气相色谱—质谱（GC-MS）联用技术_92页.pdf

1气相色谱气相色谱-质谱质谱(GC-MS)联用技术联用技术韩芳韩芳2008年年11月月18日日2?GC-MS基本原理基本原理?GC-MS应用应用?GC-MS仪器使用与维护仪器使用与维护GCMS3GC-MS联用技术特点联用技术特点?气相色谱法定性依据是色谱峰的气相色谱法定性依据是色谱峰的保留时间保留时间，定量依据则是，定量依据则是色谱峰高色谱峰高或或峰面积峰面积。作为定性和定量方法，气相色谱法最大特点在于。作为定性和定量方法，气相色谱法最大特点在于高效的分离能力和高的灵敏度，是分离混合物高效的分离能力和高的灵敏度，是分离混合物的有效手段。的有效手段。?质谱法是依据质谱法是依据带电粒子带电粒子在磁场或电场中的运动规律，按其在磁场或电场中的运动规律，按其质荷比质荷比（质量和电荷的比）实现分离分析，测定离子质量及其强度分布。主要特点是能给出化合物的分子量、元素组成、经验式及分子结构信息，具有（质量和电荷的比）实现分离分析，测定离子质量及其强度分布。主要特点是能给出化合物的分子量、元素组成、经验式及分子结构信息，具有定性专属性强、灵敏度高、检测快速定性专属性强、灵敏度高、检测快速的优势。的优势。45975 MSD 和和 6890 GCFID安捷伦安捷伦7890A安捷伦安捷伦5975C5色谱基本原理色谱基本原理色谱法是利用混合物不同组分在色谱法是利用混合物不同组分在固固固固定相定相定相定相和和流动相流动相流动相流动相中分配系数(或吸附系数、渗透性等)的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行中分配系数(或吸附系数、渗透性等)的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行反复分配反复分配，实现分离的分析方法。，实现分离的分析方法。6色谱流出曲线上的信息色谱流出曲线上的信息7?1.根据色谱峰的个数，可判断样品所含的根据色谱峰的个数，可判断样品所含的最少组份数最少组份数。?2.根据色谱峰的保留值，可以进行根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析定性分析。?3.根据色谱峰的面积或峰高根据色谱峰的面积或峰高,可以进行可以进行定量分析定量分析。?4.色谱峰的保留值及其区域宽度是评价色谱峰的保留值及其区域宽度是评价色谱柱分离效能色谱柱分离效能的依据。的依据。8色谱法的分类色谱法的分类气相色谱气相色谱(GC)超临界流体色谱超临界流体色谱(SFC)根据流动相的物态可分为根据流动相的物态可分为液相色谱液相色谱(LC)20%化合物化合物80%化合物化合物小分子化合物小分子化合物9GC工作过程工作过程气相色谱实验技术气相色谱实验技术10载气系统载气系统载气系统载气系统进样系统进样系统进样系统进样系统分离系统分离系统分离系统分离系统检测和记录系统检测和记录系统检测和记录系统检测和记录系统温控系统温控系统温控系统温控系统11常用载气：氮气、常用载气：氮气、氦气氦气、氢气氢气等等载气系统载气系统气源净化干燥管载气流速控制装气源净化干燥管载气流速控制装置置载气系统载气系统12进样系统进样系统注射器注射器气化室气化室进样系统进样系统 进样器气化室进样器气化室温度比柱温高出温度比柱温高出105013气相色谱的进样方式气相色谱的进样方式?填充柱进样口填充柱进样口?毛细柱分流毛细柱分流/无分流进样口无分流进样口?冷柱头进样冷柱头进样?程序升温（程序升温（PTV）进样口）进样口?大体积进样大体积进样?阀进样阀进样14手动进样应注意的问题手动进样应注意的问题?注射速度注射速度快快?取样取样准确准确，重现重现?避免样品间互相避免样品间互相干扰干扰?选用选用合适合适的注射器，用的注射器，用10ul进样器进样量不要小于进样器进样量不要小于1ul。?减少注射减少注射针尖歧视针尖歧视：每次进样速度尽量一致，玻璃毛放在衬管中间偏下位置，即针尖到达的位置。：每次进样速度尽量一致，玻璃毛放在衬管中间偏下位置，即针尖到达的位置。?