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文檔簡介
《食品儀器分析技術(shù)》
項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用《食品儀器分析技術(shù)》項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)1項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用【知識目標(biāo)】1、掌握質(zhì)譜法的特點(diǎn)和相關(guān)術(shù)語。2、掌握質(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及質(zhì)譜法的應(yīng)用。3、掌握色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)的特點(diǎn)和相關(guān)術(shù)語。4、掌握色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的基本構(gòu)造及各部件基本作用。5、了解色譜-質(zhì)譜聯(lián)用時要解決的重要問題、聯(lián)用的接口及實(shí)驗(yàn)技術(shù)。4、了解色譜-質(zhì)譜聯(lián)用在食品檢測中的應(yīng)用。5、掌握色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)定性和定量分析的依據(jù)和基本方法。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用【知識目標(biāo)】2【技能目標(biāo)】1、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)中色譜和質(zhì)譜各部分的作用。2、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用時要解決的重要問題、聯(lián)用的接口及實(shí)驗(yàn)技術(shù)。3、質(zhì)譜儀和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的基本構(gòu)造及基本操作程序。4、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的日常維護(hù)與保養(yǎng)。5、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用在食品檢測中的應(yīng)用。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用【技能目標(biāo)】項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用一、離子的主要類型在質(zhì)譜中出現(xiàn)的離子有:分子離子、同位素離子、碎片離子等。1.分子離子分子丟失一個外層價電子而形成的帶正電荷的離子,稱為分子離子(常用M+·表示,也稱為母體離子)。2.同位素離子組成有機(jī)化合物常見的十幾種元素如C、H、O、N、S、C1、Br等(除F、P、I以外)都有同位素。由于以上元素(F、P、I除外)都有同位素,在質(zhì)譜中會出現(xiàn)由不同質(zhì)量的同位素形成的峰,稱為同位素峰。同位素峰的強(qiáng)度比與同位素的豐度比是相當(dāng)?shù)摹m?xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用一、離子的主要類型4項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.碎片離子碎片離子是由分子離子進(jìn)一步產(chǎn)生鍵的斷裂而形成的。由于鍵斷裂位置不同,同一個分子離子可產(chǎn)生不同大小的碎片離子,而其相對量與鍵斷裂的難易有關(guān),即與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。
項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.碎片離子5項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)質(zhì)譜的表示方法質(zhì)譜的表示方法有三種:質(zhì)譜圖、質(zhì)譜表和元素圖。質(zhì)譜圖有兩種:峰形圖(7-1)和條圖(7-2),目前大部分質(zhì)譜都用條圖表示。圖
7-1峰形圖圖7-2條圖項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)質(zhì)譜的表示方法6項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用學(xué)習(xí)情景一質(zhì)譜儀的認(rèn)知與質(zhì)譜法的應(yīng)用一、質(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu)質(zhì)譜儀基本結(jié)構(gòu)示意圖質(zhì)譜法是將樣品離子化,變?yōu)闅鈶B(tài)離子混合物,并按質(zhì)荷比分離的分析技術(shù)。質(zhì)譜儀是實(shí)現(xiàn)上述分離分析技術(shù),從而測定物質(zhì)的質(zhì)量與含量及其結(jié)構(gòu)的儀器。質(zhì)譜儀的種類繁多,一般均由五大部分組成,即進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、離子檢測器和記錄器組成。此外還包括真空系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等輔助設(shè)備。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用學(xué)習(xí)情景一質(zhì)譜儀7項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用真空系統(tǒng)質(zhì)譜儀的離子產(chǎn)生及經(jīng)過系統(tǒng)必須處于高真空狀態(tài),通常離子源的真空度應(yīng)達(dá)1.3×10-4~1.3×10-5Pa。質(zhì)量分析器中應(yīng)達(dá)1.3×10-6Pa。若真空度過低,則會造成離子源燈絲損壞、本底增高,副反應(yīng)增多,從而使譜圖復(fù)雜化。
一般質(zhì)譜儀都采用機(jī)械泵預(yù)抽真空后,再用高效率擴(kuò)散泵連續(xù)運(yùn)行以保持真空。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用真空系統(tǒng)8項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.進(jìn)樣系統(tǒng)
若樣品是氣體或揮發(fā)性液體,可用如圖7-5所示的進(jìn)樣系統(tǒng),貯樣器內(nèi)的壓力約為1Pa,比電離室內(nèi)壓力高1~2個數(shù)量級。因此,樣品便從貯樣器部分通過隔膜而擴(kuò)散進(jìn)人電離室。進(jìn)樣系統(tǒng)項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)9項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.離子源
離子源是樣品分子的離子化場所,其作用是使試樣中的原子、分子電離成離子。它的性能對質(zhì)譜儀和分辨率等有很大的關(guān)系。常用的離子源有以下幾種。(1)電子流轟擊離子源(EI)在外電場作用下,用錸或鎢絲產(chǎn)生的熱電子流(8~100eV)去轟擊樣品,產(chǎn)生各種離子,這是最常用的一種方法。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.離子源(10項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用化學(xué)電離源生成的(M+1)離子比較明顯,(M+1)失去兩個H,產(chǎn)生明顯的(M-1)分子離子峰。此外,還有其他類型的離子源,如場致電離源(FI)、場解吸附離子源(FD)、快原子轟擊離子源(FAB)等。其中FD特別適合于對一些難氣化或熱穩(wěn)定性差的樣品作定性鑒定和結(jié)構(gòu)測定。(2)化學(xué)電離源(CI)它是將反應(yīng)氣體(如甲烷)預(yù)先電離,生成分子離子(CH+·),然后再與反應(yīng)氣體作用,生成高度活性的二級離子CH5+,CH5+再與樣品進(jìn)行離子—分子反應(yīng):項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用化學(xué)電離源生成的(M11項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用4.質(zhì)量分析器
質(zhì)量分析器是質(zhì)譜計的重要組成部分,它的作用是將離子室產(chǎn)生的離子,按照質(zhì)荷比的大小分開并排列成譜。(1)四極桿質(zhì)量分析器(Q-MS)四極桿質(zhì)量分析器示意圖1—陰極;2—電子;3—離子;4—離子源;5—檢測器四極桿質(zhì)量分析器具有質(zhì)量輕、體積小、操作方便、掃描速度快等特點(diǎn),常用于色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用4.質(zhì)量分析器12項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(2)離子阱質(zhì)量分析器(IT-MS)離子阱結(jié)構(gòu)示意圖離子阱具有結(jié)構(gòu)簡單,易于操作,靈敏度高的特點(diǎn)。在有機(jī)質(zhì)譜中已用于構(gòu)成離子阱質(zhì)譜儀與氣相色譜儀的小型臺式聯(lián)用裝置上。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(2)離子阱質(zhì)量分13項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.離子檢測器和記錄器經(jīng)過質(zhì)量分析器出來的離子流只有10-9~10-10A,離子檢測器的作用就是將這些強(qiáng)度非常小的離子流接受下來并放大,然后送到顯示單元和計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),得到所要分析的譜圖和數(shù)據(jù)。
