GC与GC_MS联用技术进展及其在环境中的应用_王德庆
GC-MS原理及应用
• 4. 被测化合物不同：
GC所分析的化合物多为小分子有机化合物，能汽化， 大多为化工原料。 HPLC所分析的化合物多为大分子有机化合物，不能 汽化，大多为化工产品（医药，农药，生命物质）
• 5. 运行费用不同：
GC低 HPLC较高
出口
机械泵
GC部分
高真空 泵 质谱 气相 传输线 离子源
质量分析器
分配系数K与温度有关，与被分离、固定相、流动相有关。 一般说，K在低温时为常数。不同情况下，K含义不同，如吸附
平衡常数K，交换系数K，渗透系数K等。
保留时间tR
试样从进样到柱后由开始洗脱到从柱子中被洗脱下来所需要 的时间，称为保留时间。它是定性分析的基本参数。 信 号 进样
tR
分配系数K与保留时间tR关系 K越小，在柱中移动速度越快， tR越小，即将先流出色谱 柱；反之，K越大， tR越大，后流出色谱柱。 各组分的K越大，各被分离组分越容易分离。
质量分析器
MS部分
检测器
化学工作站软件（电脑）
第一部分
色 谱
一、色谱法的产生、发展
• 也称层析法，是1906年俄国植物学家茨维特Michael Tswett 发现并命名的。他将植物叶子的色素通过装填有吸附剂的柱 子，各种色素以不同的速率流动后形成不同的色带而被分开， 由此得名为“色谱法”（Chromatography)。 • 后来无色物质也可用吸附柱层析分离。此名词仍沿用下来。 • 色谱法始于20年代，1944年出现纸层析、薄层色谱。 • 以后层析法不断发展，相继出现气相层析GC、高效液相层析 HPLC、薄层层析、亲和层析、凝胶层析等。
色谱过程示意图
待分离组分
载气 A
，
和
B
气相色谱质谱GCMS联用技术及其应用精
气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术及其应用(精)气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术是一种非常强大的分析工具，它结合了气相色谱的分离能力和质谱的鉴定能力，广泛应用于化学、生物、环境等领域。
以下是关于GC-MS联用技术的介绍和应用。
一、气相色谱-质谱联用技术气相色谱-质谱联用技术是将气相色谱与质谱联接在一起的一种技术。
气相色谱是一种分离和分析复杂混合物的方法，它利用不同物质在固定相和移动相之间的分配平衡进行分离。
质谱则是一种鉴定化合物的方法，它通过将化合物离子化并分析其碎片离子来鉴定化合物的结构。
GC-MS联用技术将气相色谱的分离能力和质谱的鉴定能力相结合，可以实现复杂混合物中各组分的分离和鉴定。
在GC-MS联用技术中，样品首先通过气相色谱进行分离，然后通过接口将分离后的组分引入质谱进行分析和鉴定。
接口是GC-MS联用技术的关键之一，它需要能够将气相色谱分离后的组分进行有效地转移和导入质谱，同时还需要保持样品在转移过程中的稳定性和一致性。
二、气相色谱-质谱联用技术的应用GC-MS联用技术的应用非常广泛，以下是一些主要的应用领域：1.化学分析：GC-MS联用技术在化学分析领域应用最为广泛，它可以用于鉴定化合物的结构、测定化合物的分子量、研究化合物的反应机理等。
2.生物研究：GC-MS联用技术在生物研究领域也有广泛的应用，它可以用于鉴定生物体内的代谢产物、研究生物酶的催化反应、分析生物组织的成分等。
3.环境科学：GC-MS联用技术在环境科学领域的应用也十分重要，它可以用于检测环境中的有害物质、研究污染物的迁移和转化规律、评估环境污染的影响等。
4.食品科学：GC-MS联用技术在食品科学领域的应用也十分广泛，它可以用于检测食品中的添加剂、农药残留、有害物质等，保障食品的安全性和卫生质量。
5.医药领域：GC-MS联用技术在医药领域也有广泛的应用，它可以用于研究药物代谢、药物疗效及副作用等。
三、总结气相色谱-质谱联用技术是一种非常强大的分析工具，它的应用领域非常广泛，涉及到化学、生物、环境、食品、医药等多个领域。
