氣相色譜質(zhì)譜儀(GasChromatography-MassSpectrometry,GC-MS)是一種聯(lián)合分析技術(shù),結(jié)合了氣相色譜(GC)的分離功能和質(zhì)譜(MS)的檢測及鑒定功能。該儀器能夠在復(fù)雜樣品中分離、檢測和鑒定不同化合物,廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、食品安全、法醫(yī)學(xué)、藥物測試等領(lǐng)域。
GC部分負(fù)責(zé)將樣品中的化合物根據(jù)它們的揮發(fā)性和分子大小進(jìn)行分離。樣品被蒸發(fā)并隨著載氣(通常是惰性氣體如氦或氮)通過色譜柱,不同化合物在色譜柱中的移動(dòng)速度不同,從而實(shí)現(xiàn)分離。一旦化合物從GC柱中洗脫出來,它們就會(huì)進(jìn)入MS部分。
在MS部分,化合物被離子化,通常通過電子轟擊(EI)方式。離子化的化合物隨后被加速并通過磁場,根據(jù)質(zhì)荷比(m/z)的不同而被分離。檢測器記錄下這些離子的數(shù)量,生成質(zhì)譜圖。通過與已知化合物的質(zhì)譜圖進(jìn)行比較,可以鑒定出樣品中的化合物。
氣相色譜質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
1.進(jìn)樣系統(tǒng):包括自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)樣器,用于將樣品引入GC系統(tǒng)。
2.色譜柱:色譜柱是GC的心臟,通常由石英或金屬毛細(xì)管制成,內(nèi)壁涂有固定相。
3.控溫系統(tǒng):精確控制GC爐和MS源的溫度,對(duì)于實(shí)現(xiàn)有效的化合物分離和離子化至關(guān)重要。
4.離子源:在MS中,化合物被轉(zhuǎn)化成離子的地方,常見的離子源包括EI源和化學(xué)電離源。
5.質(zhì)量分析器:根據(jù)質(zhì)荷比分離離子,常見的分析器包括四極桿、飛行時(shí)間和離子阱等。
6.檢測器:用于檢測和計(jì)數(shù)離子,最常見的是電子倍增管。
7.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):軟件用于控制儀器操作、數(shù)據(jù)收集和分析。
應(yīng)用:
1.環(huán)境監(jiān)測:檢測土壤、水和空氣中的污染物,如多環(huán)芳烴、農(nóng)藥殘留等。
2.食品安全:分析食品中的添加劑、殘留農(nóng)藥、食品包裝遷移物等。
3.法醫(yī)學(xué):毒物的檢測,以及火災(zāi)調(diào)查中的助燃劑分析。
4.藥物測試:藥物代謝物的分析,藥物開發(fā)中的純度檢測。
5.石油化工:石油產(chǎn)品的組成分析,如汽油、柴油等。
氣相色譜質(zhì)譜儀的使用與維護(hù):
1.校準(zhǔn):定期進(jìn)行質(zhì)量校準(zhǔn)和靈敏度檢查,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
2.清潔:定期清潔進(jìn)樣口、色譜柱和離子源,以保持儀器性能。
3.維護(hù):按照制造商的指南進(jìn)行日常、周常和月常維護(hù)。
4.培訓(xùn):操作人員應(yīng)接受適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn),熟悉儀器的操作和數(shù)據(jù)分析。
5.軟件更新:定期更新數(shù)據(jù)處理軟件,以獲得最佳性能和新功能。