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毛细管气相色谱法测定水杯密封垫圈中N-亚硝胺的迁移量

中国测试

CHINA MEASUREMENT &TEST

Vol.43No.1January ，2017

第43卷第1期2017年1月毛细管气相色谱法测定水杯密封垫圈中

N-亚硝胺的迁移量

严拯宇1,牛倩倩1,牟明瑶1,刘廷生2,曹志然2,廖声华1

（1.中国药科大学理学院，江苏南京211198；2.中国药科大学生命科学与技术学院，

江苏南京211198）摘要:建立毛细管气相色谱法用于测定水杯密封垫圈中5种N-亚硝胺的迁移量。采用DB-5（30m×0.53mm ，1.00μm ）

毛细管柱；程序升温：38℃保持4min ，以15℃/min 的速率升至250℃保持4min ；N 2为载气，流量为4.0mL/min ；氢火

焰离子化检测器（FID ），检测器温度为250℃；进样口温度为280℃；进样量为1.0μL 。以2-叔丁基对甲酚为内标，通过内标对比法计算样品中5种N-亚硝胺的迁移量。在该色谱条件下，N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶和N-亚硝基二丁胺之间均能完全分离。此5种N-亚硝胺化合物分别在0.01~0.50，0.10~0.75，0.02~0.75，0.02~0.75，0.01~0.50mg/kg 的质量浓度范围内线性关系良好（r 2=0.9916~0.9955）；进样精密度（RSD ）均小于5.0%（n =6）；平均回收率为88.9%~96.7%（RSD<5.0%，n =9）。定量限分别为0.01，0.10，0.02，0.02，0.01mg/kg （信噪比为10∶1）；检测限分别为2.0，20，2.0，2.0，2.0μg/kg （信噪比为3∶1）。采用本法测定3个厂家各2批水杯垫圈中N-亚硝胺的迁移量，均低于规定限度。该方法简便、准确、灵敏、重复性好、成本低，可用于水杯垫圈中N-亚硝胺迁移量的检测。

关键词:毛细管气相色谱法；N-亚硝胺；迁移量；水杯垫圈文献标志码:A

文章编号:1674-5124(2017)01-0037-05

Determination of migration levels of N-nitrosamines in cup gasket by capillary GC

YAN Zhengyu 1，NIU Qianqian 1，MOU Mingyao 1，LIU Tingsheng 2，CAO Zhiran 2，LIAO Shenghua 1

（1.School of Science ，China Pharmaceutical University ，Nanjing 211198，China ；

2.School of Life Science and Technology ，China Pharmaceutical University ，Nanjing 211198，China ）Abstract:To establish a capillary GC method for simultaneous determination of migration levels of 5N-nitrosamines in cup gasket.Methods DB-5capillary column （30m×0.53mm ，1.00μm ）was selected as chromatographic column ，the initial temperature of which was 38℃for 4min and gradually reached to 250℃for 4min with the rate of 15℃/min.Nitrogen was selected as carrier gas at a flow rate of 4.0mL/min and FID was used to detect N -nitrosamines at 250℃.The temperature of injection chamber was set at 280℃and the volume of injection was 1.0μL.2-tert -butyl -p -cresol was used as internal standard compound ，five kinds of component in the samples were calculated by internal standard comparison method.N -nitrosodimethylamine ，N -nitrosodiethylamine ，N -nitrosomorpholine ，N-nitrosopiperidine and N -nitrosodi-n-butylamine were completely separated under the established chromatographic condition.Good linear relationship were obtained for these five N-nitrosamines in the range of 0.01-0.50，0.10-0.75，0.02-0.75，0.02-0.75，0.01-0.50mg/kg ，respectively.The correlation coefficients of these five kinds of N-nitrosamines were ranged from 0.9916to 0.9955.The relative standard deviation of sampling precisions were less than 5.0%（n =6）and the average recovery were ranged from 88.9%to 96.7%（RSD<5.0%，n =9）.The limits of quantification for them were 0.01，0.10，0.02，0.02and 0.01mg/kg respectively （S/N =10∶1）.

doi :

