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1、中毒案件检材中毒鼠强的气相色谱定性及定量分析方法（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑 完整版实用资料，欢迎下载）GA/T 205-1999 中毒案件检材中毒鼠强的气相色谱定性及定量分析方法 检测条件检测物质主机及检测器进样色谱柱温度气流条件色谱图中毒案件检材中毒鼠强GC-4290附有氮磷检测器（NPD）参考：1.0L参考：3%OV-17chro-mosorb W HP2m2.6mm(id)填充玻璃柱参考：柱温240检测器280汽化室250参考：氮气80 mL/min空气与氢气配比以仪器最佳条件。参考图参考：OV-1、BP-1、BP-10、HP-1、HP-5等弹性石英毛细管柱25m0.25m
2、m(id)0.32参考：柱温采用程序升温。汽化室280检测器280参考：氮气80 mL/min分流比30：1空气与氢气配比以仪器最佳条件GC-4290附有火焰光度检测器（FPD）参考：1.0L参考：BP-1 25m0.25mm(id)0.32弹性石英毛细管柱参考：柱温采用程序升温。汽化室280检测器280参考：氮气80 mL/min分流比30：1空气与氢气配比以仪器最佳条件气相色谱2质谱对三种硅藻脂肪酸组成的测试规律性分析夏静芬,钱国英,贾永红(浙江万里学院生物与环境学院,宁波315100摘要:借助气相色谱2质谱(G C2MS联用技术比较分析了角毛藻(Chaetocerosmuelleri、新
3、月菱形藻(Nitzshia closterium和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornu2tum等3种硅藻在保留时间和质谱裂解方面的异同性规律。结果表明,强极性柱中各脂肪酸的分离顺序为低碳原子数到高碳原子数,碳原子数相同的组分分离顺序按低不饱和度到高不饱和度,弱极性柱中色谱出峰顺序也为低碳原子数到高碳原子数,与强极性柱一致,但碳原子数相同的组分分离顺序则从低饱和度到高饱和度,与强极性柱恰好相反;不同脂肪酸的质谱裂解表明,饱和脂肪酸甲酯的基峰为mz74,单烯脂肪酸甲酯的基峰为mz55,双烯脂肪酸甲酯的基峰为mz67,而三烯以上脂肪酸甲酯的基峰则为mz79,本文认为基峰这一特点可
4、用来确定不饱和度,以助于快速准确的对脂肪酸甲酯进行定性分析;本文还比较了T MSH和NaOH2CH3OH两种甲酯化方法的区别。在此基础上用面积归一化法测定了硅藻脂肪酸的含量,发现3种硅藻都含有饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,其中23PUFAs主要为EPA。关键词:硅藻;G C2MS;脂肪酸多烯脂肪酸(PUFAs,特别是以二十碳五烯酸(EPA和二十二碳六烯酸(DH A为代表的23PU2 FAs系列,与营养保健和疾病预防等诸多生物功效有重要关系15。当前,23PUFAs主要来源于水生动物提取的油制品,但这些来源却面临诸多问题,于是迫切需要开发一种价格低廉、来源丰富、易于分离纯化的23P
5、UFAs来源,海洋硅藻便是首选的重要的来源之一。近年来,对海洋硅藻中PU2 FAs的分析工作日益增多,建立快速、准确、可靠的分析方法,对硅藻中功能性脂肪酸的研究和开发具有极为重要的意义。目前脂肪酸的分析方法主要以气相色谱法为主611,该法只能依据峰的保留时间对各种脂肪酸进行定性分析,且需要昂贵的脂肪酸甲酯标准样品,应用受到限制。G C2MS 法是利用气相色谱对混和物的高效分离能力和质谱对纯物质的准确鉴定能力而开发的分析技术,已较多的应用于测定动物与植物中的脂肪酸含量1216,用此法对微藻中脂肪酸含量测定的报导还不多见,特别是对脂肪酸的色谱保留时间规律与质谱特征研究的更少17。本文通过G C2M
6、S法测定角毛藻(Chaetoceros muelleri、新月菱形藻(nitzshia closterium和三角褐指藻(phaeodactylum tricornutum的脂肪酸组成和含量,提出了硅藻脂肪酸甲酯保留时间规律和质谱特征,旨在建立准确可靠硅藻脂肪酸测定方法,为硅藻脂肪酸的开发利用打下技术基础。1实验部分1.1仪器与试剂Finnigan T race DS Q气质联用仪,CP2Sil8C B MS 毛细管柱30mm0.25mm0.25m。色谱标准样品购自Sigma公司;其他均为市售分析纯试剂。1.2实验方法基金项目:国家外专局(CG200633 4项目资助作者简介:夏静芬(1976