取样后可用滤纸拭去针尖外面的残留样品，但要注意不要吸去针内样品取样后可用滤纸拭去针尖外面的残留样品，但要注意不要吸去针内样品15分离系统(色谱柱)分离系统(色谱柱)色谱柱色谱柱填充柱填充柱毛细管柱毛细管柱柱内径柱内径1-10 mm0.05-0.5 mm柱长度柱长度0.5-10 m10-150 m总塔板数总塔板数 103 106样品容量样品容量 10-1000 0.1-50g色谱柱是色谱分离的心脏！色谱柱是色谱分离的心脏！16毛细管柱分类毛细管柱分类?壁涂开管柱（壁涂开管柱（WCOT）?载体涂渍开管柱（载体涂渍开管柱（SCOT）?多孔开管柱（多孔开管柱（PLOT）17气液色谱固定相气液色谱固定相组成红色白色组成红色白色固定液担体固定液担体(载体载体)硅藻土非硅藻土硅藻土非硅藻土18对载体的要求对载体的要求?具有具有多孔性多孔性，即比表面积大。，即比表面积大。?化学惰性化学惰性，表面没有活性，有较好的浸润性。，表面没有活性，有较好的浸润性。?热稳定性好热稳定性好。?有一定的机械强度有一定的机械强度，使固定相在制备和填充过程中不易粉碎。，使固定相在制备和填充过程中不易粉碎。19固定液固定液高沸点的有机化合物高沸点的有机化合物?热稳定性好热稳定性好，在操作温度下不发生聚合、分解等反应；具有较低的蒸气压，以免流失。，在操作温度下不发生聚合、分解等反应；具有较低的蒸气压，以免流失。?化学稳定性好化学稳定性好，不与样品或载气发生不可逆的化学反应。，不与样品或载气发生不可逆的化学反应。?粘度和凝固点低粘度和凝固点低，以便在载体表面能均匀分布。，以便在载体表面能均匀分布。?对样品中的各组分有对样品中的各组分有适当的溶解度适当的溶解度。?对固定液的要求：对固定液的要求：20固定液的选择原则固定液的选择原则“相似相溶相似相溶”a.非极性物质非极性物质非极性固定液。非极性固定液。沸点越沸点越低低的组分越早出峰。的组分越早出峰。b.极性物质极性物质极性固定液。极性固定液。极性越极性越小小的组分出越早出峰。的组分出越早出峰。c.极性与非极性混合物极性与非极性混合物极性固定液。极性固定液。极性越极性越小小的组分出越早出峰。的组分出越早出峰。d.易形成氢键物质易形成氢键物质极性或氢键型固定液。极性或氢键型固定液。不易形成氢键不易形成氢键的组分先出峰，易形成氢键的组分后出峰。的组分先出峰，易形成氢键的组分后出峰。e.复杂难分离样品复杂难分离样品多种固定液混合。多种固定液混合。21常用毛细管色谱柱固定液常用毛细管色谱柱固定液固定液固定液极性大小极性大小适用范围适用范围100二甲基聚硅二甲基聚硅氧烷氧烷(50三氟丙基三氟丙基)甲基聚硅氧烷甲基聚硅氧烷聚乙二醇聚乙二醇非极性非极性脂肪烃化合物，脂肪烃化合物，石化产品石化产品中等极性中等极性极性化合物，如极性化合物，如高级脂肪酸高级脂肪酸中强极性中强极性极性化合物，如醇、羧酸酯等极性化合物，如醇、羧酸酯等22检测系统检测系统?1.热导池检测器热导池检测器(TCD)（浓度型、通用型检测器）（浓度型、通用型检测器）?2.氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器(FID)（有机化合物）（有机化合物）?3.电子捕获检测器电子捕获检测器(ECD)（卤素化合物）（卤素化合物）?4.火焰光度检测器火焰光度检测器(FPD)（含硫、含氮和含磷化合物）（含硫、含氮和含磷化合物）?5.氮磷检测器（氮磷检测器（NPD）（含氮和含磷化合物）（含氮和含磷化合物）?6.质谱检测器（质量型、通用型检测器）质谱检测器（质量型、通用型检测器）23FID检测器检测器?利用利用氢火焰氢火焰作电离源，使作电离源，使有机物有机物电离，产生电离，产生微电电流而响应微电电流而响应的检测器。的检测器。?对几乎对几乎所有的有机物所有的有机物都有响应，特别是烃类灵敏度高且响应与碳原子数成正比。都有响应，特别是烃类灵敏度高且响应与碳原子数成正比。?对对H2O，CO2，CS2等等无机物无机物不敏感，对气体流速、压力和温度变化不敏感。不敏感，对气体流速、压力和温度变化不敏感。?线性范围线性范围广广，结构，结构简单简单，操作，操作方便方便。?死体积为死体积为零零，可与毛细管柱直接相连。，可与毛细管柱直接相连。24FID检测器示意图检测器示意图25FID使用注意事项使用注意事项1.安全问题安全问题（1）防止）防止氢气氢气泄露泄露（2）防烫伤）防烫伤2.保持保持FID的正常性能的正常性能（1）正常点火）正常点火（2）防止二氧化硅沉积）防止二氧化硅沉积（3）防止水等冷凝）防止水等冷凝3.