10.11857/j.issn.1674-5124.2017.01.008

中国测试2017年1月

收稿日期:2016-05-20;收到修改稿日期:2016-07-19基金项目:大学生创新药物研制能力提高项目(J1030830)

国家级大学生创新创业训练计划项目(G15019)

作者简介:严拯宇(1955-),女,河南开封市人,教授,博士生导师,主要从事仪器分析、药物分析方面的研究。

0引言

N-亚硝胺是一类对人体有强致癌作用的N-亚

硝基化合物,广泛存在于腌制食品、烟熏食品及一些

乳胶制品中,如气球[1]、婴幼儿奶嘴[2]、医用手套[3]、玩具[4]等。基于N-亚硝胺对人体的强致癌作用,各国陆续颁布了关于N-亚硝胺限量的规定或指令,如1993年欧盟颁布的《关于弹性体或橡胶奶嘴和安抚奶嘴中释放的N-亚硝胺和N-亚硝基化合物》指令

中规定了由弹性体或橡胶所制成的奶嘴和安抚奶嘴中N-亚硝胺的迁移量的合格限量[2]。中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局与中国国家标准化管理委员会于2009年联合发布的GB/T 24153———2009《橡胶及弹性体材料N-亚硝基胺的测定》[5]中规定了采用气相色谱-质量选择检测器(GC-MSD)测定橡胶及弹性体材料中12种N-亚硝胺含量的方法,该方法的检测限为0.5mg/kg。

近年来,对N-亚硝胺化合物测定的方法不胜枚举。2013年,杨荣静等[6]用气相色谱-正化学电离质谱法检测婴儿奶嘴中N-亚硝胺物质的迁移量。同年,杨宁等[7]采用双填料固相萃取-高效液相色谱/质谱法同时检测了腌菜中9种N-亚硝胺。2015年,王亚恩等[8]

采用气相色谱-正化学源离子阱质谱法测定了饮用水中9种N-亚硝胺。上述方法均具有快速准确、灵敏度高的特点,但是,由于需要使用质谱仪等仪器,因而价格昂贵。

为了降低检测成本,本研究采用了气相色谱法测定水杯密封垫圈中的N-亚硝胺的迁移量,此法简便、准确度高、成本低廉,适用于常规的水杯密封垫圈的质量检测。1仪器与试药

1.1

仪器

气相色谱仪:安捷伦N6890气相色谱仪,Agilent Chemstation 工作站、FID 检测器;BP211D 电子天平(北京赛多利斯公司);旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。1.2

药品和试剂

样品水杯杯垫,1号厂家,批号141011,150111;

2号厂家,批号151002,151105;3号厂家,批号141209,141230)。

C18固相萃取小柱(安捷伦科技有限公司,

10mg/mL);二氯甲烷(国药集团化学试剂有限公司,纯度99.5%);甲醇(江苏汉邦科技有限公司,纯度99.95%);无水硫酸钠(国药集团化学试剂有限公司,纯度99.0%);2-叔丁基对甲酚(上海百灵威科技有限公司,纯度98%);N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶和N-亚硝基二丁胺5种N-亚硝胺对照品均来源于上海百灵威科技有限公司,质量浓度为100μg/mL,溶剂为二氯甲烷;实验用水为去离子水。

2方法与结果

2.1

色谱条件

色谱柱:DB-5(30m×0.53mm,1.00μm);程序

升温:初始温度38℃保持4min,以15℃/min 的速率升至250℃并保持4min;检测器温度为250℃;进样口温度为280℃;载气为氮气,流量4.0mL/min;燃气为氢气,流量40.0mL/min;助燃气为空气,流量450.0mL/min;进样体积为1.0μL。2.2

溶液的制备

各对照品储备液的制备:分别取5种N-亚硝胺

对照品(100μg/mL)适量置于10mL 量瓶中,即得各对照品储备液(100μg/mL)。

0.5mg/mL 内标储备液的配制:精密称定2-

叔丁基对甲酚25.000mg,置于50mL 容量瓶中,加入二氯甲烷适量溶解并定容,混匀后作为内标储备液。

混合对照品储备液的配制:精密量取各对照品储备液0.10mL,置于1mL 容量瓶中,加二氯甲烷稀释、定容,即得各对照品质量浓度均为10μg/mL 的混合对照品储备液。