气相色谱质谱联用技术在分析化学中的应用
气相色谱质谱联用技术在分析化学中的应用气相色谱质谱联用技术（GC-MS）是一种高效而强大的分析方法，广泛应用于分析化学领域。
该技术结合了气相色谱和质谱两种分析方法的优势，能够提供更准确、更灵敏的分析结果。
本文将详细介绍气相色谱质谱联用技术在分析化学中的应用。
一、GC-MS原理气相色谱质谱联用技术是通过将气相色谱仪和质谱仪连接在一起实现的。
气相色谱仪通过分离样品中的化学成分，将其转化为单个化合物分子，并将其引入质谱仪进行离子化和质谱分析。
质谱仪则通过测量样品中离子的质量和相对丰度来确定其组成。
这种联用技术的原理为分析化学提供了强大的工具。
二、GC-MS应用于环境分析GC-MS在环境分析中发挥着重要作用。
例如，它可以用于检测有机污染物，如农药、挥发性有机化合物和多环芳烃等。
通过GC-MS，我们可以分离出样品中的各种有机物，并通过质谱分析确认它们的结构和相对浓度。
这对于环境监测和污染防治具有重要意义。
三、GC-MS应用于食品安全食品安全一直是人们关注的焦点之一。
GC-MS在食品安全领域的应用可以检测食品中的残留有害物质，如农药残留、食品添加剂和有毒物质等。
通过GC-MS的分析，我们可以准确地测定这些有害物质的含量，并评估其对人体健康的潜在风险。
这有助于确保食品的质量和安全。
四、GC-MS应用于药物分析GC-MS还被广泛应用于药物分析领域。
通过该技术，我们可以对药物的成分进行分析、鉴定和定量。
例如，GC-MS可以用于检测药物中的杂质和附加物，以确保药物的纯度和质量。
此外，该技术还可用于药代动力学研究和药物代谢产物的分析。
五、GC-MS应用于疾病诊断GC-MS在疾病诊断方面也发挥着重要作用。
通过分析人体样品，如血液、尿液和呼气等，我们可以寻找和鉴定与不同疾病相关的代谢产物。
这些代谢产物的变化可以作为疾病的标志物，帮助医生进行早期诊断和治疗。
因此，GC-MS在临床医学中具有重要的应用前景。
六、GC-MS在科学研究中的应用除了上述领域，GC-MS还广泛应用于科学研究中。
气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术及其应用(精)
气相色谱-质谱（GC-MS ）联用技术及其应用摘要：气相色谱法—质谱（GC-MS ）联用技术是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。
其在环境中的应用主要包括药物检测（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。
本文主要列举了GC-MS 在职业卫生检测、医药、农药残留检测、食品、刑事鉴识和社会安全方面的应用。
关键词：GC-MS ，应用，药物检测，环境1 气相色谱-质谱（GC-MS ）联用气相色谱法–质谱法联用（Gas chromatography–mass spectrometry，简称气质联用，英文缩写GC-MS ）是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。
GC-MS 的使用包括药物检测（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。
GC-MS 也用于为保障机场安全测定行李和人体中的物质。
另外，GC-MS 还可以用于识别物质中以前认为在未被识别前就已经蜕变了的痕量元素。
气相色谱—质谱（GC —MS ）联用技术是由两个主要部分组成：即气相色谱（GC ）部分和质谱（MS ）部分。
气相色谱使用毛细管柱，其关键参数是柱的尺寸（长度、直径、液膜厚度）以及固定相性质（例如，5％苯基聚硅氧烷）。
GC 是用气体作为流动相的色谱法，当试样流经柱子时，根据混合物组分分子的化学性质的差异而得到分离。
分子被柱子所保留，然后，在不同时间（叫做保留时间）流出柱子。
GC 可以将混合物分离为纯物质，但是GC 只依靠保留时间定性，很大程度上具有不可靠性。