注意数据正确可靠注意数据正确可靠26GC-MS联用仪系统组成联用仪系统组成?进样部分（气相色谱）进样部分（气相色谱）?离子源（对样品进行离子化，使其能被质量分析器所检测到）离子源（对样品进行离子化，使其能被质量分析器所检测到）?质量分析器质量分析器?质量检测器质量检测器?数据分析系统数据分析系统27GC-MS基本流路图基本流路图出口出口高真空泵机械泵高真空泵机械泵气相气相化学工作站软件（电脑）化学工作站软件（电脑）质量分析器质量分析器检测器检测器质谱质谱传输线传输线离子源离子源28GC-MS对载气选择的要求对载气选择的要求?必须是必须是化学惰性化学惰性的的?必须必须不干扰质谱图不干扰质谱图?必须必须不干扰总离子流不干扰总离子流的检测的检测?应具有使载气气流中的应具有使载气气流中的样品富集样品富集的某种特性的某种特性He29GC-MS色谱柱的选择色谱柱的选择?柱效高柱效高?惰性好惰性好?热稳定性好热稳定性好毛细管柱流失主要原因：毛细管柱流失主要原因：固定液图渍固定液图渍不均匀不均匀，有缺陷有缺陷；交联键合；交联键合不完全不完全，有，有小分子物质小分子物质；老化不当老化不当，损失液膜；，损失液膜；使用不当使用不当发生催化降解；柱子插入离子源的一头，外涂层（发生催化降解；柱子插入离子源的一头，外涂层（聚酰亚胺聚酰亚胺）也会进入离子源。）也会进入离子源。30柱子老化的目的柱子老化的目的?可提高可提高1/3塔版数塔版数?除去涂固定液时除去涂固定液时残留的溶剂残留的溶剂?除去交联不全或聚合度低的除去交联不全或聚合度低的小分子化合物小分子化合物?使固定液均匀铺展，掩盖某些使固定液均匀铺展，掩盖某些活性点活性点?对于旧柱子，除去对于旧柱子，除去残留物残留物31老化柱子的方法老化柱子的方法?分段老化法分段老化法从较低温度开始，在不同温度段（从较低温度开始，在不同温度段（150，200，250，300度）分别停留一段时间。注意不能长时间停留在高温下老化。度）分别停留一段时间。注意不能长时间停留在高温下老化。?程序升温老化法程序升温老化法一般从一般从50-60度开始以度开始以10度度/min升温至升温至300度（依柱的最高使用温度而定）。度（依柱的最高使用温度而定）。?进样老化法进样老化法老化一定要充足载气避免干烤柱子，但也有不同载气的特殊老化法。老化一定要充足载气避免干烤柱子，但也有不同载气的特殊老化法。32提供足够的提供足够的平均自由程平均自由程提供无碰撞的提供无碰撞的离子轨道离子轨道减少减少离子-分子反应离子-分子反应减少减少背景干扰背景干扰延长延长灯丝寿命灯丝寿命消除消除放电放电增加增加灵敏度灵敏度为什么为什么为什么为什么MSMS需要真空？需要真空？需要真空？需要真空？33离子源离子源?电子轰击电离源（电子轰击电离源（EI）?化学电离源（化学电离源（CI）?场致电离源（场致电离源（FI）?大气压化学电离源（大气压化学电离源（APCI）?电喷雾电离源（电喷雾电离源（ESI）离子源的作用是将被分析的样品分子电离成带电的离子，并使这些离子在离子光学系统的作用下，会聚成有一定几何形状和一定能量的离子束，然后进入质量分析器被分离。离子源的作用是将被分析的样品分子电离成带电的离子，并使这些离子在离子光学系统的作用下，会聚成有一定几何形状和一定能量的离子束，然后进入质量分析器被分离。34电子轰击电离又称为电子轰击，或电子电离。是应用最电子轰击电离又称为电子轰击，或电子电离。是应用最普遍，发展最成熟的电离方法。普遍，发展最成熟的电离方法。轰击电压轰击电压 50-70eV,有机分子的电离电位一般为有机分子的电离电位一般为7-15eV。可提供丰富的结构信息。可提供丰富的结构信息。有些化合物的分子离子不出现或很弱。有些化合物的分子离子不出现或很弱。Electron Impact Ionization（EI）M+(M-R2)+(M-R3)+Mass Spectrum(M-R1)+m/zintensity35Electron Impact Ionization（EI）+:R1:R2:R3:R4:e+36EI源的优、缺点源的优、缺点?结构结构简单简单、温控和操作均较、温控和操作均较方便方便?电离效率电离效率高高、所形成的离子动能分散、所形成的离子动能分散小小?