目前使用較多的是電子倍增器。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.離子檢測器和記14項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用二、質(zhì)譜法的應(yīng)用質(zhì)譜圖可提供有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的許多信息,可以比較方便地測出未知分子的相對分子質(zhì)量、化學(xué)式和結(jié)構(gòu)式,因此。質(zhì)譜分析的定性能力特別強(qiáng)。1、相對分子質(zhì)量的測定從分子離子峰可以準(zhǔn)確地測定該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量,這是質(zhì)譜解析的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),它比經(jīng)典的相對分子質(zhì)量測定方法(如冰點(diǎn)下降法、沸點(diǎn)上升法、滲透壓力測定等)迅速而準(zhǔn)確,且所需試樣量少(一般0.lmg)。由于在質(zhì)譜中最高質(zhì)荷比的離子峰不一定是分子離子峰,因此,測定未知物質(zhì)相對分子質(zhì)量的關(guān)鍵是分子離子峰的判斷。
項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用二、質(zhì)譜法的應(yīng)用1、15項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(1)分子離子穩(wěn)定性的一般規(guī)律分子離子的穩(wěn)定性與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。碳數(shù)較多,碳鏈較長(有例外)和有支鏈的分子,分裂概率較高,其分子離子的穩(wěn)定性低;具有π鍵的芳香族化合物和共軛鏈烯,分子離子的穩(wěn)定性高。分子離子穩(wěn)定性的順序?yàn)椋悍枷悱h(huán)>共扼鏈烯>脂環(huán)化合物>直鏈的烷烴類>硫醇>酮>胺>酯>醚>分支較多的烷烴類>醇。在判斷分子離子峰時應(yīng)注意以下一些問題。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(1)分子離子穩(wěn)定性16項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(2)分子離子峰質(zhì)量數(shù)的規(guī)律(氮律)由C、H、O組成的有機(jī)化合物,分子離子峰的質(zhì)量一定是偶數(shù)。而由C、H、O、N組成的化合物,含奇數(shù)個N,分子離子峰的質(zhì)量數(shù)是奇數(shù);含偶數(shù)個N,分子離子峰的質(zhì)量則是偶數(shù)。這一規(guī)律稱為N律。凡不符合N律者,就不是分子離子峰。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(2)分子離子峰質(zhì)量17項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(3)分子離子與鄰近峰的質(zhì)量差是否合理如有不合理的碎片峰,就不是分子離子峰。
例如分子離子不可能裂解出兩個以上的氫原子和小于一個甲基的基團(tuán),故分子離子峰的左面,不可能出現(xiàn)比分子離子峰質(zhì)量小3~14個質(zhì)量單位的峰;若出現(xiàn)質(zhì)量差15或18,這是由于裂解出·CH3或一分子水,因此這些質(zhì)量差都是合理的。表7-2列出了從有機(jī)化合物易于裂解出的游離基(附有黑點(diǎn)的)和中性分子的質(zhì)量差,這對判斷質(zhì)量差是否合理和解析裂解過程有重要參考價值。
項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(3)分子離子與鄰18項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(4)M+1峰某些化合物(如醚、酯、胺、酞胺等)形成的分子離子不穩(wěn)定,分子離子峰很小,甚至不出現(xiàn);但M+1峰卻相當(dāng)大,這是由于分子離子在離子源中捕獲一個H而形成的。(5)M-1峰有些化合物沒有分子離子峰,但M-1峰卻較大,醛就是一個典型的例子。因此在判斷分子離子峰時,應(yīng)注意形成M+1或M-1峰的可能性。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(4)M+1峰某19項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2、化學(xué)式的確定各元素具有一定的同位素天然豐度,因此不同的化學(xué)式,其(M+1)/M和(M+2)/M的百分比都有所不同。若以質(zhì)譜法測定分子離子峰及分子離子的同位素峰(M+1,M+2)的相對強(qiáng)度,就能根據(jù)(M+1)/M和(M+2)/M的百分比來確定化學(xué)式。質(zhì)譜法還可用于分子結(jié)構(gòu)的鑒定、混合物的定量分析以及無機(jī)痕量分析。穩(wěn)定同位素來“標(biāo)記”各種化合物。用它作為示蹤物,有時也可以用同位素的量,通過測定質(zhì)譜中碎片離子和分子離子以此來確定化學(xué)反應(yīng)中有關(guān)化合物的變化情況。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2、化學(xué)式的確定20項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用學(xué)習(xí)情景二氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的認(rèn)知與應(yīng)用學(xué)生認(rèn)知:
氣相色譜法–質(zhì)譜法聯(lián)用,簡稱氣質(zhì)聯(lián)用,英文縮寫GC-MS,是一種結(jié)合氣相色譜和質(zhì)譜的特性,在試樣中鑒別不同物質(zhì)的方法。氣相色譜(GC)具有極強(qiáng)的將復(fù)雜混合物中的各個組分分離開的能力,但它對未知化合物的定性能力較差,通常只是利用組分的保留特性來定性,這在欲定性的組分完全未知或無法獲得組分的標(biāo)準(zhǔn)樣品時,對組分定性分析就十分困難了;而質(zhì)譜(MS)可以確定待測物的分子量、分子式,對未知化合物具有獨(dú)特的鑒定能力,且靈敏度極高。但是,質(zhì)譜只能對純物質(zhì)定性,對混合組分定性無能為力。基于上述原因,將氣相色譜與質(zhì)譜采用適宜的接口聯(lián)接起來,誕生了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用學(xué)習(xí)情景二氣相色21項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用一、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(一)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的分類按照儀器的機(jī)械尺寸,可以粗略地分為大型、中型、小型三類氣質(zhì)聯(lián)用儀;按照儀器的性能,可以粗略地分為高檔、中檔、低檔三類氣質(zhì)聯(lián)用儀或研究級和常規(guī)檢測級兩類;按照質(zhì)譜技術(shù),可分為氣相色譜-四極桿質(zhì)譜、氣相色譜-離子阱質(zhì)譜、氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜等;按照質(zhì)譜儀的分辨率,可分為高分辨率(通常分辨率高于5000)、中分辨率(通常分辨率在1000和5000之間)、低分辨率(通常分辨率低于1000)氣質(zhì)聯(lián)用儀。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用一、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)22項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用色譜儀(如圖為Agilent6890N-5973N氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀)是由三個主要部分組成:即氣相色譜部分、質(zhì)譜部分和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。Agilent6890N-5973N氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用色23項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜法是一種以氣體作為流動相的柱色譜分離分析方法。作為一種分離和分析有機(jī)化合物有效方法,氣相色譜法特別適合進(jìn)行定量分析,但由于其主要采用對比未知組分的保留時間與相同條件下標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保留時間的方法來定性,使得當(dāng)處理復(fù)雜的樣品時,氣相色譜法很難給出準(zhǔn)確可靠的鑒定結(jié)果。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜法是一種以氣24項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用質(zhì)譜法的基本原理是將樣品分子置于高真空(<10-3Pa)的離子源中,使其受到高速電子流或強(qiáng)電場等作用,失去外層電子而生成分子離子,或化學(xué)鍵斷裂生成各種碎片離子,經(jīng)加速電場的作用形成離子束,進(jìn)入質(zhì)量分析器,再利用電場和磁場使其發(fā)生色散、聚焦,獲得質(zhì)譜圖。根據(jù)質(zhì)譜圖提供的信息可進(jìn)行有機(jī)物、無機(jī)物的定性、定量分析,復(fù)雜化合物的結(jié)構(gòu)分析,同位素比的測定及固體表面的結(jié)構(gòu)和組成等分析。氣-質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)法是將GC和MS通過接口連接起來,GC將復(fù)雜混合物分離成單組分后進(jìn)入MS進(jìn)行分析檢測。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用質(zhì)譜法的基本原理是將25項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)的一般由下圖所示的各部分組成:氣相色譜儀,接口,質(zhì)譜檢測器,計算機(jī)系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。GC-MS聯(lián)用儀的組成示意圖