MS 是通过将每个分子断裂成离子化碎片并通过其质荷比来进行测定，可以确定待测物的分子量、分子式，但MS 只能对纯物质进行定性，对混合组分定性无能为力。
把气相色谱和质谱这两部分放在一起使用要比单独使用那一部分对物质的识别都会精细很多倍。
单用气相色谱或质谱是不可能精确地识别一种特定的分子的。
通常，经质谱仪处理的需要是非常纯的样品，而使用传统的检测器的气相色谱（如火焰离子化检测器）当有多种分子通过色谱柱的时间一样时（即具有相同的保留时间）不能予以区分，这样会导致两种或多种分子在同一时间流出柱子。
气相色谱质谱联用技术及其应用研究
气相色谱质谱联用技术及其应用研究近年来，气相色谱质谱联用技术（GC-MS）在化学分析领域中得到了广泛应用和发展。
GC-MS是将气相色谱技术与质谱技术联用，可以分离、鉴定和定量分析复杂混合物中的有机物质。
它在环境科学、生物医学、食品安全、石油化工等领域中具有重要的应用价值。
本文将从GC-MS的原理、分析方法、应用研究等方面进行阐述。
一、GC-MS的原理GC-MS是先将样品通过气相色谱进行分离，再将分离出的化合物进入质谱仪进行质谱分析。
该技术主要包括样品制备、气相色谱分离、质谱分析三个部分。
其中，气相色谱是通过毛细管柱将化学样品进行分离和分析，这是GC-MS技术的核心之一；质谱则是将化学分析物分子分解为离子，并测量这些离子的相对质量和丰度，确定分子结构和成分。
二、GC-MS的分析方法1. 样品制备样品制备是GC-MS分析的第一步，其目的是将分析物提取出来，并去除无关物质。
一般情况下，样品制备是样品分析中最重要的步骤。
在样品制备前，需要对样品进行处理，其中包括样品提取、洗脱、浓缩等步骤。
一般采用气相萃取、固相萃取、液-液萃取等方法提取样品。
2. 气相色谱分离气相色谱分离是GC-MS技术的核心之一，它是将混合物中的化合物物质按极性、相对分子质量等物理化学性质分离出来的过程。
气相色谱分离主要涉及到样品预处理、毛细管柱选择、针头温度、气体流速等因素。
3. 质谱分析质谱分析是GC-MS技术的另一个核心部分，它是对气相色谱分离的化合物进行质谱分析的过程。
质谱分析主要包括离子源、荧光屏幕、质谱校准等技术。
三、GC-MS在应用研究中的重要性1. 环境科学GC-MS技术在环境科学中具有重要的应用价值，可以分析环境污染物、VOCs等化学物质，监测大气、水体、土壤等中的环境污染物，还可以用于环境安全监测、痕量元素分析和环境污染源的溯源等领域。
2. 生物医学生物医学中，GC-MS技术可以用于分析生物分析物、代谢产物等，具有较强的检测灵敏度和高效性。
气质联用技术在环境有机污染物检测中的应用浅析
气质联用技术在环境有机污染物检测中的应用浅析作者：胡香云来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第05期摘要：气质联用即GC-MS技术，是气相色谱、质谱检测技术的结合，具有较高的灵敏度和准确性，也是联用技术中比较容易操作的。
本文首先分析了该技术的原理和应用优势，然后阐述了在环境有机污染物检测中的具体应用，以供参考。
关键词：环境；有机污染物；气质联用技术；检测色谱法、质谱法均是常用的检测技术，前者的优势是分离效率高、能定量分析，缺点是定性能力差；后者的优势是灵敏度高、定性能力强，缺点是定量分析复杂，且对样本的纯度要求高。
GC-MS技术是色谱法、质谱法的有机结合，能实现定性分析和定量分析，以下探讨了该技术在有机污染物检测中的应用。
1 气质联用技术的原理和应用优势1.1 技术原理GC-MS技术的应用原理，是利用不同物质在气相色谱柱固相中不同的分配系数进行物质分离。
样本气化后进入色谱柱，在载气的作用下，经多次分配和移动会相互分离，并且按照分离的先后顺序进入质谱仪离子源；此时样本经离子化处理、质量分析器检测后，即可得到质谱图和检测结果并生成可分析数据。
其中，色谱法的分离能力强，质谱法的鉴别能力强，GC-MS技术兼具两者优势，既能鉴别多组分中的未知成分，又能测定具体分子量，并对错误的色谱分析结果进行纠正。