性能性能稳定稳定、所得谱图是、所得谱图是特征的特征的、能表征组分的、能表征组分的分子结构分子结构（目前大量的有机物标准质谱图均是用（目前大量的有机物标准质谱图均是用EI源得到的）源得到的）?样品样品必能气化必能气化，不适于难挥发、热不稳定的样品，不适于难挥发、热不稳定的样品?有的化合物在有的化合物在EI方式下分子离子方式下分子离子不稳定不稳定、易碎裂易碎裂，得不到分子量信息，谱图复杂解释有一定困难，得不到分子量信息，谱图复杂解释有一定困难?EI方式只检测方式只检测正离子正离子，不检测负离子，不检测负离子37离子室内的反应气（甲烷等；离子室内的反应气（甲烷等；10100Pa，样品的，样品的103105倍），受电子（倍），受电子（100240eV）轰击，产生离子，再与试样分离碰撞，产生准分子离子。）轰击，产生离子，再与试样分离碰撞，产生准分子离子。+气体分子气体分子试样分子试样分子+准分子离子准分子离子电子电子(M+1)+;(M+17)+;(M+29)+;Chemical Ionization（CI）38小分子小分子如如CH4,(CH3)2CH 等。以等。以CH4为例为例CH4+e CH4+2e(46%)CH3+(39%)CH2+(7%)初级离子初级离子:CH4+,CH3+,CH2+CH4+CH4 CH5+CH3(48%)CH3+CH4 C2H5+H2(41%)CH2+2CH4 C3H5+2H2(6%)CH5+,C2H5+,C3H5+等为稳定的次级离子。等为稳定的次级离子。Chemical Ionization（CI）准分子离子准分子离子：M+H+M+CH5+MH+CH4M +C2H5+MH+C2H439CI源的优、缺点源的优、缺点?谱图重现性谱图重现性差差，故谱库中无，故谱库中无CI源标准谱图。源标准谱图。?和和EI一样要求样品必须能一样要求样品必须能气化气化，适用于热稳定性好、蒸汽压高的样品，不适于难挥发、热不稳定的样品。，适用于热稳定性好、蒸汽压高的样品，不适于难挥发、热不稳定的样品。?离子离子-分子反应后剩余的内能很分子反应后剩余的内能很小小，故分子离子峰大，碎片离子峰，故分子离子峰大，碎片离子峰少少，谱图，谱图简单简单，易识别。，易识别。?CI有有选择性选择性，使其仅与样品中的被测组分反应，从而使该组分和检测。，使其仅与样品中的被测组分反应，从而使该组分和检测。?可检测可检测负离子负离子，灵敏度高。，灵敏度高。40四级杆质量分析器四级杆质量分析器41?四极杆质量分析器是四极杆质量分析器是GC/MS联用中最通用的一种质量分析器，有联用中最通用的一种质量分析器，有长久的应用历史长久的应用历史，性能稳定性能稳定。?有有全扫描（全扫描（Scan）和和选择离子监测（选择离子监测（SIM）两种不同扫描模式。两种不同扫描模式。?扫描速度快扫描速度快，灵敏度高灵敏度高。尤其是。尤其是SIM模式，以最大的采集效率，有选择性地检测单个或几个质量离子，从而降低信噪比，提高灵敏度几个数量级，适用于各种定量分析，满足高通量分析需求。模式，以最大的采集效率，有选择性地检测单个或几个质量离子，从而降低信噪比，提高灵敏度几个数量级，适用于各种定量分析，满足高通量分析需求。?可同时配置可同时配置EI和和正、负正、负CI源，源，EI源可获得丰富的结构信息，源可获得丰富的结构信息，CI源则提供源则提供EI源得不到的分子量信息。源得不到的分子量信息。42数据再现形式数据再现形式?总离子流色谱图（总离子流色谱图（total ion current，TIC）?质量色谱图又名提取离子流色谱图（质量色谱图又名提取离子流色谱图（extracted ion chromatography）?质谱图（质谱图（mass sepcturm，MS）43总离子流色谱图总离子流色谱图Total ion current，TIC44质量色谱图（提取离子流色谱图）质量色谱图（提取离子流色谱图）Extracted ion chromatography45质量色谱图用途质量色谱图用途?利用质量色谱法搜寻利用质量色谱法搜寻目标化合物目标化合物，以快速鉴别化合物类型。，以快速鉴别化合物类型。?可以检查可以检查色谱峰的纯度色谱峰的纯度，即利用化合物特征离子质量色谱保留时间的差异，分辨共流出的色谱峰。，即利用化合物特征离子质量色谱保留时间的差异，分辨共流出的色谱峰。?质量色谱图比总离子流色谱图质量色谱图比总离子流色谱图简洁简洁，消除了背景干扰，信噪比更好。