氣相色譜儀分離樣品中各組分,起著樣品制備的作用;接口把氣相色譜流出的各組分送入質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測,起著氣相色譜和質(zhì)譜之間適配器的作用;質(zhì)譜儀將接口依次引入的各組分進(jìn)行分析,成為氣相色譜儀的檢測器;計算機(jī)系統(tǒng)交互式地控制氣相色譜、接口和質(zhì)譜儀,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理,是GC-MS的中央控制單元。真空系統(tǒng)保證整個質(zhì)譜檢測器在真空狀態(tài)下工作。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系26項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的接口在氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用中,主要問題是降低工作氣壓。通常色譜柱的出口氣壓為100kPa左右,而質(zhì)譜儀卻在低于10-3Pa真空下操作,所以必須有一個接口系統(tǒng)將載氣壓力降低約8個數(shù)量級,并將樣品送入,或經(jīng)濃縮后送入質(zhì)譜儀,以保證兩種儀器都能在所需正常的條件下操作。其次是除去真空系統(tǒng)承擔(dān)不了的多余載氣,將組分盡量傳輸至離子源。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)氣相色譜-質(zhì)譜27項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀接口是解決氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的關(guān)鍵組件,起到傳輸試樣、匹配兩者工作壓力的作用,使經(jīng)氣相色譜分離出的各組分依次進(jìn)入質(zhì)譜儀的離子源。接口一般應(yīng)滿足如下要求:(a)不破壞離子源的高真空,也不影響色譜儀的柱效和色譜分離結(jié)果;(b)使色譜分離后的組分盡可能多的進(jìn)入離子源,流動相盡可能少進(jìn)入離子源;(c)不改變色譜分離后各組分的組成和結(jié)構(gòu);(d)具有良好的重現(xiàn)性;(e)接口的控制操作應(yīng)簡單、方便、可靠等。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀28項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用目前常用的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的接口有下面三種:1.直接導(dǎo)入型接口毛細(xì)管柱直接導(dǎo)入型接口示意圖1.氣相色譜儀2.毛細(xì)管色譜柱3.金屬毛細(xì)管接口4.溫度傳感器5.質(zhì)譜儀6.四級桿質(zhì)量分析器7.離子源8.加熱器項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用目前常用的氣相色譜-29項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用該接口最簡單,其基本原理見上圖。它是將毛細(xì)管色譜柱出口通過接口直接插入質(zhì)譜儀的離于源,這種接口方式是迄今為止最常用的一種技術(shù)。該接口裝置為一金屬毛細(xì)管,通常用于內(nèi)徑在0.25至0.32mm,載氣出口流量在1~2ml/min的毛細(xì)管色譜柱。毛細(xì)管色譜柱插入金屬毛細(xì)管接口,直至有1~2mm的色譜柱伸出該金屬毛細(xì)管。載氣和待測物一起從氣相色譜柱流出立即進(jìn)入離子源的作用場。由于載氣氦氣是惰性氣體不發(fā)生電離,而待測物卻會形成帶電粒于。待測物帶電粒子在電場作用下加速向質(zhì)量分析器運(yùn)動,而載氣卻由于不受電場影響,被真空泵抽走,接口的實(shí)際作用是支撐插入端毛細(xì)管,使其準(zhǔn)確定位。另一個作用是保持溫度,使色譜柱流出物始終不產(chǎn)生冷凝。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用該接口最簡單,其基本30項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.開口分流型接口色譜柱洗脫物的一部分被送入質(zhì)譜儀,這樣的接口稱為分流型接口。在多種分流型接口中開口分流型接口最為常用。其工作原理。開口分流型接口工作原理1限流毛細(xì)管;2外套管;3中隔機(jī)構(gòu);4內(nèi)套管項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.開口分流型接口31項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用
氣相色譜柱的一段插入接口,其出口正對著另一毛細(xì)管,該毛細(xì)管稱為限流毛細(xì)管。限流毛細(xì)管承受將近0.1MPa的壓降,與質(zhì)譜儀真空泵相匹配,把色譜柱洗脫物的一部分定量地引入質(zhì)譜儀的離子源。內(nèi)套管固定插色譜柱的毛細(xì)管和限流毛細(xì)管,使這兩根毛細(xì)管的出口和入口對準(zhǔn)。內(nèi)套管置于一個外套管中,外套管充滿氦氣,當(dāng)色譜柱的流量大于質(zhì)譜儀的工作流量時,過多的色譜柱流出物和載氣隨氦氣流出接口;當(dāng)色譜往的流量小于質(zhì)譜儀的工作流量時,外套管中的氦氣提供補(bǔ)充。這種接口結(jié)構(gòu)也很簡單、但色譜儀流量較大時,分流比較大、產(chǎn)率較低,不適用于填充柱的條件。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜柱的一段插32項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.噴射式分子分離器接口Ryhage型噴射式分子分離器工作原理項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.噴射式分子分離33項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用常用的噴射式分子分離器接口工作原理是根據(jù)氣體在噴射過程中不同質(zhì)量的分子都以超音速的同樣速度運(yùn)動,不同質(zhì)量的分子具有不同的動量。動量大的分子,易保持沿噴射方向運(yùn)動,而動量小的易于偏離噴射方向,被真空泵抽走。分子量較小的載氣在噴射過程中偏離接受口,分子量較大的待測物得到濃縮后進(jìn)入接受口。噴射式分子分離器具有體積小熱解和記憶效應(yīng)較小,待測物在分離器中停留時間短等優(yōu)點(diǎn)。氣相色譜柱洗脫物進(jìn)入圖中左邊的三角形腔體后,經(jīng)直徑約為0.1mm的噴嘴孔以超聲膨脹噴射方式向外噴射,通過約為0.15-0.3mm的行程,又進(jìn)入更細(xì)的毛細(xì)管,進(jìn)行第二次噴射分離。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用常用的噴射式分子分離34項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(四)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器的基本操作程序氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的基本操作主要包括以下幾個方面:①開載氣先打開鋼瓶閥門,調(diào)節(jié)壓力②分別打開氣相色譜儀、質(zhì)譜儀電源;
③打開工作站;④打開真空控制,抽真空,點(diǎn)擊自動啟動,約4-5min,自動關(guān)閉;⑤設(shè)定基本實(shí)驗(yàn)參數(shù)(進(jìn)樣口、柱、質(zhì)譜儀),穩(wěn)定1-2小時;調(diào)諧儀器;⑥開始編輯實(shí)驗(yàn)方法
進(jìn)入實(shí)驗(yàn)方法編輯參數(shù)對話框,分別編輯GC和MS的參數(shù)。GC參數(shù):柱溫、進(jìn)樣口溫度、進(jìn)樣模式、設(shè)置載氣參數(shù)、程序升溫控制參數(shù)等。MS參數(shù):離子源溫度、進(jìn)樣口溫度、溶劑切除時間、微掃寬度等;⑦樣品注冊
輸入相關(guān)信息(必須輸入數(shù)據(jù)名文件和調(diào)諧文件)確定。⑧準(zhǔn)備進(jìn)樣⑨后處理樣品分析;
⑩關(guān)機(jī),關(guān)閉電源及載氣。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(四)氣相色譜-質(zhì)譜35項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(五)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的維護(hù)與保養(yǎng)1.GC-MS儀器應(yīng)定期檢查,并有專人管理,負(fù)責(zé)維護(hù)保養(yǎng)。2.氣體純度必須達(dá)到99·999%,并使用專用鋼瓶灌裝。2.質(zhì)譜真空泄漏的確認(rèn)及檢漏
質(zhì)譜真空是否出現(xiàn)空氣泄漏,可從壓力和空氣/水的背景圖譜進(jìn)行判斷。3.進(jìn)樣系統(tǒng)中的進(jìn)樣隔墊應(yīng)視情況及時更換,襯管應(yīng)視進(jìn)樣口類型、樣品的進(jìn)樣量、進(jìn)樣模式、溶劑種類等因素來選用。4.色譜柱根據(jù)需要更換柱接頭螺帽、柱接頭螺帽。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(五)氣相色譜-質(zhì)譜36項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用二、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)(一)蜂蜜中氯霉素殘留量的測定方法(氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法GB/T18932.20-2003)1實(shí)驗(yàn)原理蜂蜜試樣用水溶解后,用乙酸乙酯提取試樣中殘留的氯霉素,提取液濃縮后再用水溶解,OasisHLB固相萃取柱凈化,經(jīng)硅烷化后用氣相色譜-質(zhì)譜儀測定,外標(biāo)法定量。2試劑與材料水:GB/T6682規(guī)定的一級水;甲醇:色譜級;乙腈:色譜級;乙酸乙酯:色譜級;乙腈+水(1+7):量取20mL乙腈與140mL水混合;OasisHLB固相萃取柱或相當(dāng)者:60mg,3mL。使用前分別用3mL甲醇和5mL水預(yù)處理,保持柱體濕潤;吡啶:色譜級;六甲基二硅氮烷:色譜純;三甲基氯硅烷:色譜級;硅烷化試劑:將九份吡啶、三份六甲基二硅氮烷和一份三甲基氯硅烷混合;氯霉素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):純度≥
