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氣相色譜的應用
閱讀：1366 發布時間：2013-6-3
氣相色譜的應用 隨著科學技術的發展，氣相色譜法作為一種新型分離分析技術被迅速發展起來，它是一種高 效能、選擇性好、靈敏度高、應用廣泛的儀器分析方法。 氣相色譜概述： 氣一液色譜法誕生五十多年以來，氣相色譜理論和技術 都有了長足的進步。色譜柱由氣一液、氣一固色譜填充柱很 快發展為毛細管柱，多種高靈敏度和選擇性檢測器的發展使 氣相色譜的使用范圍不斷擴大，食品分析技術也隨之發生了 革命性的變化，尤其是60年代氣相色譜一質譜聯用儀的產 生，有效彌補了氣相色譜在定性分析方面特異性差的弱點， 使得氣相色譜技術在復雜基質樣品分析中有了突破性進展。 據報道，現有的氣相色譜檢測器約50余種。1952年 James和Martin創立氣一液色譜法的同時，使用了*個氣 相色譜檢測器一接在填充柱出口的一個滴定裝置來檢測脂 肪酸的分離，用滴定溶液體積對時間作圖，得到積分色譜圖。 以后他們又發明了氣體密度天平。1954年Rya提出熱導計， 開創了現代氣相色譜檢測器時代。19?年wcwillian和 Harley同時發明了 F.，Lovelock發明了氫電離檢測器（FID）， 使檢測器的靈敏度提高了 2 一 3個數量級。20世紀60和70 年代，由于環境科學等學科的發展，提出了痕量分析的要求， 一些高靈敏度、高選擇性的檢測器陸續出現。1960年 Loveofkc又提出了電子捕獲檢測器（ECD）; 1966年Bordy 等發明了火焰光度檢測器（FPo）i;1974年Kolb和BKcho畔是 出了 Npo，等等。20世紀50年代，由于彈性石英毛細管柱 的快速廣泛應用和計算機技術的發展，使TCD、FID、ECD 和砷D的靈敏度和穩定性均有很大提高。同時，出現了化 學發光檢測器（CLD），以及一批用于化合物的組成和結構分 析的聯用儀器，如傅立葉變換紅外光譜（FTIR）、質量選擇檢 測器（MSD）和原子發射檢測器（AED）逐漸成為常規使用的檢 測器。尤其是20世紀90年代以來，由于電子技術、計算機 和軟件的飛速發展使MSD生產成本和復雜性下降，穩定性 和耐用性加強，目前已成為zui通用的氣相色譜檢測器。 2氣相色譜在各領域中的應用2.1氣相色譜在食品分析中的應用 國以民為本，民以食為天，食物不僅是人類生存的zui基 本需要，也是國家穩定和社會發展的永恒主題，而食品的營 養成分和食品安全又是當今世界十分關注的重大問題，因而 食品分析就起著關鍵性作用。食品分析涉及營養成分分析和 食品添加劑分析。在這兩個方面氣相色譜都能發揮其優勢， 重要的營養組分如氨基酸、脂肪酸、糖類都可以用GC進行 分析。食品的添加劑有千余種，其中有許多可用GC來檢測。 色譜技術在食品分析中的應用與色譜法的發展史幾乎 是同步的。1952年諾貝爾化學獎獲得者英國化學家James 和生物學家Martinzui早發明氣液色譜，就是用來分析脂肪 酸等混合物。色譜法的優點是:分離效率高。可分離性質十 分相近的物質，可將含有上百種組分的復雜混合物進行分 離。其優點有以下幾種： 分離速度快。幾分鐘到幾十分鐘就能完成一次復 雜物質的分離和分析。 靈敏度高。能檢測含量在10-3克的物質。 應用范圍廣，幾乎可用于所有化合物的分離和測 定，包括無機物、有機物、低分子或高分子化合物，甚至有 生物活性的生物大分子也可以進行分離和測定。 樣品用量少。用極少的樣品就可以完成一次分離 和測定。 分離和測定一次完成。可以和多種波譜分析儀器 聯用。 