，消除了背景干扰，信噪比更好。46质谱扫描技术质谱扫描技术质谱扫描技术质谱扫描技术?全扫描（全扫描（Scan）定性定性定量定量?选择离子（选择离子（SIM）47全扫描方式全扫描方式?扫描质量扫描质量起点和终点的选择，取决于待测化合物的分子量和低质量的特征碎片。起点和终点的选择，取决于待测化合物的分子量和低质量的特征碎片。?阈值阈值的设置不仅影响质谱峰数多少，而且影响色谱图的基线和峰的分离，的设置不仅影响质谱峰数多少，而且影响色谱图的基线和峰的分离，倍增器工作电压倍增器工作电压影响全质量范围离子丰度。影响全质量范围离子丰度。?扫描时间扫描时间指在设置的质量范围内完成一处扫描所需要的循环时间。每个色谱峰的指在设置的质量范围内完成一处扫描所需要的循环时间。每个色谱峰的扫描次数扫描次数越多，峰形越好，对建立越多，峰形越好，对建立TIC有利。有利。最常用的一种扫描模式，扫描的质量范围覆盖被测化合物的分子离子和碎片离子的质量，得到的是化合物的全谱，可以用来进行谱库检索。最常用的一种扫描模式，扫描的质量范围覆盖被测化合物的分子离子和碎片离子的质量，得到的是化合物的全谱，可以用来进行谱库检索。48SIM是什么是什么?不是连续扫描某一质量范围，而是跳跃式地扫描某几个选定的质量。不是连续扫描某一质量范围，而是跳跃式地扫描某几个选定的质量。它如何做它如何做?控制质量分析器，仅仅对感兴趣的质量进行分析控制质量分析器，仅仅对感兴趣的质量进行分析选择离子检测（选择离子检测（SIM）49为什么做?为什么做?提高灵敏度改善峰形改善精确度提高灵敏度改善峰形改善精确度应用：应用：痕量分析复杂基质常规定量痕量分析复杂基质常规定量50定量方法定量方法?面积归一化法面积归一化法?校正面积归一化法校正面积归一化法?外标法外标法?内标法内标法51?面积百分率法（面积归一）面积百分率法（面积归一）各组分浓度以面积百分率表示，该结果可以确认大概的浓度，但有误差。各组分浓度以面积百分率表示，该结果可以确认大概的浓度，但有误差。?校正面积百分率法（校正面积归一）校正面积百分率法（校正面积归一）用重量响应因子对峰面积进行修正，用该法测定的浓度比前者准确，但前提是样品中所有组分都出峰，否则也有误差存在。用重量响应因子对峰面积进行修正，用该法测定的浓度比前者准确，但前提是样品中所有组分都出峰，否则也有误差存在。这两种方法应用的这两种方法应用的必需条件必需条件是：是：1.样品中所有组分都出峰；样品中所有组分都出峰；2.所有峰面积计算必须准确。所有峰面积计算必须准确。523.外标法外标法该法是应用该法是应用最广泛最广泛的方法之一，其误差来源主要是进样误差，因此，分析前一定要做面积重复性（即进样重复性）实验。的方法之一，其误差来源主要是进样误差，因此，分析前一定要做面积重复性（即进样重复性）实验。4.内标法内标法在样品中添加在样品中添加内标物内标物，通过组分与内标峰的面积比，对组分进行定量。该方法减小了，通过组分与内标峰的面积比，对组分进行定量。该方法减小了进样误差进样误差对定量结果的影响。对定量结果的影响。53内标物的选择内标物的选择?内标物的峰与试样中的所有成分的峰内标物的峰与试样中的所有成分的峰完全分离完全分离。?内标物的峰与目标成分的峰内标物的峰与目标成分的峰保留时间不应差太远保留时间不应差太远。?内标物具有与分析目标成分内标物具有与分析目标成分类似的化学性质类似的化学性质。54分析方法的建立分析方法的建立?样品来源及其前处理方法样品来源及其前处理方法?确定仪器配置确定仪器配置?确定初始操作条件确定初始操作条件?分离条件优化分离条件优化?定性鉴定定性鉴定?定量分析定量分析55GC-MS联用中衍生化的作用联用中衍生化的作用?改善了待测物改善了待测物气相色谱性质气相色谱性质?改善了待测物的改善了待测物的热稳定性热稳定性?改变了待测物的改变了待测物的分子质量分子质量?改善了待测物的改善了待测物的质谱行为质谱行为?引入引入卤素原子卤素原子或或吸电子基团吸电子基团?通过一些特殊的衍生化方法，可以通过一些特殊的衍生化方法，可以拆分一些难分离的手性化合物拆分一些难分离的手性化合物56衍生化方法不当引起的弊端衍生化方法不当引起的弊端?柱上衍生化有时会柱上衍生化有时会损失色谱柱损失色谱柱?某些衍生化试剂需在氮气流中吹干除去，方法不当会某些衍生化试剂需在氮气流中吹干除去，方法不当会有损失有损失?