7、-,女,讲师,硕士指藻(phaeodactylum tricornutum 由本实验室提供。培养基采用F 2配方配制18 持5min ,再以2.8min 的速度升温到240,保持5min 。以高纯He 为载气,流速1.0m L min ,分流比501,进样量为1L 。质谱条件:质谱离子源EI ,温度250,能量70V,灯丝电流100A ,转移线温度250,全程扫描,质量范围40300amu ,数据起始采集时间4.20min 。2结果与讨论2.13种硅藻脂肪酸甲酯的气相色谱2质谱图及脂肪酸相对含量图1、图2和图3分别为在选定的条件下所测得的3种硅藻各脂肪酸组分的气相色谱2质谱总离子流图。图中横坐
8、标为组分的保留时间,纵坐标为各组分的离子强度相对比例,样品分析总时间为38.68min ,从各图中可以看出各组分分离效果较好。 图1角毛藻各脂肪酸甲酯的气相色谱2质谱总离子流图根据气相色谱质谱总离子图中各组分的离子碎片质量谱图,利用计算机谱库进行指认,并通过标准物质核对以确定其化学结构。由于脂肪酸甲酯的响应值比较接近,所以采用峰面积归一化法计算各种脂肪酸的含量。定性定量结果见表1。图2新月菱形藻各脂肪酸甲酯的气相色谱2质谱总离子流图图3三角褐指藻各脂肪酸甲酯的气相色谱2质谱总离子流图表13种硅藻脂肪酸的组成及相对含量脂肪酸碳数和不饱和度百分含量%角毛藻新月菱型藻三角褐指藻C14040.20 6
9、.8542.12C163n -48.728.6011.11C180 2.65 1.98C205n -3(EPA 2.59 2.64 2.31C2204.99411.312.6410.91从表1可以看出,从总体上来讲,3种硅藻都有较高含量的C140、C161n -7、C160、C181n -9,且C161n -7的含量高于C160和C181n -9;EPA 含量接近,约2.5%,均未检出DH A 。但3种硅藻脂肪酸组成又各有特点,其中角毛藻和三角褐指藻脂肪酸组成比较相似,C140的含量超过40%,且都具较高含量的C163n -4,并有C180检出;而新月菱形藻C140的含量相对较低,且未检测到C
10、163n -4和C180,但有C162n -4和C220检出。2.2脂肪酸甲酯保留时间的规律对不同类型的毛细管柱,脂肪酸甲酯保留时间的规律不同。用4种毛细管柱对3种硅藻脂肪酸进行了分离,其中SP2380(S UPPE LC O 公司毛细管柱、DB 2FFAP (Agilent J &W Scientific 公司毛细管柱和SP2330(S UPPE LC O 公司的保留规律一致,即对于不同碳原子数脂肪酸甲酯的分离顺序是从低碳原子数到高碳原子数;碳原子数相同的组分分离顺序按低不饱和度到高不饱和度。而对于本实验所选用的CP -Sil8C B MS (Abel 公司分析柱,由图1图3的总离子流图可以
11、看出,色谱出峰顺序为碳数少的脂肪酸甲酯先出峰,碳数多的脂肪酸甲酯后出峰,与前面3种柱子一致;但碳原子数相同的组分分离顺序则是饱和度低的先出峰,饱和度高的后出峰,与以上3种柱子恰好相反。这是“相似相溶”原理的体现,因为前3种毛细管柱极性较强,而后者色谱柱固定相的极性较弱。2.3脂肪酸甲酯的质谱特征由脂肪酸甲酯的质谱图可以看出,一般饱和脂肪酸甲酯在m z 74处出现最强离子峰,即基峰,其对应于饱和脂肪酸甲酯进行2H 转移,断裂的麦氏重排反应所产生的CH 3CO+CH 3片段。另外在m z 55,m z 87处也有较强离子峰。单烯脂肪酸甲酯在m z 55处出现最强离子峰,可能对应于双键迁移进行(断裂
12、产生的C 4H 7+片段,另外在m z 67,m z 69,m z 74处也往往有较强离子峰出现。双烯脂肪酸甲酯在m z 67处出现最强离子峰,可能对应于双键迁移进行(断裂产生的C 5H 7+片段,另外在m z 55,m z 81,m z 95处也常有较强离子峰。三烯以上脂肪酸甲酯在m z 79处出现最强离子峰,主要对应于双键迁移进行(断裂产生的C 6H 7+片段,另外在m z 55,m z 67处也有较强离子峰;而四烯以上脂肪酸甲酯还在m z 91处有较强离子峰,对应于C 7H 7+片段。以上规律与吴惠勤等的研究基本一致17,我们认为可由基峰确定不饱和度,以助于快速准确的对脂肪酸甲酯进行定性
13、分析。如图4为3种硅藻都含有的多不饱和脂肪酸二十碳五烯酸(EPA 的质谱图,图中横坐标为核质比,纵坐标为不同质量数的离子强度,由于EPA 属于五烯酸,所以在m z 79处出现最强峰,另外在m z 55、m z 67、m z 91处出现较强离子峰。图4不饱和脂肪酸EPA 的质谱图2.4脂肪酸甲酯化方法的选择脂肪酸含羧基,极性较大,沸点也较高,直接进样分析困难,故在分析前要先对其进行甲酯衍生化,生成适于G C MS 分析的挥发性脂肪酸甲酯,以降低沸点和极性,提高分离的有效性。分别尝试了两种甲酯化方法,分别是T MSH (T rimethyl sul 2foniumhydroxide (酯化法19和