99%項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用二、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)37項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.主要儀器氣相色譜-質(zhì)譜儀;固相萃取裝置。4.溶液的配置和試樣的制備與保存4.1溶液的配置4.1.1氯霉素標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:0.1mg/mL。準(zhǔn)確稱取適量的氯霉素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用甲醇配成0.1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。儲備液貯存在4℃冰箱中,可使用兩個月。4.1.2氯霉素基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:選擇不含氯霉素的蜂蜜樣品五份,按本方法提取和凈化后,制成蜂蜜空白樣品提取液,用這五份提取液分別配成氯霉素濃度為0.4ng/mL,1.0ng/mL,3.0ng/mL,10ng/mL,20ng/mL溶液,經(jīng)硅烷化后配成標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,在4℃保存可使用一周。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.主要儀器38項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用4.2試樣的制備對無結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)室樣品,將其攪拌均勻。對有結(jié)晶的樣品,在密閉情況下,置于不超過60℃的水浴中溫?zé)?,振蕩,待祥品全部融化后攪勻,迅速冷卻至室溫。分出0.5kg作為試樣,置于樣品瓶中,密封,并做上標(biāo)記。4.3試樣保存
將試樣于常溫下保存。
5測定步驟5.1提取稱取5g試樣,精確到0.01g,置于50mL具塞離心管中,加入5mL水,于液體混勻器上快速混合1min,使試樣完全溶解。加入15mL乙酸乙酯,在振蕩器上振蕩10min,在3000r/min下離心10min,吸取上層乙酸乙酯12mL轉(zhuǎn)入自動濃縮儀的蒸發(fā)管中,用自動濃縮儀在55℃減壓蒸干,加入5mL水溶解殘?jiān)?,待凈化。?xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用4.2試樣的制備39項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.2凈化將提取液移入下接OasisHLB柱的貯液器中,溶液以小于等于3mL/min的流速通過OasisHLB固相萃取柱,待溶液完全流出后,用2*5mL水洗蒸發(fā)管并過柱,然后再用5mL乙腈+水洗柱,棄去全部淋出液。在65kPa的負(fù)壓下,減壓抽干10min,最后用5mL乙酸乙酯洗脫,收集洗脫液于10mL具塞試管中,于50℃水浴中用氮?dú)獯蹈蓛x吹千,待硅烷化。5.3硅烷化在上述10mL具塞試管中加入50μL硅烷化試荊,混合0.5min~1min,立即用正己烷定容至1mL,待測定。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.2凈化40項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.4測定5.4.1氣相色譜一質(zhì)譜側(cè)定條件a)色譜柱:BB-5MS(30m*0.25mm*0.25μm)石英毛細(xì)管柱或相當(dāng)者;b)載氣:氦氣,純度≥99.99%;c)流速:1.0mL/min;d)柱溫:初始溫度70℃,然后以25℃/min程序升溫至250℃,保持5min;e)進(jìn)樣量:1μL;f)進(jìn)樣方式:無分流進(jìn)樣;g)進(jìn)樣口溫度:280℃;項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.4測定41項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用h)接口溫度:280℃;i)負(fù)化學(xué)源:150eV;i)離子源溫度:1500C;k)反應(yīng)氣:甲烷,純度≥99.99%;1)反應(yīng)氣流量:40%;m)選擇離子檢測:檢測離子/(m/z)離子比/(%)允許相對偏差(/%)46610046880±2047021±2537618±30項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用h)接口溫度:28042項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.4.2定性測定進(jìn)行樣品測定時,如果檢出的色譜峰的保留時間與標(biāo)準(zhǔn)樣品相一致,并且在扣除背景后的樣品質(zhì)譜圖中,所選擇的離子均出現(xiàn),而且所選擇的離子比與標(biāo)準(zhǔn)樣品衍生物的離子比相一致,則可判斷樣品中存在氯霉素。如果不能確證,應(yīng)重新進(jìn)樣,以掃描方式(有足夠靈敏度)或采用增加其他確證離子的方式或用LC-MS-MS儀器來確證。5.4.3定量測定用配制的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液分別進(jìn)樣,繪制峰面積對樣品濃度的五點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,儀器測定以m/z466為定量離子,用標(biāo)準(zhǔn)工作曲線對樣品進(jìn)行定量,樣品溶液中氯霉素衍生物的響應(yīng)值均應(yīng)在儀器測定的線性范圍內(nèi)。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.4.2定性測定43項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.5平行試驗(yàn)以上步驟,對同一試樣進(jìn)行平行試驗(yàn)測定。5.6空白試驗(yàn)除不稱取試樣外,均按上述步驟進(jìn)行。6.結(jié)果計算結(jié)果按式(1)計算:式中:X—試樣中被測組分殘留量,單位為微克每千克(μg/kg);c—從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上得到的被測組分溶液濃度,單位為納克每毫升(ng/mL);V—樣品溶液定容體積,單位為毫升(mL);m—樣品溶液所代表試樣的質(zhì)量,單位為克(g)。注:計算結(jié)果應(yīng)扣除空白值項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.5平行試驗(yàn)式中:44項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.精密度本部分的精密度數(shù)據(jù)是按照GB/T6379的規(guī)定確定的,其重復(fù)性和再現(xiàn)性的值是以95%的可信度來計算。7.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下,蜂蜜中抓霉素的含量在0.10μg/kg~4.0μg/kg范圍內(nèi),獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限(r),本部分的重復(fù)性限按式(2)計算:式中:m—氯霉素測定值的濃度,單位為微克每千克(μg/kg)。如果差值超過重復(fù)性限,應(yīng)舍棄試驗(yàn)結(jié)果并重新完成兩次單個試驗(yàn)的側(cè)定。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.精密度式中:45項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下,蜂蜜中氯霉素的含量在0.10μg/kg~4.0μg/kg范圍內(nèi),獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限(R),本部分的再現(xiàn)性限按式(3)計算:式中:m—氯霉素測定值的濃度,單位為微克每千克(μg/kg)。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.2再現(xiàn)性式中:46項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(二)氣相色譜-質(zhì)譜分析條件的選擇氣相色譜-質(zhì)譜分析條件要根據(jù)樣品進(jìn)行選擇,在分析樣品之前應(yīng)盡量了解樣品的情況,比如樣品組分的多少、沸點(diǎn)范圍、相對分子質(zhì)量范圍、化合物類型等,這些是選擇分析條件的基礎(chǔ)。一般情況下樣品組成簡單,可以使用填充柱;樣品組成復(fù)雜,則一定要使用毛細(xì)管柱。根據(jù)樣品類型選擇不同的色譜柱固定相,如極性、非極性和弱極性等。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(二)氣相色譜-質(zhì)譜47項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用與氣相色譜中的分析一樣,汽化溫度一般要高于樣品中最高沸點(diǎn)20~30℃.柱溫可根據(jù)樣品的具體情況來設(shè)定,如有必要也可以采用程序升溫技術(shù),選擇合適的升溫速率,以使各組分都實(shí)現(xiàn)基線分離。有關(guān)氣相色譜-質(zhì)譜分析中的色譜條件與普通的氣相色譜條件相同。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用與氣相色譜中的分析一48項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用質(zhì)譜條件的選擇包括掃描范圍、掃描速度、燈絲電流、電子能量、光電倍增器電壓等。掃面范圍就是可以選擇分析器的離子的質(zhì)荷比范圍,該值的設(shè)定取決于欲分析化合物的分子量,應(yīng)該使化合物所有的離子都出現(xiàn)在設(shè)定的掃描范圍之內(nèi)。掃面速度視色譜峰寬而定,一個色譜峰出峰時間內(nèi)最好能有7~8次質(zhì)譜掃描,這樣得到的重建離子流色譜圖比較圓滑,一般掃描速度可設(shè)在0.5~2s掃一個完整質(zhì)譜即可。燈絲電流一般設(shè)置在0.20~0.25mA。燈絲電流小,儀器靈敏度太低;電流太大,則會降低燈絲壽命。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用質(zhì)譜條件的選擇包括掃49項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用電子能量一般為70eV,標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖都是在70eV下得到的。改變電子能量會影響質(zhì)譜中各種離子間的相對強(qiáng)度。如果質(zhì)譜中沒有分子離子峰或分子離子峰很弱,為了得到分子離子,可以降低電子能量到15eV左右。此時分子離子峰的強(qiáng)度會增加,但儀器靈敏度會大大降低,而且得到的不再是標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜。光電倍增器電壓與靈敏度有直接關(guān)系。在儀器靈敏度能夠滿足要求的情況下,應(yīng)使用較低的光電倍增器電壓,以保護(hù)倍增器,延長其使用壽命。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用電子能量一般為70e50項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)氣相色譜-質(zhì)譜分析技術(shù)