衍生化反应不完全，会衍生化反应不完全，会影响灵敏度影响灵敏度?衍生化试剂选用不当，会使待测物分子量增加过多，衍生化试剂选用不当，会使待测物分子量增加过多，接近或超过一些小型质谱检测器的质量范围接近或超过一些小型质谱检测器的质量范围57GC-MS联用中常用的衍生化方法联用中常用的衍生化方法?硅烷化衍生化硅烷化衍生化（1）BSTFA和和BTA衍生化衍生化胺基胺基和和羟基羟基（2）MTBSTFA常用于常用于药物药物、类固醇类类固醇类检测检测（3）MSTFA是最常用的硅烷化试剂（是最常用的硅烷化试剂（苹果酸、富马酸、柠檬酸苹果酸、富马酸、柠檬酸等）等）（4）单糖硅烷化时用一般用三甲基硅烷咪唑（）单糖硅烷化时用一般用三甲基硅烷咪唑（甘露糖、半乳糖、海藻糖甘露糖、半乳糖、海藻糖等）等）?酰化衍生化酰化衍生化（1）乙酰化（）乙酰化（体内药物体内药物筛选，大多数的临床药物）筛选，大多数的临床药物）（2）三氟乙酰化）三氟乙酰化/五氟丙酰化五氟丙酰化/七氟丁酰化（七氟丁酰化（苯丙胺苯丙胺类和类和麻黄碱麻黄碱类）类）?烷基化衍生化（烷基化衍生化（农药农药和和杀虫剂杀虫剂）58确定仪器配置确定仪器配置和和初始操作条件初始操作条件?选择分析系统选择分析系统:进样方式、色谱柱等进样方式、色谱柱等?GC参数参数:载气流量、分流比、温度条件等载气流量、分流比、温度条件等?MS参数参数:扫描模式：扫描模式：SCAN,SIM离子源：离子源：EI,PCI,NCI检测器电压等检测器电压等59进样口、色谱柱、检测器的温度设定进样口、色谱柱、检测器的温度设定?进样口温度进样口温度考虑样品中各组分的沸点，设定温度使样品瞬间汽化。考虑样品中各组分的沸点，设定温度使样品瞬间汽化。?色谱柱温度色谱柱温度考虑样品中各组分的沸点，及希望的分析周期，考虑样品中各组分的沸点，及希望的分析周期，宽沸程样品应使用程序升温。宽沸程样品应使用程序升温。?检测器温度检测器温度防止检测器污染，一般比色谱柱温度高20-30。防止检测器污染，一般比色谱柱温度高20-30。DET.TINJ.TCOL.T+2060GC-MS应用应用?MSD不但可用于未知物的鉴定，还可用于痕量组分的定量，所以应用面比一般气相色谱检测器广得多。不但可用于未知物的鉴定，还可用于痕量组分的定量，所以应用面比一般气相色谱检测器广得多。?MSD已广泛应用与环境、农业、食品、生物、医药、法庭和工业等诸多科学领域。已广泛应用与环境、农业、食品、生物、医药、法庭和工业等诸多科学领域。61环境分析环境分析?大气污染分析（有毒有害气体，气体硫化物、氮氧化物等）大气污染分析（有毒有害气体，气体硫化物、氮氧化物等）?饮用水分析（多环芳烃、农药残留、有机溶剂）饮用水分析（多环芳烃、农药残留、有机溶剂）?水资源分析（包括淡水、海水和废水中有机污染物分析）水资源分析（包括淡水、海水和废水中有机污染物分析）?土壤分析（有机污染物）土壤分析（有机污染物）?固体废弃物分析固体废弃物分析62食品分析食品分析?脂肪酸甲酯分析脂肪酸甲酯分析?农药残留分析农药残留分析?香料香精分析香料香精分析?食品添加剂分析食品添加剂分析?食品材料中挥发物的分析食品材料中挥发物的分析63药物和临床分析药物和临床分析?雌三醇测定雌三醇测定?尿中孕二醇和孕三醇测定尿中孕二醇和孕三醇测定?尿中胆甾醇的测定尿中胆甾醇的测定?儿茶酚胺代谢产物分析儿茶酚胺代谢产物分析?血液中乙醇、麻醉剂以及氨基酸衍生物的分析血液中乙醇、麻醉剂以及氨基酸衍生物的分析?血浆中的睾丸激素分析血浆中的睾丸激素分析?某些挥发性药物分析某些挥发性药物分析64石油和石油化工分析石油和石油化工分析?地球化学分析地球化学分析?原油分析原油分析?炼厂气分析炼厂气分析?含硫和含氮化合物分析含硫和含氮化合物分析?汽油添加剂分析汽油添加剂分析?脂肪烃分析和芳烃分析脂肪烃分析和芳烃分析?油品分析油品分析?模拟蒸馏和工艺过程色谱分析模拟蒸馏和工艺过程色谱分析65原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法Determination of melamine in rawmilk and dairy products66?