7 快速GC分析
快速GC并非是一个新技术,因此未被大多数实验室采用,因为节约的分析时间与整个样品制备时间相比微不足道。不过,若节约的时间用于重复分析和/或追加标准品,财快速GC能够提供更好的精度。更快的样品制备技术如微波辅助萃取(MAE)、固相萃取(SPE)及固相微萃取(SPME)能够缩短制样时间和分析时间的差距。
快速GC最为关心的是更短的柱子和快速程序升温速率(如果需要的话)。由于保留时间与柱长成正Lh,所以缩短柱长能缩短保留时间,但同时也降低了柱效。使用薄液膜和细径柱能提高柱效。这些参数要求快速进样(通常冷冻聚焦)和小体积样品。值得注意的是这样会损失一些柱效
程序升温速率特别高的仪器已经出现。Ez-Flash系统(Thermo Orion,Beverly,MA)使用镀铝柱,可以经受1200℃/min升温速率
8 顶空(HS)GC
一个用于多种固、液基质样品的制备技术是顶空(HS)进样。HS?GC能够分析包含在不能直接进样的基质中的挥发性及半挥发性物质,例如药物、血液、聚合物、纸张、泥土、生物组织、树脂、木材、洗涤剂、凝胶、水、蜡和食物。HS-GC的基本原理是收集基质上方的蒸气并导入GC或GC-MS供分离及检测。HS-GC有静态及动态两种基本模式。在静态模式中,样品池密封、恒温并使其平衡,因此受热分析物的蒸气压富集达到基于每个分析物分配系数的蒸气态。然后从平衡的静态系统中取出(通常用注射器)一部分蒸气进样
动态顶空模式,也称吹扫收集,可以连续将顶空挥发物富集到一个收集器或柱头中。动态模式能够富集痕量物质,大幅度降低检测限,同时可以有效地提取感兴趣的物质。吹扫收集法是美国环保局推荐的分析饮用水中挥发性有机物的方法(502号
HS进样方法有几个优点:
1)适合提取任何物态(固态、液态、气态);2)溶剂峰小或无溶剂峰;3)手工操作简单;4)检测限通常低于直接进样的检测限。
应用在线SIM GC-MS收集数据进行定性。该技术可靠性高;研究中发现,峰面积重现性的标准偏差低于5%
9 固相微萃取(SPME)8
SPME是选择性地萃取气、液、固相物质的常用方法。该技术由Pawliszyn首创,并在过去的10年当中得到了发展[5]。SPME是将有固定相涂层的熔融石英纤维插入待测物中,使纤维与
气相或溶液达到平衡,被测物选择性地富集到纤维上,将纤维收回到注射器针头并转移到GC加热的进样口,热解吸被分析物。图7是SPME的基本构造。
此方法优点颇多:1)样品浓缩到纤维上,可降低检测限;2)方法使用简单,可自动化;3)纤维束紧凑耐用的特点使现场制备和转移成为可能;4)可与其他仪器联用,如HS-GC及HP
$$lc[6,7]。
10 GC的局限性
GC在制备和定性方面不理想(需要MS定性),在手性分离方面也有限。
不像HPIC,制备GC柱的效率会随柱径的增大而显著下降。从
气相收集待侧物比HP
$$lc困难得多。1970年有3台商品化的GC,如今一台都没有。制备GC不能与制备HP
$$lc竞争,后者正迅猛发展。
GC也可作手性分离,但是不如HP
$$lc,没有手性流动相,且手性固定相在数量和温度范围两方面都有限
11 结论
虽然GC没有壮大,但也没有消亡。对挥发性化合物,GC或GC。MS仍然是首选。众多新型及自动化进样技术的应用,使GC继续成为有机分析实验室中的主角。GC面临的主要挑战是继续吸引实验室主管们的注意并使潜在的用户了解最新进展。
参考文献
James AT, Martin AJP. Biochem J 1952; 50:679-90.
McNair HM.
$$lc will not replace GC. Chromatographia 1974; 7:161-5.
McLaffeny F. Wiley Regisuy of Mass Spectral Data, 7th ed.
database, with NIST Spectral Data. New York: Tohn Wiley and Sons,
June 2000.
Wang Y. Ph.D. thesis. Virginia Polytechnic Institute and State
University, Blacksburg, VA, 1998.
Zhang Z, Pawliszyn J. Solid-phase microextraction, a solvent-free
altemative for sample preparation. Anal Chem 1994; 66:844A.
Zhang Z, Pawliszyn J. Headspace solid-phase microextraction. Anal
Chem 1993; 65: 1843.
Chen J, Pawliszyn J. Anal Chem 1995; 67tl5):2530-3