單四極桿型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)是一種常用的分析儀器,以下是其主要的檢測(cè)方法:
樣品前處理
液體樣品:對(duì)于液體樣品,常用的前處理方法包括液液萃取、固相萃取等。液液萃取是利用溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的分配系數(shù)不同,將目標(biāo)化合物從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中,從而達(dá)到分離和富集的目的。固相萃取則是利用固體吸附劑將樣品中的目標(biāo)化合物吸附,然后用適當(dāng)?shù)娜軇┫疵摚瑢?shí)現(xiàn)分離和富集。
固體樣品:固體樣品通常需要進(jìn)行提取和凈化處理。提取方法有索氏提取、超聲提取、微波輔助提取等。索氏提取是利用溶劑回流和虹吸原理,使固體樣品中的目標(biāo)化合物不斷被溶劑提取出來(lái);超聲提取是利用超聲波的空化作用和機(jī)械效應(yīng),加速溶劑對(duì)樣品中目標(biāo)化合物的溶解;微波輔助提取則是利用微波的加熱作用,使樣品中的目標(biāo)化合物快速溶解于溶劑中。提取后的樣品可采用凝膠滲透色譜、弗羅里硅土柱等方法進(jìn)行凈化,去除雜質(zhì)。
儀器參數(shù)設(shè)置
氣相色譜參數(shù)
色譜柱選擇:根據(jù)樣品的性質(zhì)和分析目的選擇合適的色譜柱,如非極性柱、中等極性柱或極性柱。非極性柱適用于分離非極性和弱極性化合物,中等極性柱和極性柱則適用于分離極性較強(qiáng)的化合物。
載氣流量:載氣通常為氦氣或氮?dú)?,其流量一般?-5mL/min之間,具體數(shù)值需根據(jù)色譜柱的內(nèi)徑、長(zhǎng)度和樣品的性質(zhì)等因素進(jìn)行優(yōu)化。
程序升溫:根據(jù)樣品的沸點(diǎn)范圍和分離要求,設(shè)置合適的程序升溫條件。一般起始溫度較低,然后以一定的速率升溫至較高溫度,以實(shí)現(xiàn)不同沸點(diǎn)化合物的有效分離。
質(zhì)譜參數(shù)
離子源參數(shù):電子轟擊離子源(EI)的電子能量通常設(shè)置為70eV,以保證化合物能夠充分離子化?;瘜W(xué)離子源(CI)則需要選擇合適的反應(yīng)氣,如甲烷、氨氣等,并設(shè)置合適的反應(yīng)氣壓力和離子化電壓。
質(zhì)量掃描范圍:根據(jù)目標(biāo)化合物的分子量范圍,設(shè)置合適的質(zhì)量掃描范圍。一般從幾十到幾百amu(原子質(zhì)量單位),以確保能夠檢測(cè)到目標(biāo)化合物的特征離子。
掃描速度:掃描速度決定了單位時(shí)間內(nèi)能夠掃描的質(zhì)量范圍,通常在每秒幾百到幾千amu之間,可根據(jù)樣品的復(fù)雜程度和分析速度要求進(jìn)行調(diào)整。
定性分析
保留時(shí)間:氣相色譜的保留時(shí)間是化合物的一個(gè)重要特征,在相同的色譜條件下,同一化合物的保留時(shí)間是相對(duì)穩(wěn)定的。通過(guò)將樣品中各峰的保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間進(jìn)行對(duì)比,可以初步確定樣品中是否含有目標(biāo)化合物。
質(zhì)譜圖:質(zhì)譜圖是化合物的“指紋圖譜”,不同化合物具有不同的質(zhì)譜圖。將樣品中各峰對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)中的圖譜進(jìn)行比對(duì),相似度較高的化合物可初步確定為目標(biāo)化合物。常用的質(zhì)譜庫(kù)有NIST庫(kù)、Wiley庫(kù)等。
特征離子:每種化合物在質(zhì)譜中都有其特征離子,這些離子對(duì)于化合物的定性具有重要意義。通過(guò)分析樣品中各峰的特征離子及其相對(duì)豐度,可以進(jìn)一步確認(rèn)目標(biāo)化合物的存在。
定量分析
外標(biāo)法:配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在相同的儀器條件下進(jìn)行分析,以標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo),以對(duì)應(yīng)的峰面積或峰高為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后在相同條件下分析樣品,根據(jù)樣品中目標(biāo)化合物的峰面積或峰高,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得樣品中目標(biāo)化合物的濃度。
內(nèi)標(biāo)法:在樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入一定量的內(nèi)標(biāo)物,內(nèi)標(biāo)物應(yīng)與目標(biāo)化合物具有相似的化學(xué)性質(zhì)和色譜行為,但在質(zhì)譜圖中能夠與目標(biāo)化合物分離。以目標(biāo)化合物與內(nèi)標(biāo)物的峰面積或峰高之比為縱坐標(biāo),以標(biāo)準(zhǔn)溶液中目標(biāo)化合物與內(nèi)標(biāo)物的濃度之比為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。通過(guò)樣品中目標(biāo)化合物與內(nèi)標(biāo)物的峰面積或峰高之比,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上計(jì)算出樣品中目標(biāo)化合物的濃度。