1.2 应用优势总结GC-MS技术的应用优势如下：①定性能力强，常用定性指标如官能团离子峰、分子离子峰、离子丰度、离子丰度比、总离子流色谱图等；②定量精度高，辅助利用同位素稀释技术、内标技术，可提高定量检测结果的精度；③自动化分析，检测仪器和计算机相结合，不仅操作方便，而且实现了计算分析的自动化；④灵敏度高，适用范围广，采用选择离子监测法或反应监测法，能对色谱图上尚未分离的色谱峰进行分离。
2 气质联用技术在环境有机污染物检测中的应用2.1 空气污染随着我国工业快速发展，空气中的有机污染物种类和含量不断增加，主要来源于企业废气、燃煤排气、机动车尾气等。
气相色谱质谱联用技术在化学分析中的应用
气相色谱质谱联用技术在化学分析中的应用第一章：引言气相色谱质谱联用技术是近年来发展非常迅速的一项仪器分析技术，具有高灵敏度、高分辨率及复杂组分的鉴定等特点，在化学分析中得到广泛应用。
本篇文章将从基本原理入手，阐述气相色谱质谱联用技术在化学分析中的应用。
第二章：气相色谱质谱联用技术的基本原理气相色谱(GC)和质谱(MS)各自作为一种鉴定和分析化学物质的先进技术，随着分析化学应用领域的扩大，需要更高的鉴定能力，根据不同化学物质的特性选择不同的仪器分析方法，并且对于高速、高效、准确的化学分析，一种新技术便应运而生：气相色谱质谱联用技术(GC-MS)，就是将气相色谱和质谱等进行联用，使其各自鲜明的优点得到了强化和发挥。
气相色谱质谱联用通过气相色谱的分离与质谱的鉴定相结合，可在较短的时间内同时完成化合物的分离、鉴定和定量测定等多项分析任务。
GC-MS在分析极少量有机物或检测不同样品中的多种化合物时得到广泛应用，因其具有较高的分析灵敏度（ppm、ppb、ppt级别），同时隐藏的物质也可迅速被发现。
第三章：气相色谱质谱联用技术在环境污染分析中的应用1、水样污染分析水中常行的分离和富集方法是气相色谱-质谱联用法，该方法操作简单，可靠。
2、大气污染分析气相色谱-质谱联用也广泛应用于大气污染分析中的细颗粒物(PM2.5)的化学组成分析。
3、土壤污染分析芬顿反应是一种富集污染物的有效方法。
4、有机污染物分析有机污染物中，多环芳烃是一种常见的环境污染物，几乎所有多环芳烃均可以通过气相色谱-质谱联用法直接定量测定。
第四章：气相色谱质谱联用技术在食品检测中的应用1、果蔬类食品中农药残留检测气相色谱-质谱联用技术是目前农药残留检测的主要方法之一。
2、畜产品中瘦肉精残留检测气相色谱-质谱联用检测瘦肉精具有灵敏度高、特异性好、检测速度快、准确性高、自动化程度高和操作简便等特点。
3、食品中增塑剂的检测气相色谱-质谱联用技术可以对增塑剂进行快速、高效、准确的分析，而且该方法也成为目前国际上共同推广的检测方法。
药物分析中的气相色谱质谱联用技术应用
药物分析中的气相色谱质谱联用技术应用在药物分析领域中，气相色谱质谱联用技术（GC-MS）是一种广泛应用的分析方法。
它结合了气相色谱（GC）和质谱（MS）两种技术的优势，能够对药物样品中的化学成分进行高效、准确的定性和定量分析。
气相色谱质谱联用技术的原理是将待分析样品通过气相色谱分离柱进行分离，然后引入质谱仪中进行检测和分析。
GC-MS的分析过程可以分为样品制备、分离与检测、数据处理等步骤。
首先是样品制备。
在药物分析中，常用的样品制备方法包括溶剂提取、固相微萃取等。
通过适当选择提取方法，可以将药物样品中的目标化合物从复杂的样品基质中分离出来，为后续的检测和分析提供准备。
接下来是分离与检测。
样品提取后，通过气相色谱分离柱将化合物分离开来。
GC的分离原理是基于化合物在静态相和移动相之间的分配行为。
静态相是固定在柱子内壁上的涂层，而移动相则是气体。
当样品进入柱子时，化合物会根据其在静态相和移动相之间的亲疏性差异而以不同速率通过柱子，从而实现分离。
分离后的化合物进入质谱仪进行检测。
质谱仪可以通过电离和分析化合物的质量-电荷比（m/z）来确定每个化合物的存在和相对含量。
最后是数据处理。
GC-MS生成的原始数据需要经过数据处理才能得到最终的分析结果。