原理原理试样经超声提取、固相萃取净化后，进行硅烷化衍生，衍生产物采用选择离子检测质谱扫描模式（试样经超声提取、固相萃取净化后，进行硅烷化衍生，衍生产物采用选择离子检测质谱扫描模式（SIM），用化合物的保留时间和质谱碎片的丰度比定性，外标法定量。），用化合物的保留时间和质谱碎片的丰度比定性，外标法定量。气相色谱气相色谱-质谱法联用（质谱法联用（GC-MS）三聚氰胺（三聚氰胺（Melamine）67液体样品提取液体样品提取液态奶、奶粉、酸奶和奶糖等液态奶、奶粉、酸奶和奶糖等称取称取5 g（精确至（精确至0.01 g）样品于）样品于50 mL具塞比色管，加入具塞比色管，加入25 mL三氯乙酸溶液，涡漩振荡三氯乙酸溶液，涡漩振荡30 s，再加入，再加入15 mL三氯乙酸溶液，超声提取三氯乙酸溶液，超声提取15 min，加入，加入2 mL乙酸铅溶液，用三氯乙酸溶液定容至刻度。充分混匀后，转移上层提取液约乙酸铅溶液，用三氯乙酸溶液定容至刻度。充分混匀后，转移上层提取液约30 mL至至50 mL离心试管，以不低于离心试管，以不低于4000 r/min离心离心10 min。上清液待净化。上清液待净化。68固体样品提取固体样品提取奶酪、奶油和巧克力等奶酪、奶油和巧克力等称取称取5 g（精确至（精确至0.01g）样品于）样品于50 mL具塞比色管中，用具塞比色管中，用5 mL热水溶解（必要时可适当加热），热水溶解（必要时可适当加热），再加入再加入20 mL三氯乙酸溶液，涡漩振荡三氯乙酸溶液，涡漩振荡30 s，再加入，再加入15 mL三氯乙酸溶液超声提取及以下操作同前液体样品提取。若样品中脂肪含量较高，可以先用三氯乙酸溶液超声提取及以下操作同前液体样品提取。若样品中脂肪含量较高，可以先用乙醚脱脂乙醚脱脂后再用三氯乙酸溶液提取。后再用三氯乙酸溶液提取。69样品净化样品净化准确移取准确移取5 mL的待净化滤液至的待净化滤液至固相萃取柱（固相萃取柱（SPE）中。再用中。再用3 mL水水、3 mL甲醇甲醇淋洗，弃淋洗液，抽近干后用淋洗，弃淋洗液，抽近干后用3 mL氨化甲醇溶液氨化甲醇溶液洗脱，收集洗脱液，洗脱，收集洗脱液，50下氮气吹干。下氮气吹干。70衍生化衍生化取上述氮气吹干残留物，加入取上述氮气吹干残留物，加入600 L的的吡啶吡啶和和200 L衍生化试剂（衍生化试剂（N,O-双三甲基硅基三氟乙酰胺（双三甲基硅基三氟乙酰胺（BSTFA）三甲基氯硅烷（）三甲基氯硅烷（TMCS）（）（991），色谱纯。），混匀，），色谱纯。），混匀，70反应反应30 min后，供后，供GC-MS法定量检测或确证。法定量检测或确证。71GC-MS实验条件实验条件a)色谱柱：色谱柱：5%苯基二甲基聚硅氧烷石英毛细管柱，苯基二甲基聚硅氧烷石英毛细管柱，30 m0.25 mm（i.d.）0.25 m，或相当者。，或相当者。b)流速：流速：1.0 mL/min。c)程序升温：程序升温：70保持保持1 min，以，以10/min 的速率的速率升温至升温至200，保持，保持10 min。d)传输线温度：传输线温度：280。e)进样口温度：进样口温度：250。f)进样方式：进样方式：不分流进样不分流进样。g)进样量：进样量：1 L。h)电离方式：电子轰击电离（电离方式：电子轰击电离（EI）。）。i)电离能量：电离能量：70 eV。j)离子源温度：离子源温度：230。k)扫描模式：扫描模式：选择离子扫描选择离子扫描，定性离子，定性离子m/z 99、171、327、342，定量离子，定量离子m/z 327。72Melamine 7399.0171.0327.0342.074GC-MS测定氨基酸测定氨基酸?样品前处理样品前处理（1）实际样品的水解）实际样品的水解（2）氨基酸的衍生化（）氨基酸的衍生化（MSTFA or BSTFA）?定性分析定性分析（1）质谱定性）质谱定性（2）保留时间定性）保留时间定性?定量分析定量分析（1）内标法）内标法（2）制定工作曲线）制定工作曲线75LOD：0.03-12 umol/L76开机前的准备开机前的准备:?放气阀须关好放气阀须关好?MSD连接到接地的电源上连接到接地的电源上?MSD的接口伸入柱温箱的接口伸入柱温箱?老化好的毛细柱接好两端老化好的毛细柱接好两端?99.999%的氦载气接到的氦载气接到GC上上,推荐使用净化器推荐使用净化器77597X MSD开开/关机顺序关机顺序?打开计算机打开计算机?打开气相色谱及打开气相色谱及597X质谱电源。