14、NaOH 2CH 3OH 酯化法(本法,实验结果表明,两种甲酯化方法都能取得较好的结果,相对来说T MSH 法时间较短,但试剂较为昂贵,因此本实验选用NaOH 2CH 3OH 酯化法。3结论由上述可见,采用G C 2MS 法测定硅藻的脂肪酸组成,即使分析条件变化,出峰时间和顺序产生变化,利用质谱也可以准确判定各峰的性质,所研究的脂肪酸甲酯保留时间的规律和质谱特征可快速指认各脂肪酸。定量分析结果表明三种硅藻都含有饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,其中23PUFAs 主要为EPA 。参考文献1Dupluse,F orestc.Biochemical Phamacology,2002,64
15、:8932Membrane sub fractions.Biochimica et Biophysica Acta,2002,1583:743C opeman L A,Parrish C C,Brown J A et al.Aquacul2ture,2002,210:2854Lombardi V R M,Cagiao A,Fernandez2nov oa L et al.Nu2trition Research,2001,21:14255梁英,麦康森,孙世春.海洋湖沼通报,1999,(2:706可成友,吴晓芳.中国卫生检验杂志,2005,15(5:5287黄鸿洲,康燕玉,梁君荣等.植物生理学通讯
16、,2007,43(2:3498陆开宏,林霞,钱云霞.中国水产科学,2000,7(1:209曹春晖,孙世春,麦康森等.青岛海洋大学学报,2000,30(7:42810李荷芳,周汉秋.海洋与湖沼,1999,30(1:3411蒋霞敏,郑亦周.水生生物学报,2003,27(5:24312付华,王钦,周志宇等.草地学报,1997,5(3:20513曹淑兰,关紫烽,蔡云萍.质谱学报,1999,20(1:7014舒妙安.浙江大学学报,2000,27(4:43315邓青,张小梅.云南民族学院学报(自然科学版,2003,12(1:3716付松,徐先顺,向奋飞.中国卫生检验杂志,2005,15(9:104217吴
17、惠勤,黄晓兰,林晓珊等.分析化学,2007,35(7:99818G uillard R R L,Ryther J H.Can J M icrobiol,1962,8:22919A H E l2Hamdy,W W Christie.J Chromatogr,1993,630(9:4382021年11月V o l .30N o .11N o v e m b e r 2021C h i n e s e J o u r n a l o f C h r o m a t o g r a p h y11661171 研究论文*通讯联系人:潘家荣,博士,教授,研究方向为食品安全.E -m a i l :p a
18、 n jr 263.n e t .基金项目:国家科技支撑计划课题(2021B A K 10B 04.收稿日期:2021-06-28全二维气相色谱-四极杆质谱法检测植物油脂中脂肪酸郑月明1,2,冯峰2,国伟2,储晓刚2,潘家荣1,3*,贾玮2(1.中国农业科学院农产品加工研究所,北京100193;2.中国检验检疫科学研究院,北京100123;3.中国计量学院,浙江杭州310018摘要:建立了植物油脂中31种脂肪酸成分的全二维气相色谱-四极杆质谱(G CG C -q M S 分析方法。样品经甲酯化衍生后,以D B -1柱(30m0.25m m0.25m 作为一维柱、D B -W a x 柱(3.2
19、m0.1m m0.1m 作为二维柱组成柱系统进行分离,在调制周期为3.5s 、四极杆质量扫描范围为m /z 40350的条件下,植物油脂中31种脂肪酸成分可以在50m i n 内得到准确和灵敏的检测。将本方法应用于实际样品的分析,灵敏度较传统的气相色谱-质谱法提高了100倍以上,一些植物油中微量的脂肪酸成分也因此被检出。该研究不仅为植物油中脂肪酸成分的分析提供了新的技术手段,同时对于确保食用植物油的质量安全、消除食用植物油的掺假伪劣等均有重要意义。关键词:全二维气相色谱-四极杆质谱;脂肪酸;植物油中图分类号:O 658文献标识码:A 文章编号:1000-8713(202111-1166-06D