数据处理的步骤包括峰识别、定性和定量分析等。
峰识别是通过对质谱峰进行分析，确定每个峰对应的化合物。
定性分析是通过比对样品中化合物的质谱谱图与数据库中的标准谱图进行匹配，以确定化合物的结构。
定量分析是通过测定质谱峰的强度，来确定化合物在样品中的含量。
GC-MS在药物分析中具有许多优点。
首先，它可以对复杂的药物样品进行高效、准确的定性和定量分析。
其次，GC-MS可以同时分析多个目标化合物，提高分析效率。
另外，GC-MS还具有灵敏度高、选择性好、重复性好等特点，能够满足药物分析的要求。
总结起来，气相色谱质谱联用技术在药物分析中得到了广泛的应用。
它通过结合气相色谱和质谱两种技术的优势，可以对药物样品中的化学成分进行高效、准确的定性和定量分析，为药物研发、质量控制等方面提供了重要的技术支持和保障。
气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术在职业卫生检测中的应用探讨
摘 要 ：近 年 来 ，国与 国之 间的联 系 日益 密切 ，新 能 源 、新 ２．３有 利 于职 业卫 生检 测工 作朝 着现 代 化 、科 技 化方 向发 展
产 品不 断 涌现 。职 业病危 害也不 断增 多，关于苯 、硫化 氢 等有
气相 色谱一质谱 （ＧＣ－ＭＳ）联用 技术 在职 业卫 生检 测 中的应
ｌ气相色谱一质谱（ＧＣ－ＭＳ）联用技术的概述
１．１气 相 色谱 一质 谱 （ＧＯ—ＭＳ）联用 技术 的含 义 气相 色谱一质谱 （ＧＣ－ＭＳ）联用技 术 ，简称 质谱联用 。也就是
说 ，是将 气 相色 谱仪 与 质谱 仪通 过接 口组 件 ，继 而使 两者 有效 连 接 。把 气相 色谱 作 为试 样分 离 、制备 的 手段 ，继 而 将 质谱作 为气 相 色谱 的检 测手 段 ，从 而 对检 测 物 质进 行 定性 和 定 量分 析 ，并且 通过数据 的形式将这 些特性展 示 出来 。 １＿２气 相色 谱一质 谱（ＧＯ—ＭＳ）联用 技术 的原 理和 特 点
５结 语
害物 质 中毒 的 事件 时有发 生 ，从 而为 百姓 的 生命 安全 造成 巨大 用 ，有利 于职业 卫生检测 工作 朝着现 代化 、科技 化 、智能化 方 向
的威 胁 。 因此 ，要 采取 有 效措施 对 这一 问题 进行 解 决。生检测 中的
关键 词 ：气相 色谱 ；职 业卫 生检 测 ；策略 当今 时代 ，新 能源 、新 产品 不断涌现 ，职业病 危害也 不断 增 多 。这 使得职 业 卫生检测 工作 的难度加 大 。近 年来 ，随着科 学 技 术 的迅 猛发 展 ，气相 色谱 一质谱 （ＧＣ－ＭＳ）联 用技 术不 断兴 起 。 因而 ，为 了使职 业 卫生 检测 工作 更好 地开 展 ，可 以在 检测 过程 中采用 气相色谱 一质谱（ＧＣ－ＭＳ）联 用技术 ，继而 使职业 卫生检测 工作更好地 开展 。
GC–MS的操作及应用
GC–MS的操作及应用GC-MS（气相色谱-质谱联用技术）是一种高效的分析技术，它结合了气相色谱（GC）和质谱（MS）两种分析方法，广泛应用于各种领域，如环境科学、医药研究、食品安全等。
本文将介绍GC-MS的操作原理及其在不同领域中的应用。
GC-MS的操作原理可分为两个主要步骤：样品的气相色谱分离和质谱分析。
首先，样品通过气相色谱柱进行分离。
气相色谱柱是由具有特定选择性的固定相填充的长管道，该固定相与样品中的化合物发生不同程度的相互作用，从而使化合物分离。
然后，分离的化合物进入质谱仪，其中的样品被加热并电离为带正电荷的粒子。
这些离子在质谱仪中加速，并通过磁场根据其质量-荷质比（m/z）进行分离，最后在检测器上形成质谱图。
质谱图提供了样品中不同化合物的质量信息，可以用于确定化合物的结构和浓度。
GC-MS广泛应用于环境科学领域。
例如，在环境监测中，GC-MS可用于检测有机污染物，如挥发性有机化合物（VOCs）和持久性有机污染物（POPs）。