氣相色譜-質(zhì)譜分析的關(guān)鍵是設(shè)置合適的分析條件,使各組分能夠得到滿意的分離,得到很好的重建離子色譜圖和質(zhì)譜圖,在此基礎(chǔ)上才能得到滿意的定性和定量的分析結(jié)果。氣相色譜-質(zhì)譜分析得到的主要信息有3個:樣品的總離子流圖或重建離子色譜圖;樣品中每一個組分的質(zhì)譜圖;每個質(zhì)譜圖的檢索結(jié)果。此外,還可以得到質(zhì)量色譜圖、三維色譜質(zhì)譜圖等。對于高分辨率質(zhì)譜計,還可以得到化合物的精確相對分子質(zhì)量和化學(xué)式。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)氣相色譜-質(zhì)譜51項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用1.總離子流色譜圖(TIC)在一般氣相色譜-質(zhì)譜分析中,樣品連續(xù)進(jìn)入離子源并被連續(xù)電離。分析器每掃描一次,檢測器就得到一個完整的質(zhì)譜圖并送入計算機(jī)存儲。由于樣品濃度隨時間變化,得到的質(zhì)譜圖也隨時間變化。一個組分從色譜柱開始流出到完全流出大約需要10s左右。計算機(jī)就會得到這個組分不同濃度下的質(zhì)譜圖10個。同時,計算機(jī)還可以把每個質(zhì)譜圖的所有離子相加得到總離子流強(qiáng)度。這些隨時間變化的總離子流強(qiáng)度所描繪的曲線就是樣品總離子流色譜圖(TIC)或由質(zhì)譜重建而成的重建離子色譜圖??傠x子流色譜圖是由一個個質(zhì)譜得到的,所以它包含了樣品所有組分的質(zhì)譜。它的外形和由一般色譜儀得到的色譜圖是一樣的。只要所用色譜柱相同,樣品出峰順序就相同,其差別在于,重建離子色譜所用的檢測器是質(zhì)譜儀,而一般色譜儀所用檢測器是氫焰、熱導(dǎo)等。兩種色譜圖中各成分的校正因子不同。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用1.總離子流色譜圖52項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.質(zhì)譜圖
由總離子流色譜圖可以得到任何一個組分的質(zhì)譜圖。一般情況下,為了提高信噪比,通常由色譜峰峰頂處得到相應(yīng)質(zhì)譜圖。但如果兩個色譜峰有相互干擾,應(yīng)盡量選擇不發(fā)生干擾的位置得到質(zhì)譜圖,或通過扣本底消除其他組分的影響。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.質(zhì)譜圖53項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.質(zhì)量色譜圖
總離子色譜圖是將每個質(zhì)譜的所有離子加合得到的色譜圖。同樣,由質(zhì)譜中任何一個質(zhì)量的離子也可以得到色譜圖,即質(zhì)量色譜圖。由于質(zhì)量色譜圖是由一個質(zhì)量的離子得到的,因此,其質(zhì)譜中不存在這種離子的化合物,也就不會出現(xiàn)色譜峰,一個樣品只有幾個甚至一個化合物出峰。利用這一特點(diǎn)可以識別具有某種特征的化合物,也可以通過選擇不同質(zhì)量的離子做離子質(zhì)量色譜圖,使正常色譜不能分開的兩個峰實(shí)現(xiàn)分離,以便進(jìn)行定量分析。圖7-6(a)中總離子色譜圖中A,B兩組分沒有分開,不便定量。如果在A組分中選一特征質(zhì)量,如m/z91,在B組分中選一特征質(zhì)量,如m/z136,A和B的質(zhì)量色譜圖,如圖7-6(b)和(c),則A,B兩組分便可以得到很好地分離。由于質(zhì)量色譜圖是采用一個質(zhì)量的離子作圖,因此進(jìn)行定量分析時,也要使用同一離子得到的質(zhì)量色譜圖進(jìn)行標(biāo)定或測定校正因子。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.質(zhì)量色譜圖54項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用利用質(zhì)量色譜圖分開重疊峰(a)總離子流色譜圖(b)以m/z91所作的質(zhì)量色譜圖(c)以m/z136所作的質(zhì)量色譜圖
項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用利用質(zhì)量色譜圖分開重55項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(四)定性、定量方法1.GC-MS定量分析GC-MS聯(lián)用技術(shù)在定量方面具有一定優(yōu)勢,即可以在色譜峰分離不完全的情況下,采用選擇性離子掃描,利用其各自特征離子保留時間的差異,根據(jù)化合物特征離子的峰面積或峰高與相應(yīng)待測組分含量的比例關(guān)系,對其中的化合物分別進(jìn)行定量。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(四)定性、定量方法56項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用定量的操作方法是,先選定目標(biāo)色譜峰,選取該峰附近兩側(cè)的基線噪聲作為本底干擾予以扣除,然后對峰面積進(jìn)行積分或計算峰高,然后換算成待測組分的濃度。同位素標(biāo)記內(nèi)標(biāo)法是將穩(wěn)定性同位素(如2H,13C,15N)標(biāo)記到待測組分好和內(nèi)標(biāo)物中的內(nèi)標(biāo)校正曲線法,具有很高的靈敏度和專屬性。這是GC-MS聯(lián)用技術(shù)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。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用定量的操作方法是,先57項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.GC-MS定性分析GC-MS聯(lián)用技術(shù)可以在有標(biāo)準(zhǔn)品的情況下根據(jù)色譜并保留時間定性,與普通氣相色譜的定性方法相同,即在色譜圖中首先選定目標(biāo)化合物的色譜峰,然后調(diào)出質(zhì)譜圖庫進(jìn)行比對,確定待測組分可能的結(jié)構(gòu)及其他相關(guān)信息。若無標(biāo)準(zhǔn)品則可以利用質(zhì)譜測定化合物特征離子并與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫比對進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析,以一般的質(zhì)譜定性方法相同。在GC-MS聯(lián)用中良好的分離是定性的基礎(chǔ),得到正確的質(zhì)譜圖是質(zhì)譜定性準(zhǔn)確的前提。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.GC-MS定性58項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用三、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用GC/MS法在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用,主要是在農(nóng)藥殘留分析、獸藥殘留分析、食品加工過程中產(chǎn)生的有害物檢測和鄰苯二甲酸酯類有機(jī)污染物分析等方面。(一)在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用有機(jī)磷農(nóng)藥作為一類高效、廣譜的殺蟲劑、除草劑,正被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,但其大量使用后對人、動物和環(huán)境產(chǎn)生的危害也日益嚴(yán)重。下面是植物性食品中有機(jī)磷農(nóng)藥的測定方法。1.適用范圍本方法適用于植物性樣品中有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留的測定,定量限0.01-0.03mg/kg,檢出限為0.005-0.01mg/kg。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用三、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)59項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.原理
試樣經(jīng)乙腈提取,氯化鈉分層,有機(jī)相濃縮液經(jīng)CARB/NH2固相萃取柱凈化,用GC/MS進(jìn)行定性定量分析3.主要儀器與耗材
氣相色譜儀(安捷倫6890N);帶Ms檢測器(5973i);色譜柱:DB-1701石英毛細(xì)管色譜柱(30m×320μm(i.d.)×0.25μm(膜厚));固相萃取柱:Carb/NH2
規(guī)格500mg/500mg/6mL4.試劑
乙腈:分析純;丙酮:色譜純;二氯甲烷:色譜純;氯化鈉:分析純;無水硫酸鈉:分析純,600℃灼燒3小時;各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.原理試樣經(jīng)60項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制
5.1標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制
稱取各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品各0.0500g,用丙酮溶解并定容至50mL,搖勻,濃度為1.00mg/mL。吸取上述溶液10.0mL于100mL的容量瓶中,用丙酮定容至刻度,搖勻,濃度為100ug/mL。5.2標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制
按照需要,吸取各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲備液,10倍法稀釋至所需濃度,有機(jī)磷農(nóng)藥稀釋至1.0μg/mL,配制成混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。5.3淋洗液配制
用體積比為1∶1的丙酮和二氯甲烷的混合溶液做為淋洗液。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制61項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用6.操作步驟6.1樣品采集
樣品采集的標(biāo)準(zhǔn)化是獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),抽樣必須是隨機(jī)的和有代表性的,能反映出樣品的真實(shí)情況。6.2樣品的制備和保存