20、 e t e r m i n a t i o n o f f a t t y a c i d s i n v e g e t ab l e o i l s u s i n gc o m pr e h e n s i v e t w o -d i m e n s i o n a l g a s c h r o m a t o g r a p h y c o u p l e d t o q u a d r o po l e m a s s s p e c t r o m e t r y Z H E N G Y u e m i n g 1,2,F E N G F e n g 2,G U O W e
21、i 2,C H U X i a o g a n g 2,P A N J i a r o n g 1,3*,J I A W e i 2(1.I n s t i t u t e o f A g r o -F o o d P r o d u c t P r o c e s s i n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,C h i n e s e A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e ,B e i j i n g 100193,C h i n a ;2.C h i n e s
22、e A c a d e m y o f I n s p e c t i o n a n d Q u a r a n t i n e ,B e i j i n g100123,C h i n a ;3.C h i n a J i l i a n g U n i v e r s i t y ,H a n g z h o u310018,C h i n a A b s t r a c t :C o m p r e h e n s i v e t w o -d i m e n s i o n a l g a s c h r o m a t o g r a p h y w i t h q u a d r
23、 o p o l e m a s s s p e c t r o m e -t r y (G C G C -q M S w a s a p p l i e d t o t h e d e t e c t i o n o f 31f a t t y a c i d s i n v e g e t a b l e o i l s .T h e s e t s o f c o l -u m n s ,m o d u l a t i o n p e r i o d ,s c a n r a n g e o f q u a d r o p o l e m a s s s p e c t r o m e
24、t e r w e r e o pt i m i z e d .T h e r e s u l t s d e m o n s t r a t e d t h a t t h e s e p a r a t i o n w a s a c h i e v e d i n 50m i n w i t h t h e c o l u m n s e t o f D B -1(30m0.25m m0.25m a s t h e 1s t c o l u m n a n d D B -W a x (3.2m0.1m m0.1m a s t h e 2n d c o l u m n .A l l f a
25、 t t y a c i d s w e r e a c c u r a t e l y a n d s e n s i t i v e l y d e t e r m i n e d w h i l e t h e m o d u l a t i o n p e r i o d w a s 3.5s a n d t h e s c a n r a n g e o f q u a d r o p o l e M S w a s m /z 40-350.M o s t o f t h e f a t t y a c i d s w e r e i d e n t i f i e d b y N
26、I S T l i b r a r y s p e c t r a s e a r c h ,t h e o t h e r f a t t y a c i d i s o m e r s w e r e i d e n t i f i e d b y s i n g l e s t a n d a r d i n j e c -t i o n a n a l y s i s .W h e n a p p l y i n g t h i s m e t h o d t o t h e r e a l v e g e t a b l e o i l s a m p l e s ,n o t o