通过分析样品中的污染物，可以评估环境质量并采取相应的措施进行净化。
此外，GC-MS还可用于污染源的溯源和污染物的迁移转化研究。
GC-MS也被广泛应用于医药研究。
例如，在药物代谢动力学研究中，GC-MS可用于监测药物在体内的代谢过程，从而了解药物的代谢途径和排除速率。
此外，GC-MS还可用于药物残留检测，以确保食品和饲料中的药物含量符合标准，并确保人畜禽产品的安全。
在食品安全领域，GC-MS可用于检测食品中的残留农药、食品添加剂等化学物质。
此外，GC-MS还可以检测食品中的挥发性化合物，如食品中的香味成分，以及食品中的有毒物质，如亚硝酸盐和氨基甲酸酯。
此外，GC-MS还被广泛应用于石油和化工领域。
例如，GC-MS可用于石油产品中的化合物分析、溶剂残留检测等。
此外，GC-MS还可用于石油污染物的鉴定和监测，以及化工产品的质量控制。
总之，GC-MS是一种高效的分析技术，可应用于多个领域。
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第26卷增刊2007年9月 分析测试学报FENXI CESH I XUEBAO (J ou rnal of Instrum en t a lAnal ysis)Vo.l 26Sep.2007GC 与GC-MS 联用技术进展及其在环境中的应用王德庆,付 群(上海大学 环境与化学工程学院 环境污染与健康研究所,上海 200072)基金项目:上海市优秀青年教师科研专项基金作者简介:王德庆(1974-),男,山东聊城人,实验师,E-m ai:l Dq w ang @shu edu cn气相色谱是物质分离分析的重要手段,在环境、生命科学、药物、化工产品分析等领域的应用日益广泛,几乎在所有的领域都涉及到色谱法及其相关技术的应用。
本文对气相色谱、气质联用技术的发展及在环境中的应用作一些介绍。
1 气相色谱、气-质联用技术的发展1903年,俄国植物学家M S Ts w ett 发表了题为 一种新型吸附现象及在生化分析上的应用 的研究论文,文中第一次提出了应用吸附原理分离植物色素的新方法。
1906年,他命名这种方法为色谱法。
这种简易的分离技术,奠定了传统色谱法基础。
但由于当时Ts w ett 色谱技术分离速度慢、效率低,长时间内并没有受到当时科学界的重视。
1 1 气相色谱1952年,Ja m es 和M arti n 发明了气相色谱法,并因此获得了1952年的诺贝尔化学奖。
1957年,Golay 开创了毛细管气相色谱法。
气相色谱法又称气相层析法,是一种采用冲洗法的色谱分离技术,特别适用于生化产品的分离纯化。
气相色谱以气体作为流动相,用固体吸附剂或液体作固定相,它利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定液液相间的分配系数不同,当气化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组分就在其中的两相间进行反复多次的分配(吸附-解吸附或溶解-放出),由于固定相对各组分的吸附或溶解能力不同,因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同,经过一定的柱长后,试样中被分离的各组分即能达到完全分离。
目前单纯的气相色谱应用相对要少些,一般是与其他技术联用。
传统的填充柱和毛细管气相色谱各有优缺点,填充柱由于分析物在柱上的高度分散导致分辨率低,而毛细管气相色谱在分离挥发性化合物时可避免溶液干扰,但却存在取样量较少而灵敏度有所下降问题。
近年来提出的由900硂2000支毛细管组成的毛细管束克服了这两者的缺点。
1 2 气-质联用对于复杂多组分混合物分析,单种方法是难以解决的,往往需要两种或两种以上分析方法才能有效解决。
其中气相色谱、质谱灵敏度都很高,最小检测量接近,被分析样品都必须气化,所以气-质联用更为适宜,成为开发最早的色谱联用仪器,在所有联用技术中发展相对最为完善。
