，GC-MS〔GC-ICP-MS〕聯(lián)用技術(shù)結(jié)合了色譜法的高靈敏度的特點(diǎn)，已成為有機(jī)汞形態(tài)分析的有效手段。鉛的形態(tài)分析主要是分析和測定樣品中鉛的無機(jī)態(tài)離子和有機(jī)態(tài)絡(luò)合物的和富集技術(shù)，再聯(lián)用高靈敏度檢測儀器進(jìn)展測定。幾乎全部的烷基鉛都可以用GC-MSGC－ICP－MS法測定。GC－MS其重要的作用，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但分析過程中也存在一些局限。GC－MS由于不適合難揮發(fā)或不穩(wěn)定化合物的分析，分析對象急待擴(kuò)展。質(zhì)譜在形態(tài)分析領(lǐng)域應(yīng)用中進(jìn)一步提高測量的靈敏度仍舊是一個(gè)質(zhì)譜分析爭論的挑戰(zhàn)性課參考，鑒定未知化合物的化學(xué)構(gòu)造尚有困難。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在代謝組學(xué)中的應(yīng)用隨著代謝組學(xué)在醫(yī)藥生物各領(lǐng)域中的進(jìn)展，氣相色譜 -質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)〔GC/MS〕成為組學(xué)分析平臺(tái)中最為常見的技術(shù)手段之一。對于生物樣本〔如尿、血、組織、唾液以及細(xì)胞等〕中氨基酸、有機(jī)酸、多糖、膽固醇、維生素、GC/MS具有靈敏度高、區(qū)分率強(qiáng)、重現(xiàn)性好以及高通量的優(yōu)點(diǎn)。在代謝組學(xué)的分析策略中，不同類型的樣品通過不同的提取方法和衍生反響方法獲得相應(yīng)的GC/MS總離子流色譜圖，然后經(jīng)過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化得到不同生理或病理狀態(tài)下的機(jī)體MS中強(qiáng)大義。早在1971年GC/MS就被臨床用于檢測一些特征性標(biāo)志的代謝物以診斷疾年，GatesSweeley等曾承受2023年，F(xiàn)iehnGC/MS方法對模型植物擬南芥的葉子提取物進(jìn)展了植〔譜分析代謝指紋分析、GC/MS分析〔異亮氨酸〕和脂肪酸〔肉豆蔻酸、亞油酸〕的特別變化，且被測物質(zhì)靈敏度、穩(wěn)定性格外好。同時(shí)與臨床生化指標(biāo)全都。同樣，在中藥雷公藤的毒性學(xué)爭論時(shí)，依據(jù)GC/MS分析給藥前后不同時(shí)間點(diǎn)的老鼠尿樣結(jié)果，對中藥安全性及多靶點(diǎn)作用的機(jī)制爭論供給了的思路。于代謝組學(xué)中尿、血、組織的爭論，如Underwood等承受GC/TOF-MS爭論Huntington疾病患者與轉(zhuǎn)基因老鼠模型的血清代謝輪廓譜，并爭論其發(fā)病機(jī)制。明顯提高，且相應(yīng)時(shí)間縮短，得到的光譜純度大大改善。WelthagenGC×GC/TOF-MS技術(shù)探究NZO肥胖鼠與C57BL/6鼠組織提取物中的代謝物變化，爭論結(jié)果說明配置四級桿質(zhì)量分析器的MS對樣品的分析一次僅獲得五六百個(gè)TOF-MS卻能檢測到一千多個(gè)色譜峰，從而反映GC×GC/TOF-MS物樣品的代謝組學(xué)爭論供給了技術(shù)上的保證。MSn多級質(zhì)譜功能，作為分析混合GC/MS技術(shù)的不斷革，有助于人們更好地理解機(jī)體內(nèi)簡單的代謝網(wǎng)絡(luò)以及生命活動(dòng)規(guī)律。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在食品質(zhì)檢中的應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在食品中的應(yīng)用越來越廣泛，主要應(yīng)用于食品的檢品添加劑的測定及調(diào)味品和酒類檢測。農(nóng)藥殘留的測定近年來，隨著我國對食品安全的重視，GC-MS在農(nóng)藥殘留檢測的爭論得到GC－MSGC－MS以選擇離子檢測方式對果蔬類農(nóng)產(chǎn)品中含有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯及除蟲菊酯類4類12種農(nóng)藥的殘留量進(jìn)展定性和定量分析。結(jié)果說明方法回收率在80%-120%，變異系數(shù)在6%-20%之間。許泓等承受GC-MS對果蔬中107種殘留間值。鄭孝華等將微波關(guān)心萃取同液液萃取技術(shù)相結(jié)合，利用GC-MS開發(fā)了蔬相萃〔1:1，V/V〕用GC-MS可同時(shí)測定茶葉中6種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的殘留量。方法回收率在84.6%-115.1%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3%-7%。胡小鐘等爭論了肯定濃度范圍內(nèi)農(nóng)0.99基質(zhì)固相萃取相結(jié)合，GC-MS266種農(nóng)藥進(jìn)展了分析檢測，并應(yīng)用于236個(gè)蘋果汁的實(shí)際樣品分析，效果良好。風(fēng)味成分分析GC-MS是目前主流的分析設(shè)備，一般和頂空裝置、SPMESDE等前處理裝置聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)食品風(fēng)味物質(zhì)的快速分別分析。GC-MSGCMS-一體化的裝置，檢測化合物是什么〔定性〕和多少〔定量〕的周密器。GC通過將氣化的樣品進(jìn)入到色譜柱內(nèi)進(jìn)展分別，分別之后的化合物MS內(nèi)進(jìn)展檢測。周海燕等使用SDEGC－MS證明經(jīng)乙醇處理后的大豆分別蛋白，其風(fēng)味已得到了面線的改善。礦物油的定性測定國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T