取一定量(新鮮樣品1kg左右,干性樣品50g左右),新鮮樣品初步切碎混勻(注意:樣品無需洗滌,不要切的太碎,以免果蔬的組織液汁流失),干性樣品磨碎過20目篩,四分法取樣。所取的樣品平均分為2份,1份供測定,另1份放置于-20℃冰箱中保存,備用。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用6.操作步驟62項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用6.3提取
稱取切碎或磨碎混勻的樣品一定量,新鮮樣品30g于高腳燒杯中,加入60mL乙腈,用高速組織勻漿機(jī)勻漿1min左右;干性樣品(如茶葉)5g與具塞三角瓶中,加入30mL丙酮,超聲提取30min;新鮮樣品提取液經(jīng)布氏漏斗抽濾,濾液倒入100mL具塞量筒(事先加入10g氯化鈉)中,劇烈震蕩,待分層清晰后,吸取上層溶液30mL,過無水硫酸鈉于100mL平底燒瓶中,45℃水浴中減壓濃縮近干,待凈化;干性樣品濾液直接過無水硫酸鈉于100mL平底燒瓶中,45℃水浴中減壓濃縮近干,待凈化。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用6.3提取稱取切63項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用6.4凈化
用體積比為1∶1的丙酮和二氯甲烷的混合溶液做為淋洗液,先用5mL淋洗液活化Carb/NH2柱,然后用3×1mL淋洗液洗滌平底燒瓶,并分別把洗滌液轉(zhuǎn)移到Carb/NH2柱上,液面到達(dá)SPE柱篩板表面后,再加入淋洗液12mL,收集此15mL淋洗液于50mL平底燒瓶中,45℃水浴中減壓濃縮至近干,氮?dú)獯蹈捎?mL丙酮準(zhǔn)確定容,待GC/MS分析測定。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用6.4凈化用體64項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.儀器條件色譜柱:DB-1701石英毛細(xì)管色譜柱(30m×320μm(i.d.)×0.25μm(膜厚));載氣:氦氣(純度>99.99%);恒流:1.0ml/min,不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣口溫度:250℃;離子源溫度:230℃;接口溫度:280℃,電子能量:70ev;柱溫(程序升溫):初始溫度:80℃(保持1min),20℃/min升至180℃(保持2min),10℃/min升至220℃(保持0min),10℃/min升至280℃(保持20min);溶劑延遲:4min8.監(jiān)測離子見書中表7-1項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.儀器條件65項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(二)在獸藥殘留分析中的應(yīng)用β-受體激動劑屬于苯乙胺類藥物,能顯著提高動物酮體的瘦肉率、增重和提高飼料轉(zhuǎn)化率。但是,長期食用含有β-受體激動劑殘留的食品將對人體健康產(chǎn)生極大的危害。(三)鄰苯二甲酸酯類有機(jī)污染物分析鄰苯二甲酸酯和鄰苯二甲酸鹽是一組化學(xué)化合物,主要用于聚氯乙烯材料,令聚氯乙烯由硬塑膠變?yōu)橛袕椥缘乃苣z,起到增塑劑的作用。它被普遍應(yīng)用于玩具、食品包裝材料、醫(yī)用血袋和膠管、乙烯地板和壁紙、清潔劑、潤滑油、個人護(hù)理用品(如指甲油、頭發(fā)噴霧劑、香皂和洗發(fā)液)等數(shù)百種產(chǎn)品中。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(二)在獸藥殘留分析66項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用學(xué)習(xí)情景三
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的認(rèn)知與應(yīng)用學(xué)生認(rèn)知:液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)聯(lián)用技術(shù)的研究開始于20世紀(jì)70年代,與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)不同的是,液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)似乎經(jīng)歷了一個更長的實(shí)踐、研究過程,直到90年代才出現(xiàn)了被廣泛接受的商品接口及成套儀器。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用學(xué)習(xí)情景三液相色67項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)只適用于分析可以氣化的樣品,其電離方式不適合分析髙極性,熱不穩(wěn)定,難揮發(fā)的生物大分子及極性分子。與氣相色譜相比,液相色譜的分離能力有著不可比擬的優(yōu)勢,其應(yīng)用不受沸點(diǎn)的限制,并能對熱穩(wěn)定性差的試樣進(jìn)行分離、分析。然而液相色譜的定性能力更弱,因此液相色譜與有機(jī)質(zhì)譜的聯(lián)用,其意義更大。而且面對日益增加的大分子量(特別是蛋白,多肽等)和不揮發(fā)化合物的分析任務(wù),也迫切需要用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用來解決實(shí)際問題。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技68項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用除了可以彌補(bǔ)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的不足之外,還具有高分離能力,高靈敏度,應(yīng)用范圍更廣和具有極強(qiáng)的專屬性等特點(diǎn),越來越受到人們的重視。據(jù)估計已知化合物中約80%的化合物均為親水性強(qiáng)、揮發(fā)性低的有機(jī)物,熱不穩(wěn)定化合物及生物大分子,這些化合物廣泛存在于當(dāng)前應(yīng)用和發(fā)展最廣泛、最有潛力的領(lǐng)域,包括生物、醫(yī)藥、化工和環(huán)境等方面,它們需要用液相色譜分離。因此,液相色譜與質(zhì)譜的聯(lián)用可以解決氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用無法解決的問題。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用除69項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(一)液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)儀(如圖為安捷倫Agilent1100液相色譜-離子阱質(zhì)譜聯(lián)用儀)主要由高效液相色譜、接口裝置(同時也是離子源)、質(zhì)譜儀和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)成。安捷倫Agilent1100液相色譜-離子阱質(zhì)譜聯(lián)用儀項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀70項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用高效液相色譜儀和一般的液相色譜儀基本相同,其作用是將混合物試樣分離后進(jìn)入質(zhì)譜儀。該儀器的關(guān)鍵部分是液相色譜儀和質(zhì)譜儀之間的接口裝置,其主要作用是出溶劑并使試樣離子化。由于接口裝置同時就是離子源,因此質(zhì)譜儀部分只包括質(zhì)量分析器,對進(jìn)入的離子進(jìn)行質(zhì)量分離,分離后的離子按質(zhì)量的大小先后由收集器收集,并記錄質(zhì)譜圖。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用高效液相色譜儀和一般71項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(二)液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用要解決的重要問題液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用要解決的重要問題首先就是色譜儀與質(zhì)譜儀的壓力匹配問題。其次問題是色譜儀與質(zhì)譜儀的流量匹配問題。要解決以上矛盾,實(shí)現(xiàn)液相色譜儀與質(zhì)譜儀的聯(lián)機(jī),一般要用接口除去大量色譜流動相分子,濃集和汽化樣品。接口性能很大程度上決定著液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀性能的優(yōu)劣。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(二)液相色譜-質(zhì)譜72項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的接口
近30年來,發(fā)展了許多接口技術(shù),常用的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的接口主要有直接液體導(dǎo)入接口(DLI)、傳送帶式接口(MB)、熱噴霧接口(TSP)、粒子束接口(PB)、快原子轟擊(FAB)、基質(zhì)輔助激光解吸離子化(MALDI)、大氣壓離子化技術(shù)(API)等。傳送帶式接口和液體直接導(dǎo)入接口開發(fā)較早,目前已少用。熱噴霧接口和粒子束接口設(shè)計,缺乏專一性和足夠的靈敏度。大氣壓離子化技術(shù)(API)是一類軟離子化方式,它的出現(xiàn)成功地解決了液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的接口問題,使液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用逐漸發(fā)展成為成熟的技術(shù),適用范圍非常廣泛。下面簡單介紹幾種常見接口。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)液相色譜-質(zhì)譜73項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用1.電噴霧電離(ESI)在ESI中,離子的形成是被測分子在帶電液滴的不斷收縮過程中噴射出來的,即離子化是在液態(tài)下完成的。經(jīng)液相色譜分離的樣品溶液流入離子源。在N2流下汽化后進(jìn)入強(qiáng)電場區(qū)域,強(qiáng)電場形成的庫侖力使小液滴樣品離子化,借助于逆流加熱N2分子離子顆粒表面液體進(jìn)一步蒸發(fā),使分子離子相互排斥形成微小分子離子顆粒(見圖)。