这种技术发展较快,对未知混合组分定性鉴定、分子结构的准确判断提供了一种更加完善的手段。
目前,从事有机物质分析的实验室几乎都把GC -M S 作为最主要的定性确认手段之一,在很多情况下也用于定量分析。
现在发展迅速的小型台式质谱仪已成为气相色谱仪的一种专用检测器 质谱检测器(M SD)。
1 3 全二维气相色谱(GC /GC)全二维气相色谱是气相色谱技术历史上的一个突破,对普通一维色谱无法分离的复杂样品的分析起到关键的作用。
它是上世纪90年代初出现的新的分析方法。
1990年,Jorgenson 等提出全二维液相色谱-毛细管联用的方法,同年L i u 和Ph illip 利用他们以前在快速气相色谱中的在线热解析调制器开发出全二维气相色谱法,1999年Philli p s 和Zoex 公司合作正式实现仪器商品化,此仪器具有的分辨率高、峰容量大、灵敏度高、分析时间短、定性可靠性大大增强等优点,使得其将在复杂样品的分离分析中占据越来越重要的地位。
由于全二维气相色谱突出的分离性能而受到广泛关注,它与质谱的联用技术更大地开阔了全二维气相色谱的应用前景。
目前全二维气相色谱可用于毒杀芬、氯代二英、氯代苯并呋喃等复杂混合物的分析,水样中痕量含氧化合物和芳烃的分析,食品和环境中农药的分析等等。
全二维气相色谱技术刚刚起步,许多研究仍有待进行,就其所具有的优点和其在分析复杂样品中的特殊地位,此技术将会在复杂混合物的分离分析中占据越来越重要的地位。
2 气相色谱、气-质联用技术在环境中的应用为了改善人类生存的环境,治理环境污染,对环境污染物的检测分析便成了当今世界的一个重要课题。
我国上世纪90年代就投入巨大人力、财力进行环境污染物研究。
2 1 农药[1]随着社会进步,人们越来越重视食品安全问题,其中农药污染是影响食品安全的重要因素,已成为各国衡量食品卫生及其质量状况的首要指标。
欧盟、美国、日本、加拿大等发达国家和地区相继对食品中的农药残留提出了越来越低的最高残留量要求。
由于气相色谱-质谱联用技术具有对样品当中不同种类的上百种农药残留同时进行快速扫描、定性、定量的优势,因此使得它在农残检测中显得尤其重要,并已被很多国家研究者开发和应用。
美国的S teven J等人2000年建立了水果和蔬菜样品中251种农药及其代谢物的残留GC-M S检测方法。
2004年Steven J[2]等用Q uEChERS和M SPD两种快速简便的分析方法对含脂类食品基质分别进行GC-M S测定。
他们通过优化后的QuEChERS方法对生菜和桔子基底中的229种农药进行GC-M S 分析,其中206种农药回收率达到90%硂110%,标准偏差小于10%。
日本的Yuk io Sa ito等[3]用乙腈提取,活性碳和PSA双柱净化,能程序升温的大口径进样GC-M S 分析检测114种农药,得到好的回收率、特别的净化效果和短的净化时间。
日本的E ijiU eno等[4]首先用乙腈提取蔬菜中89种农药,盐析后乙酸乙酯再溶解,共溶物自动过凝胶色谱和活性碳串联双柱,之后再用气质联用分析,回收率在70%硂120%,标准偏差小于5%,方法已应用到188种果蔬的日常检测中。
张兵等[5]用GC-M S测定蔬菜中15种农药残留。
李云飞等[6]用GC-M S以选择离子检测方式对果蔬类农产品中含有机氯、有机磷、氨基甲酸酯及除虫菊酯类4类12种农药的残留量进行定性和定量分析。
结果表明方法回收率在80%硂120%,相对标准偏差在6%硂20%之间。
刘永波等[7]采用GC-M S/SI M方式,依据保留时间和特征离子丰度比,在36m in之内检测有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯等48种农药,并可同时定性和定量,可用于蔬菜、水果等多种农产品的检测。
许泓等[8]采用GC-M S对果蔬中107种残留农药检测进行了系统研究,考察了被测组分在不同极性毛细管色谱柱上的保留时间值。
郑孝华等[9]将微波辅助萃取同液液微萃取技术相结合,利用GC-MS开发了蔬菜、水果中多种拟除虫菊酯残留的检测技术。