27、n l y t h e s e n s i t i v i -t i e s w e r e 100t i m e s h i g h e r t h a n t h o s e o b t a i n e d w i t h G C -q M S m e t h o d s ,b u t a l s o s o m e m i n o r f a t t y a c i d s w e r e i d e n t i f i e d .T h i s w o r k s u g g e s t e d a n e w t e c h n i c a l a p p r o a c h i n
28、 a n a l y z i n g f a t t y a c i d c o m p o -n e n t s i n v e g e t ab l e o i l s ,w h ic h i s m e a n i n g f u l t o p r o h i b i t ad u l te r a t i o n a n d e n s u r i n g t h e q u a l i t y s af e t y o f e d i b l e v e ge t a b l e o i l s .K e y w o r d s :c o m p r e h e n s i v e
29、 t w o -d i m e n s i o n a l g a s c h r o m a t o g r a p h y -q u a d r o p o l e m a s s s p e c t r o m e t r y (G C G C -q M S ;f a t t y a c i d s ;v eg e t a b l e o i l s 植物油是人类膳食的重要组成成分,其主要成分是由一分子甘油和三分子脂肪酸合成的甘油三酸酯,另外还有少许游离脂肪酸。研究表明,植物油中的脂肪酸种类及含量对人体健康有重要影响1。由第11期郑月明,等:全二维气相色谱-四极杆质谱法检测植物油脂中脂肪
30、酸于不同种类的植物油以及同一种类但来自于不同产地或是不同采收期的植物油所含脂肪酸种类、含量也都有一定差异2,3,因此建立植物油中脂肪酸组成和含量的分析方法,获取不同种类食用植物油的特征脂肪酸标识物,对于确保食用植物油的质量安全,消除食用植物油的掺假伪劣等都有重要意义。针对植物油中的脂肪酸成分分析已经有一些方法报道,例如气相色谱法、气相色谱-质谱法等4-6。这些方法在对植物油中常见的高含量脂肪酸成分的分析中发挥了较大的作用,但是由于植物油中的脂肪酸成分复杂,且有许多脂肪酸的含量较低,使用上述方法可能无法对植物油中的所有脂肪酸进行准确识别和定量。近年来,全二维气相色谱串联飞行时间质谱技术(G CG
31、 C-T O FM S由于其高峰容量、高分离度及高灵敏度而受到广大分析工作者的重视,其在复杂基质成分分析等领域也已经显示了明显的优越性7-9。但采用全二维气相色谱串联四极杆质谱(G CG C-q M S进行植物油中脂肪酸成分分析的研究尚未见报道。本研究建立了植物油中脂肪酸成分的G CG C-q M S定性定量分析方法,一些植物油中微量的脂肪酸成分也得到了识别。1实验部分1.1仪器、试剂与材料Q P2021U l t r aG CG C-M S仪(日本,岛津公司配冷喷调制器Z X1(美国Z o e x公司,一维数据采集由G C-M Ss o l u t i o n2.5软件完成,二维数据采集由G
32、 CI m a g eR2.2完成。37种混合脂肪酸甲酯标准品(S i g m a公司;甲醇和正己烷(H P L C级,F i s h e r公司;13%15%三氟化硼甲醇溶液(上海安普科学仪器;正庚烷、无水N a2S O4(500灼烧4h,置于干燥器中备用(天津市化学试剂一厂。所用试剂除特别标注外,均为分析纯。0.45m聚四氟乙烯(P T F E膜(W a t e r s公司。标准溶液配制:取500L质量浓度为10g/L 的混合脂肪酸甲酯标准溶液用正己烷定容至5m L,作为标准储备液,密封后置于4保存。花生油、玉米油、葵花油、大豆毛油、橄榄油、橄榄葵花油,市售。1.2色谱-质谱条件一维色谱柱