這些離子可能是單電荷或多電荷,這取決于所得的帶有正、負(fù)電荷的分子中酸性或堿性基團(tuán)的體積和數(shù)量。電噴霧接口示意圖項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用1.電噴霧電離(ES74項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用在電噴霧過程中,溶液中一種極性離子(比如正離子)隨著噴出的霧滴而離去(見圖7-13),相反極性的離子(比如負(fù)離子)則留在毛細(xì)管的溶液中,如果毛細(xì)管為金屬材料并與高壓電源的一極相連,那么留在毛細(xì)管中的這些離子會在金屬管壁上發(fā)生氧化或還原反應(yīng),通過這些電化學(xué)反應(yīng)使溶液中電荷消失,從而維持連續(xù)地噴霧,例如OH-在金屬管壁上發(fā)生以下電化學(xué)反應(yīng):4OH-→2H2O+O2電化學(xué)反應(yīng)示意圖項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用在電噴霧過程中,溶液75項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.大氣壓化學(xué)電離(APCI)用于LC-MS的APCI技術(shù)與傳統(tǒng)的化學(xué)電離接口不同,它并不采用諸如甲烷一類的反應(yīng)氣體,而是借助電暈放電啟動一系列氣相反應(yīng)以完成離子化過程,就其原理,它也可被稱為放電電離或等離子電離。從液相色譜流出的樣品溶液進(jìn)入一具有霧化氣套管的毛細(xì)管,被氮?dú)饬黛F化,通過加熱管時被氣化。在加熱管端進(jìn)行電暈尖端放電,溶劑分子被電離,充當(dāng)反應(yīng)氣,與樣品氣態(tài)分子碰撞,經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng)過程,樣品分子生成準(zhǔn)分子離子:S+e-→S++2e-
S++S→SH++S-SH++M→S+MH+上式表示一種正離子模式的化學(xué)電離過程。S代表溶劑,M代表樣品分子,MH+代表生成的準(zhǔn)分子離子。如果溶劑比樣品堿性弱,則生成MSH+,都屬于準(zhǔn)分子離子。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.大氣壓化學(xué)電離76項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用大氣壓化學(xué)電離接口示意圖大氣壓電離技術(shù)的出現(xiàn)使LC-MS成為一種靈敏度高、選擇性強(qiáng)、樣品用量少、分析速度快的儀器聯(lián)用分析方法。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用大氣壓化學(xué)電離接口示77項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(四)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器的基本操作程序①開機(jī)
開空氣泵、液相色譜和質(zhì)譜儀電源開關(guān),開PC機(jī)后使其聯(lián)機(jī)成功,之后打開真空泵閥門。
②設(shè)定液相色譜和質(zhì)譜參數(shù)
選擇合適的色譜柱、流動相,設(shè)置梯度程序及柱溫。
選擇離子源模式,設(shè)置質(zhì)譜參數(shù)。
③本底檢查
按設(shè)定的色譜條件運(yùn)行一遍空程序以檢查基線和本底,若發(fā)現(xiàn)柱子不干凈則應(yīng)沖洗柱子和質(zhì)譜儀,直至基線平穩(wěn)無峰為止。
④運(yùn)行樣品PC機(jī)上運(yùn)行設(shè)置好的程序。⑤關(guān)機(jī)
放真空,再關(guān)液相色譜、質(zhì)譜電源。
⑥分析數(shù)據(jù)
調(diào)出譜圖,根據(jù)定性及定量分析的需要,分別打開離子色譜圖和質(zhì)譜圖,進(jìn)行分析。
項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(四)氣相色譜-質(zhì)譜78項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(五)液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的維護(hù)與保養(yǎng)1.LC-MS儀器應(yīng)定期檢查,并有專人管理,負(fù)責(zé)維護(hù)保養(yǎng)。
2.實(shí)驗(yàn)完畢要清洗進(jìn)樣針,進(jìn)樣閥等,用過含酸的流動相后,色譜柱,離子源都要用甲醇/水沖洗,延長儀器壽命。
3.定期清洗樣品錐孔,關(guān)閉隔斷閥,取下樣品錐孔,先用甲醇:水:甲酸(45:45:10)的溶液超聲清洗10分鐘,然后在分別用超純水和甲醇各溶液超聲清洗10分鐘,待晾干后再安裝到儀器上。
4.定期(對于ESI源,至少每星期做一次;對于APCI源,每天做一次)逆時針方向擰開機(jī)械泵上的GasBallast閥,運(yùn)行20分鐘。定期(每星期)檢查機(jī)械泵的油的狀態(tài),如果發(fā)現(xiàn)渾濁、缺油等狀況,或者已經(jīng)累積運(yùn)行超過3000小時,要及時更換機(jī)械泵油。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(五)液相色譜-質(zhì)譜79項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用二、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)(一)蜂蜜中氯霉素殘留量的測定方法(液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法GB/T18932.19-2003)1.實(shí)驗(yàn)原理試樣用乙酸乙酯提取,提取液濃縮后再用水溶解,OasisHLB固相萃取柱凈化,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測定,外標(biāo)法定量。2.試劑和材料除非另有說明,所有試劑均為色譜純。水:GB/T6682規(guī)定的一級水;甲醇;乙腈;乙酸乙酯;乙腈+水(1+7):量取20mL乙腈與140mL水混合;OasisHLB固相萃取柱或相當(dāng)者:60mg,3mL。使用前分別用3mL甲醇和5mL水預(yù)處理,保持柱體濕潤。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用二、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)80項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.主要儀器液相色譜一串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀:配有電噴霧離子源;固相萃取裝置。4.溶液的配置和試樣的制備與保存4.1溶液的配置4.1.1氯霉素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):純度≥99%。4.1.2氯霉素標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:0.1mg/mL。準(zhǔn)確稱取適量的氯霉素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用甲醇配成0.1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。儲備液貯存在4℃冰箱中,可使用兩個月。4.1.3氯霉素標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:用空白樣品提取液分別配成氯霉素濃度為0.5ng/mL,1.0ng/mL,5.0ng/mL,10ng/mL,50ng/mL,100ng/mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,標(biāo)準(zhǔn)工作溶液在4℃保存,可使用一周。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用3.主要儀器81項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用4.2試樣的制備對無結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)室樣品,將其攪拌均勻。對有結(jié)晶的樣品,在密閉情況下,置于不超過60℃的水浴中溫?zé)?,振蕩,待樣品全部融化后攪勻,冷卻至室溫。分出0.5kg作為試樣。制備好的試樣置于樣品瓶中,密封,并做上標(biāo)記。4.3試樣保存
將試樣于常溫下保存。5.測定步驟5.1提取稱取5g試樣,精確到0.01g。置于50mL具塞離心管中,加入5mL水,于液體混勻器上快速混合1min,使試樣完全溶解。準(zhǔn)確加入15mL乙酸乙酯,在振蕩器上振蕩10min,以3000r/min離心10min,準(zhǔn)確吸取上層乙酸乙酯12mL轉(zhuǎn)入自動濃縮儀的蒸發(fā)管中,用自動濃縮儀在55℃減壓蒸干,加入5mL水溶解殘?jiān)?,待凈化。?xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用4.2試樣的制備82項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.2凈化將提取液倒入下接OasisHLB柱的貯液器中,溶液以小于等于3mL/min的流速通過OasisHLB固相萃取柱,待溶液完全流出后,用2*5mL水洗蒸發(fā)管和貯液管并過柱,然后再用5mL乙腈+水洗柱,棄去全部淋出液。在65kPa的負(fù)壓下,減壓抽干10min,最后用5mL乙酸乙酯洗脫,收集洗脫液于10mL刻度離心管中,于50℃用氮?dú)獯蹈蓛x吹干,用乙腈+水〔20+80)定容至0.8mL,供液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜儀測定。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.2凈化83項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.3測定5.3.1液相色譜條件a)色譜柱:PinnacleIIC18,5μm,150mm*2.1mm(i.d)或相當(dāng)者;b)流動相:乙腈+水(20+80);c)流速:0.2mL/min;d)柱溫:30℃;e)進(jìn)樣量:40μL。