汤桦等[10]采用固相萃取技术,以丙酮和正己烷提取,C18小柱净化,用GC-M S可同时测定浓缩苹果汁中4种拟除虫菊酯类农药的残留量,方法的回收率在96 5%硂111 9%之间,相对标准偏差为1 7%硂6 9%,检出限0 02硂0 10 g/kg之间。
在我国科学家不断的努力下,2005年我国终于颁布了用气质联用来进行蔬菜水果和粮食中的农药多残留测定的国家标准(GB/T19648222005)。
标准规定了水果和蔬菜中446种农药残留量的气相色谱-质谱和液相色谱-串联质谱测定农药残存的方法(其中,383种农药用气相色谱-质谱检测)。
标准适用于苹果、梨、西红柿、黄瓜等多种果蔬的测定。
2 2 多环芳烃(P AH s)[11]多环芳烃(PAH s)是一类广泛分布于海洋环境中的有机化合物,由于PAH s中某些组分对人体和生物具有较强的致癌和致突变作用,严重影响人类健康。
马永安等用GC-M S联用技术-特征离子选择测定了贻贝中的PAH s,可定性定量测定10多种PAH化合物,此法适用于海洋环境中PAH s的测定。
近年来,王志鳞报道采用5种键合相石英毛细柱GC-M S联用系统对上海市大气颗粒有机污染物进行测定,共检出302种有机化合物,其中有94种多环芳烃。
成玉报道了基于美国EPA610方法,建立了适用于气溶胶中PAH s的定量分析方法,采用超声抽提气溶胶样品,抽提物经硅胶层析柱分离,使用毛细管柱GC/FI D和HP5890GC/H P5972M SD,并配备了H P-5石英毛细管柱,用于分离、鉴定多环芳烃,实验中用16种PAH s混合标准样品绘制标准曲线,回收率为80 7%硂110 0%,检出限为8 5 pg/m3,质量控制结果表明,其准确度和精确度均符合美国EPA610方法要求。
2 3 多氯联苯(PCB s)[12-13]多氯联苯在环境中难以生物降解,具有很高的脂溶性,容易在生物体脂肪中大量富集。
因此,自从PCBs生产和使用开始,就已普遍残留在大气、土壤和水环境中。
蔬菜、人体、鸟类、鱼类以至于南北极的动物体内均检测到了PCB s。
这些残留有机物具有持久性。
环境样品中PCBs的分析方法以GC/ECD、GC-M S等为主,其中美国和日本的有机氯农药标准分析方法是GC/ECD和GC-M S为主。
在分析水样里PCBs残留量的EP A525、EPA625标准分析方法中采用的是GC/ECD。
康跃惠等用GC/ECD对沉积物中的PCB s进行分析表明:PCB s的回收率在97%硂118%之间,方法检出限为0 1硂1 4fg/kg;许士奋等采用GC/ECD分析长江南京段沉积物中的多氯有机污染物含量,结果表明该法对不同的化合物回收率达69%硂112%,相对偏差为2%硂13%。
赵云峰等应用M asslab的定量软件,以选择离子扫描方式,建立了有机氯农药多残留的GC-M S定量测定方法。
H e m bree D M等用该法研究了PCB s的异构体特征。
谭培功采用固体吸附热脱附气相色谱、质谱联机分析气体中的亚磷酸三甲酯,其拟合度大于900,可以准确定性。
PCBs的分析对分析研究者一直具有挑战性,PCBs共有209个氯代联苯化合物,不同的PCB有不同的毒性、生物积累行为和分解路径等,到目前为止没有一个单柱色谱能分离所有感兴趣的PCB,一般气相色谱只能测定其所有总量。
GC/GC由于其高效分离的特点,成为分析PCBs的首选方法。
De Geus等使用GC/GC分离了非-邻位氯苯CB s77126和169及一个工艺PCB混合物A roclor1254。
大连物化所许国旺等用GC/GC与TOF-M S飞行时间质谱联用表征卷烟主流烟气中的酚类化合物[14],采用TOF-M S谱图图库检索以二维 结构谱图 的定性手段,初步鉴定出250个酚类化合物[15]。
2 4 多溴联苯(PBB s)与多溴联苯醚(PBDE s)多溴联苯醚(po lybro m i n ated diphenyl ethers,PBDEs)是一种目前使用最广泛的溴代阻燃剂,主要添加于塑料、电子产品以及家具中。