33、:D B-1(30m0.25m m0.25m(R E X T E K,美国;二维色谱柱:D B-W a x(3.2 m0.1m m0.1m(A g i l e n t,美国。进样口温度250;恒线速度操作模式;进样量为1L,分流比101;程序升温:140保持5m i n,以4.5/m i n升温至200,再以1.5/m i n升温至240保持10m i n;离子源温度230;电离能量70 e V;检测器电压0.98k V;接口温度250;质量扫描范围m/z40350;冷气流量7L/m i n,热气温度370;调制周期3.5s;热喷时间350m s。1.3脂肪酸的衍生化处理植物油中脂肪酸的衍生参
34、考脂肪酸检测的国家标准10进行,简述如下:准确称取0.100g植物油置于100m L平底烧瓶中,加入8m L20g/L氢氧化钠-甲醇溶液,连接回流冷凝器,80水浴直至油滴消失;加入三氟化硼甲醇溶液7m L,继续水浴回流2m i n后用去离子水冲洗冷凝器。将平底烧瓶取出水浴锅并冷却至室温后,准确加入10m L正庚烷并振摇2m i n,再加入饱和氯化钠溶液,静置分层,取适量上清液加入4g无水硫酸钠,振荡1m i n后静置5m i n,取上层清液稀释适当倍数,经0.45m有机滤膜过滤待测。2结果与讨论2.1G CG C-M S条件优化2.1.1色谱柱的选择G CG C-M S的色谱柱系统由2根具有不
35、同极性的气相色谱柱通过一个冷喷调制器连接而成,这种组合使得分析物可以同时按沸点和极性两方面性质的差异获得分离,因而有效地提高了整个色谱系统的峰容量和分离度。同时由于冷喷调制器的冷冻聚焦作用,使得分析物的色谱峰变得尖锐,从而提高了灵敏度11。为了获得最大的峰容量和分离度,本研究对G CG C-M S中的色谱柱系统进行了优化,由于化合物在经过二维气相色谱柱的时间必须要小于冷喷调制器的一个工作周期,所以二维色谱柱一般选用柱长较短的极性色谱柱。本研究选择D B-W a x作为二维色谱柱,该色谱柱以聚乙二醇为固定相,可根据化合物的极性不同从而达到较好的分离。本研究主要选用了3种一维色谱柱进行对比分析,以
36、确定最优柱系统。首先考察了与D B-W a x极性有明显差异的D B-1型非极性色谱柱和R x i-5s i l 型弱极性色谱柱(二者均为30m0.25m m0.25m,R E X T E K,美国对脂肪酸成分的分离效果。结果表明,一维柱为R x i-5s i l时的分离效果要明显差于一维柱为D B-1时的分离效果。图1为C18和C20类脂肪酸在上述2个色谱柱系统上的分离谱图。在此基础上,又比较了D B-1型色谱柱(长度均为30m,内径0.25m m固定相涂层的厚度对脂肪7611色谱第30卷酸分离的影响,结果表明尽管1m 膜厚的分离效果稍优于0.25m 膜厚的分离效果,但柱流失严重,易干扰微量
37、脂肪酸成分的分析,因此,本研究最终确定的柱系统中一维柱使用0.25m 膜厚的D B -1气相色谱柱,二维柱使用D B -W a x 型色谱柱进行油脂中脂肪酸的分析。 图1不同柱系统下脂肪酸甲酯的分离情况F i g .1S e p a r a t i o n o f f a t t y a c i d m e t h y l e s t e r s b y d i f fe r e n t c o l u m n s y s t e m s 1D c o l u m n :D B -1o r R x i -5s i l (30m0.25m m0.25m ;2D c o l u m n :D B
38、-W a x (3.2m0.1m m0.1m ;G C t e m p e r a t u r e p r o gr a m :140f o r 5m i n ,r i s e t o 200a t 4.5/m i n ,200-240a t 1.5/m i n ,h o l d a t 240f o r 10m i n ;i n j e c t o r t e m p e r a t u r e :250;i o n s o u r c e t e m p e r a t u r e :230;M S t r a n s f e r l i n e :250;e l e c t r o n
39、i o n i z a t i o n :70e V ;s c a n r a n g e o f m /z :40-350;i n j e c t v o l u m e :1L ;s pl i t r a t i o :101;m o d u l a t i o n p e r i o d :3.5s ;h o t p u l s e (370:350m s ;l i q u i d N 2fl o w :7L /m i n .1.C 183n 6;2.C 183n 3;3.C 182n 6c ;4.C 182n 6t ;5.C 181n 9c ;6.C 181n 9t ;7.C 180;