近20年來，色譜技術以驚人的速度擴展到食品分析研 究領域，許多新的色譜技術已進入實用階段，如毛細管電脈 儀技術（CE）、色譜-質譜聯用技術（GC-MS、HPLC 一 MS、 CE 一 MS等）、固相萃取技術（SP^*超臨界流體色譜技術 （SFC）以及出現的全二維氣相色譜等。這些新技術的綜 合應用，大大提高了食品中農、獸藥殘留分析的靈敏度，簡 化了分析步驟，提高了分析效率，并使分析檢測結果的可靠 性得到進一步確證。例如Shne，在海產品、肉類和蜂蜜中 氯霉素殘留的檢測方法研究中，在使用簡便的酶聯免疫法粗 篩后，用GC - ECD和HPLC - UVD進行了檢測，zui后 用 GC - MS - EI - SIM 和 GC - MS - NCI - SMI 對檢 測結果進行確證實驗。 氣相色譜在農藥殘留檢測方面的應用 當今世界把食品安全作為頭等大事的情況下，對食品和 藥物中污染物和有害物質檢測技術的研究受到重視。在農作 物（包括藥用植物）中大量使用殺蟲劑、除草劑、除真菌劑、 滅鼠劑、植物生長調節劑等，在大大提高農作物產量的同時， 也致使在農產品、畜產品中農藥殘留量超標對人類的健康也 帶來了很大的負面影響，研究開發快速、可靠、靈敏和實用 的農藥殘留分析技術是控制農藥殘留、保證食品安全、避免 間貿易爭端的當務之急。農藥殘留分析是復雜混合物中 痕量組分分析技術，農殘分析既需要精細的微量操作手段， 又需要高靈敏度的痕量檢測技術，自20世紀60年代以來， 氣相色譜技術得到飛速的發展，許多靈敏的檢測器開始應 用，解決了過去許多難以檢測的農藥殘留問題。 2.3氣相色譜在藥物和臨床分析中的應用 盡管在藥物及臨床分析中HPLC有很多的應用，但從近 幾年的文獻也可以看出，氣相色譜在藥物和臨床分析中的應 用也有很多，實際上氣相色譜方法簡單易于操作，如果用氣 相色譜可以滿足分析要求，它應該是的方法。特別是把 GC和MS結合起來是一種珠聯璧合集分離和鑒定、定性與 定量于一體的方法，如果把固相微萃取（SPME）和GC或 GC-MS結合在一起，又把樣品處理及定性與定量于一體， 在臨床分析中很有意義。 2.4氣相色譜在石油和化工分析中的應用 多年來氣相色譜的發展推動了石油和石化的發展，反過 來石油和石化的發展又促進了氣相色譜的前進和發展，氣相 色譜在石油和石化領域有著極大的應用場所。所以氣相色譜 在石油和石化分析中的應用長盛不衰，盡管近年液相色 譜和進紅外光譜在石油和石化分析中的應用研究頗受青睞， 但在石油和石化分析中氣相色譜仍是主要的分析手段。 由于氣相色譜法在所有的色譜方法當中是zui容易做的方法， 所以在各種化工生產的產品檢驗中對多成分、可揮發性組分 的測定，GC應該是的方法，在高聚物分析中GC也發 揮了十分積極的作用，像裂解氣相色譜和反氣相色譜都是針 對高聚物分析的有力技術，所以有許多應用報告。當然從 GC的研究角度不一定是開創性的研究，但是從實用角度對 使用者來說是很有價值的。 2.5氣相色譜在環境污染物分析中的應用 為了改善人類生存環境、治理環境污染，對環境污染物 的檢測分析是當今世界一個重要的課題。我國投入巨大的人 力物力進行環境污染物分析研究和實際檢測，其中氣相色譜 法是十分有力的手段之一，可以進行大氣、室內氣體、各種 水體和其他類型污染物的分析研究和測定。 3結論 隨著社會的不斷進步，人們對氣相色譜的研究將會越來 越深入，使其朝更高靈敏度、更高選擇性、更方便快捷的方 向發展，不斷推出新的方法來解決可能遇到的新的分析難 題，計算機網絡的飛速發展也為這些領域的發展創造了更好 的機遇與更廣闊的發展空間。