待气相色谱完成自检，质谱电源。待气相色谱完成自检，597X质谱真空泵工作正常（如果机械泵声音不正常，检查侧门和放空阀是否关闭）质谱真空泵工作正常（如果机械泵声音不正常，检查侧门和放空阀是否关闭）?进入化学工作站进入化学工作站?从从view菜单选菜单选tune/vacuum control?从从vacuum 菜单选菜单选pump down78开机图标开机图标79仪器控制仪器控制?所有的仪器控制界面都可以从这一界面看到所有的仪器控制界面都可以从这一界面看到?当前的方法和序列可以在标题栏看到当前的方法和序列可以在标题栏看到80系统放气,关机系统放气,关机81调谐与真空控制窗口调谐与真空控制窗口82调谐做什么调谐做什么?设定离子源部件的电压设定离子源部件的电压,以得到以得到良好的灵敏度良好的灵敏度?设定设定 amu gain 和和 offset 以得到以得到正确峰宽正确峰宽?设定设定 mass gain 和和mass offset以保证以保证正确的质量分配正确的质量分配?设定设定 EM 电压电压83稳定稳定可挥发可挥发碎片涵盖质量范围宽碎片涵盖质量范围宽仅有C-13 和N-15同位素仅有C-13 和N-15同位素无质量缺陷无质量缺陷650Scan:10.00-650.00 Samples:16 Thresh:500 117 peaks Base:69.00 Abundance:1974784 Mass Abund Rel Abund Iso Mass Iso Abund Iso Ratio 69.00 1974784 100.00 70.00 20344 1.03 219.00 1161216 58.80 219.95 45968 3.96 502.00 56648 2.87 503.00 5690 10.04全氟三丁胺全氟三丁胺(PFTBA)5010015020025030035040045050055060005010013121926469414502614F CF CF CF CN CF CF CF CF.3 2 2 2 F CF CF CF C 3 2 2 2 2 2 2 3调谐标样调谐标样84 寻找质量峰寻找质量峰 粗调粗调EM电压和峰宽电压和峰宽 调节离子源部件使调节离子源部件使502达到最佳达到最佳 调节调节EM和峰宽达到最佳和峰宽达到最佳 质量轴校正质量轴校正 保存文件保存文件自动调谐流程图自动调谐流程图85自动调谐报告自动调谐报告相近的峰宽平滑对称的峰形适当的EM电压合适的丰度值正确的质量分配典型的相对丰度相近的峰宽平滑对称的峰形适当的EM电压合适的丰度值正确的质量分配典型的相对丰度合适的同位素比例合适的同位素比例86Data Analysis 数据分析窗口数据分析窗口用于数据后处理（积分、本底扣除、谱库检索、定量分析等）用于数据后处理（积分、本底扣除、谱库检索、定量分析等）87数据分析界面数据分析界面?用快照功能处理正在采集的数据用快照功能处理正在采集的数据?用于定性和定量分析用于定性和定量分析88Parametric Retrival 参数检索窗口参数检索窗口用于反向检索、结构库编辑等用于反向检索、结构库编辑等89化学工作站文件夹化学工作站文件夹90普通维护建议普通维护建议 了解待测样品的含量，尽量减少进样量。如果全部未知，最好先摸色谱条件。了解待测样品的含量，尽量减少进样量。如果全部未知，最好先摸色谱条件。避免用大孔径柱避免用大孔径柱 避免用厚液膜柱避免用厚液膜柱 用检测性能的标样检查系统性能用检测性能的标样检查系统性能 定期进行预防性保养，减少维修次数定期进行预防性保养，减少维修次数 保留仪器维护档案保留仪器维护档案91送样要求送样要求?样品要求溶解在样品要求溶解在有机溶剂有机溶剂（如丙酮、正己烷等）中（如丙酮、正己烷等）中?样品中样品中不能含有水，盐类不能含有水，盐类等物质。等物质。?GC所能直接分离的样品应是所能直接分离的样品应是可挥发的可挥发的、且是、且是热稳定热稳定的，沸点一般不超过的，沸点一般不超过500，分子量小于，分子量小于500。?需要进行需要进行衍生化衍生化处理的样品，请处理好再送样。处理的样品，请处理好再送样。?样品含量在样品含量在ppb-ppm级，样品不得少于级，样品不得少于20 uL。?提前提前两天两天预约实验。预约实验。92谢谢！谢谢！3607335