40、8.C 205n 3;9.C 204n 6;10.C 203n 6;11.C 203n 3;12.C 202;13.C 201;14.C 200.2.1.2冷喷调制器参数优化冷喷调制器是二维色谱的核心部件,其中包含冷喷气和热喷气两路气体,分析物从第一根色谱柱流出,经冷喷气低温聚焦后再由热喷气高温脱附释放到第二根色谱柱中。在二维色谱运行过程中,冷喷气持续释放,热气脉冲式喷射,前后两次热喷之间的时间称为调制周期(P m ,每次热气释放的时间称为热喷时间12。冷喷气的流速对于不同化合物有所不同,此处温度需低于化合物流出温度120140方可达到捕集聚焦效果,对于碳数为440的化合物来说,其所需冷气量随
41、碳数增加逐渐降低,一般为15.51.5L /m i n 13。通过观察本研究中的目标分析物在不同冷气量条件下的一维色谱峰是否被切开,确定冷气量为7L /m i n 。调制周期时间对目标分析物在二维色谱上的信号强度和分离情况有重要的影响,过短的调制周期时间会导致一个化合物被分割在多个调制周期从而导致信号强度降低,另外可能使二维保留时间超过调制周期的化合物在下一个周期与下一个周期的化合物共流出;过长的调制周期会降低一维色谱的切割次数使其不足3次,降低一维色谱的分辨率。图2为不同调制周期下棕榈酸(C 160在二维色谱上的响应情况。由图2可以看出,调制周期为3s 时,其信号强度为另两个调制周期(3.5
42、s 和4s 的1/10;调制周期为3.5s 和4s 时棕榈酸的信号强度尽管在同一个数量级,但3.5s 时信号强度更高些。另外18碳脂肪酸在3.5s 调制周期下的分离情况较4s 时的效果好(见图3。因此,本研究的调制周期最终定为3.5s 。对于热喷时间,分别考察了250、300、350m s ,其中350m s 使得目标物在一维色谱柱上基本不拖尾,即这段时间恰好将分析物释放到二维色谱柱中,二维进样时间刚好合适。8611第11期郑月明,等:全二维气相色谱- 四极杆质谱法检测植物油脂中脂肪酸图2不同调制周期时间下棕榈酸甲酯(C 160在二维色谱上的色谱图F i g .2S l i c e p r o
43、 f i l e o f G C G C o f pa l m i t i c a c i d m e t h y l e s t e r (C 160u n d e r d i f f e r e n t m o d u l a t i o n pe r i o d s (P m 1D c o l u m n :D B -1;2D c o l u m n :D B -W a x .O t h e r c o n d i t i o n s a s i n F i g .1 .图3不同调制周期下18碳脂肪酸的二维色谱图F i g .3G C G C c o n t o u r p l o t
44、s o f f a t t ya c i d c h a i n s w i t h 18c a rb o n s u n d e r d i f f e r e n t m o d u l a t i o n pe r i o d s 1D c o l u m n :D B -1;2D c o l u m n :D B -W a x .O t h e r c o n d i t i o n s a s i n F i g .1.2.1.3质谱扫描质量范围的确定为了对植物油中所有可能存在的脂肪酸进行识别和检测,需要采用全扫描模式进行分析。由于二维色谱峰非常窄,一般为0.10.6s ,为增加定性
45、定量的准确度和灵敏度,需要使用尽可能高的扫描频率。四极杆型质谱检测器扫描的质量范围大小与扫描频率成反比,为提高扫描频率,需要选择尽量窄的质量范围。考虑到植物油中的脂肪酸甲酯通常含有质荷比为41、43的离子,且响应较高,为保证谱图的完整性,起始扫描质荷比需设为40;对于扫描质荷比的上限,尽管本研究使用的37种脂肪酸甲酯混合标准品的最大质量数为24个碳原子的脂肪酸,但植物油中的脂肪酸一般为1022个碳原子14,质量数在350以内,因此对于混合标准品中大于22个碳原子的脂肪酸(C 230,C 240,C 241,本研究未作检测,仅选择350为扫描的最大质荷比。在上述质量范围内,当设定四极杆的扫描速率为20000a m u /s 时,扫描频率可达33.3H z ,此时一个二维峰包含912个点,保证了化合物的准确定性定量。此外,根据国家标准,本研究使用的溶剂为正庚烷,如果要检测37种脂肪酸甲酯混合标准品中小于10个碳原子数的3种脂肪