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.3測定84項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.3.2質(zhì)譜條件a)離子源:電噴霧離子源;b)掃描方式:負(fù)離子掃描;c)檢測方式:多反應(yīng)監(jiān)測;d)電噴霧電壓:-4500V;e)霧化氣壓力:0.069MPa;f)氣簾氣壓力:0.069MPa;g)輔助氣流速:6L/min;h)離子源溫度:450℃;i)去簇電壓:一55V;j)定性離子對、定量離子對和碰撞氣能量:定性離子對/(m/z)定量離子對/(m/z)碰撞氣能量/V321/176321/152-21321/152-23321/194-20項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.3.2質(zhì)譜條件85項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.3.3液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜測定氯霉素標(biāo)準(zhǔn)工作溶液在液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜設(shè)定條件下分別進(jìn)樣,以峰面積為縱坐標(biāo),工作溶液濃度(ng/mL)為橫坐標(biāo),繪制七點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,用標(biāo)準(zhǔn)工作曲線對樣品進(jìn)行定量,樣品溶液中氯霉素的響應(yīng)值均應(yīng)在儀器測定的線性范圍內(nèi)。5.4平行試驗(yàn)按以上步驟,對同一試樣進(jìn)行平行試驗(yàn)測定。5.5空白試驗(yàn)除不稱取試樣外,均按上述步驟進(jìn)行。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用5.3.3液相色譜一86項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用6.結(jié)果計算結(jié)果按式(1)計算:
(1)式中:X—試樣中被測組分殘留量,單位為微克每千克(μg/kg);c—從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上得到的被測組分溶液濃度,單位為納克每毫升(ng/mL);V—樣品溶液定容體積,單位為毫升(ml);m—樣品溶液所代表試樣的質(zhì)量,單位為克(g)。注:計算結(jié)果應(yīng)扣除空白值.項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用6.結(jié)果計算87項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.精密度本部分的精密度數(shù)據(jù)是按照GB/T6379的規(guī)定確定的,其重復(fù)性和再現(xiàn)性的值是以95%的。7.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下,蜂蜜中氯霉素的含量在0.1μg/kg-4.0μg/kg范圍內(nèi),獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限(r),本部分的重復(fù)性限按方程式(2)計算:
(2)式中:m-兩次測定值的平均值,單位為微克每千克(μg/kg)。如果差值超過重復(fù)性限,應(yīng)舍棄試驗(yàn)結(jié)果并重新完成兩次單個試驗(yàn)的測定。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.精密度88項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下,蜂蜜中氯霉素的含量在0.1μg/kg-4.0μg/kg范圍內(nèi),獲得的兩次獨(dú)立測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限(R),本部分再現(xiàn)性限按方程式(3)計算:
(3)式中:m-兩次測定值的平均值,單位為微克每千克μg/kg。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用7.2再現(xiàn)性89項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(二)LC-MS分析條件的選擇LC分析條件的選擇要考慮兩個因素:使分析樣品得到最佳分離條件并得到最佳電離條件。如果二者發(fā)生矛盾,則要尋求折中條件。LC可選擇的條件主要有流動相的組成和流速。在LC和MS聯(lián)用的情況下,由于要考慮噴霧霧化和電離,因此,有些溶劑不適合于作流動相。不適合的溶劑和緩沖液包括無機(jī)酸、不揮發(fā)的鹽(如磷酸鹽)和表面活性劑。不揮發(fā)性的鹽會在離子源內(nèi)析出結(jié)晶,而表面活性劑會抑制其他化合物電離。在LC-MS分析中常用的溶劑和緩沖液有水、甲醇、甲酸、乙酸、氫氧化銨和乙酸銨等。對于選定的溶劑體系,通過調(diào)整溶劑比例和流量以實(shí)現(xiàn)好的分離。值得注意的是,對于LC分離的最佳流量,往往超過電噴霧允許的最佳流量,此時需要采取柱后分流,以達(dá)到好的霧化效果。
項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(二)LC-MS分析90項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用質(zhì)譜條件的選擇主要是為了改善霧化和電離狀況,提高靈敏度。調(diào)節(jié)霧化氣流量和干燥氣流量可以達(dá)到最佳霧化條件,改變噴嘴電壓和透鏡電壓等可以得到最佳靈敏度。
在進(jìn)行LC-MS分析時,樣品可以利用旋轉(zhuǎn)六通閥通過LC進(jìn)樣,也可利用注射泵直接進(jìn)樣,樣品在電噴霧源或大氣壓化學(xué)電離源中被電離,經(jīng)質(zhì)譜掃描,由計算機(jī)可以采集到總離子流色譜和質(zhì)譜。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用質(zhì)譜條件的選擇主要是91項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)定性、定量方法1.LC-MS定性分析
與GC-MS類似,LC-MS也可以通過采集質(zhì)譜得到總離子流色譜圖。此時得到的總離子色譜圖與由紫外檢測器得到的色譜圖可能不同。因?yàn)橛行┗衔餂]有紫外吸收,用普通液相色譜分析不出峰,但用LC-MS分析時會出峰。由于電噴霧是一種軟電離源,通常很少或沒有碎片,譜圖中只有準(zhǔn)分子離子,因而只能提供未知化合物的分子量信息,不能提供結(jié)構(gòu)信息。單靠LC-MS很難用來做定性分析。利用高分辨質(zhì)譜儀(FTMS或TOFMS)可以得到未知化合物的組成式,對定性分析十分有利。
項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用(三)定性、定量方法92項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.LC-MS定量分析用LC-MS進(jìn)行定量分析,其基本方法與普通液相色譜法相同。但由于色譜分離方面的問題,一個色譜峰可能包含幾種不同的組分,如果僅靠峰面積定量,會給定量分析造成誤差。因此,對于LC-MS定量分析不采用總離子色譜圖,而是采用與待測組分相對應(yīng)的特征離子得到的質(zhì)量色譜圖。此時,不相關(guān)的組分將不出峰,這樣可以減少組分間的互相干擾,其余的分析方法同普通液相色譜定量分析法。
然而,有時樣品體系十分復(fù)雜,即使利用質(zhì)量色譜圖,仍然有保留時間相同、分子量也相同的干擾組分存在。為了消除其干擾,最好的辦法是采用串聯(lián)質(zhì)譜法的多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)技術(shù)。這樣得到的色譜圖就進(jìn)行了3次選擇:LC選擇組分的保留時間,一級MS選擇分子量,第二級MS選擇子離子,這樣得到的色譜圖可以認(rèn)為不再有任何干擾。然后,根據(jù)色譜峰面積,采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析,這是復(fù)雜體系中進(jìn)行微量成分定量分析常用的方法。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.LC-MS定量93項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用三、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用(一)食品中抗生素的檢測喹諾酮類藥為人工合成的抗菌藥,已在預(yù)防或治療感染方面廣泛應(yīng)用,但其濫用現(xiàn)象及引起不良反應(yīng)日益突出。喹諾酮類藥自身引發(fā)某些與疼痛相關(guān)的不良反應(yīng),如肌痛、關(guān)節(jié)痛、跟腱炎甚或跟腱斷裂等,已引起醫(yī)學(xué)界的關(guān)注,而且認(rèn)為其不良反應(yīng)被低估了。下面是動物源性食品中喹諾酮類藥物測定的方法。1.適用范圍
本方法適用于豬肉、豬肝、豬腎、牛奶、雞蛋等動物源性食品中恩諾沙星、諾氟沙星、培氟沙星、環(huán)丙沙星、氧氟沙星、沙拉沙星、依諾沙星、洛美抄星、吡哌酸、萘啶酸、奧索利酸、氟甲喹、西諾沙星、單諾沙星14種哇諾酮類獸藥殘留量的液相色譜一質(zhì)譜法測定和確證。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用三、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)94項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用動物組織中各種化合物檢出限(S/N>3):氟甲喹、萘啶酸、奧索利酸、西諾沙星、恩諾沙星、單諾沙星諾、諾美沙星、氧氟沙星均為1.0μg/kg;環(huán)丙沙星為2.5μg/kg;沙拉沙星、諾氟沙星、培氟沙星、吡哌酸為2.0μg/kg;依諾沙星3.0μg/kg。動物組織中各種化合物定量限(S/N>10):氟甲喹、萘啶酸、奧索利酸、西諾沙星、恩諾沙星、單諾沙星諾、諾美沙星、氧氟沙星均為3μg/kg;環(huán)丙沙星為8μg/kg;沙拉沙星、諾氟沙星、培氟沙星、吡哌酸為6μg/kg;依諾沙星10μg/kg。項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用動物組織中各種化合物95項(xiàng)目七質(zhì)譜法及其在食品分析中的應(yīng)用2.原理
用0.1mol/LEDTA-Mcllvaine緩沖液(pH4.0)提取樣品中的喹諾酮類抗生素,經(jīng)過濾和離心后上清液經(jīng)HLB固相萃取柱凈化,高效液相色譜-質(zhì)譜測定,用陰性樣品基質(zhì)加標(biāo)外標(biāo)法定量。3.主要儀器與耗材
高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,固相萃取儀;HLB固相萃取柱(200mg,6mL)或其他等效柱。4.試劑
除特殊注明外,本法所用試劑均為色譜純,水為GB/T6682規(guī)定的一級水。檸檬酸:分析純;磷酸氫二鈉:分析純;甲醇;乙腈;甲醇一乙腈溶液:40+60(體積比);甲酸(99%
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