混合对照溶液的配制:精密量取混合对照品储

The limits of detection for them were 2.0，20，2.0，2.0and 2.0μg/kg respectively （S/N =3∶1）.The migration levels of these five kinds of N-nitrosamines in the samples were lower than the limit of regulation in the samples.The method is simple ，accurate ，sensitive ，repeatable and low cost.It is suitable for the determination of the migration levels of 5N-nitrosamines in cup gasket.Keywords:capillary GC ；N-nitrosamines ；migration level ；cup gasket

第43卷第1期0

时间/min

100200300400500(a)空白溶剂

(b)混合对照溶液

时间/min

100200300400500图1空白溶剂和混合对照溶液的色谱图

备液0.10mL 置于1mL 容量瓶中,加入内标储备液

0.10mL 后用二氯甲烷稀释至刻度,摇匀,即可。

为了模拟水杯密封垫圈中N-亚硝胺化合物的迁移,在杨荣静等[9]测定婴儿奶嘴中N-亚硝胺的迁移量时对婴儿奶嘴的前处理基础上,考虑到实际生活中水杯密封垫圈N-亚硝胺化合物的迁移介质大多为饮用水,故确定了供试品溶液的配制方法如下:取完整的水杯垫圈约20g,放入装有纯水的烧杯中,使纯水正好覆盖住样品,浸泡10min。取出试样,使试样自然风干,得到去除非橡胶类物质的试样。准确称取10g 上述试样,置于200mL 具磨口塞的锥形瓶中,加入40mL 沸水,使液体覆盖住试样,塞好瓶塞,避光自然冷却,放置2h。将提取液倒入干净的50mL 棕色容量瓶中,用纯水洗涤试样,洗涤液并入提取液中,用纯水定容,混匀,即得提取液。

用2mL 二氯甲烷、2mL 甲醇和5mL 水依次处理C18固相萃取小柱。将上述提取液上样,控制流速,待样品全部通过固相萃取小柱后,低真空抽干10min。用10mL 二氯甲烷分5次洗涤样品容器,并淋洗小柱,收集淋洗液。将淋洗液以无水硫酸钠干燥后,用旋转蒸发仪浓缩至0.8mL,并用二氯甲烷定容至1mL 后待测。2.3专属性试验

精密量取空白溶剂(二氯甲烷)、各对照品及内标2-叔丁基对甲酚的储备液适量,按2.1项下色谱条件,分别进样测定,记录色谱图,确定其保留时间。结果如图1所示,在该色谱条件下,空白溶剂对上述N-亚硝胺化合物的测定无干扰,N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶、N-亚硝基二丁胺及内标的保留时间分别为5.782,8.019,10.195,10.647,12.149,12.912min。2.4系统适用性试验

精密量取混合对照溶液和空白溶剂(二氯甲烷)1.0μL,按2.1项下色谱条件,分别进样重复测定6次,如表1~表6所示,混合对照溶液中各对照品及2-叔丁基对甲酚的理论塔板数均大于5000,各相邻组分的分离度均大于1.5,均能完全分离,且溶剂不干扰测定,各组分的峰面积RSD 在4.56%~9.32%之间。2.5线性考察

分别精密量取混合对照品储备液10.0,20.0,100.0,150.0,250.0,500.0,750.0μL 置于1mL 容量瓶中,各加入内标储备液100.0μL,用二氯甲烷稀释至刻度,摇匀,作为系列标准溶液(编号1#~7#)。精密量取各标准溶液1.0μL,进样,记录色谱图,以各组分

与内标的峰面积比值(A )与相应质量浓度(C ,mg/kg)进行线性回归。结果如表7所示,N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶和N-亚硝基二丁胺分别在0.01~0.50,0.10~0.75,0.02~0.75,0.02~0.75,0.01~0.50mg/kg 的范围内线性良

编号峰面积塔板数分离度峰面积RSD/%

1102.3756539- 6.84

2104.2058650-3101.8158571-4115.1863323-5115.2659627-6

118.27

67119

-表1

N-亚硝基二甲胺系统适用性试验

编号峰面积塔板数

分离度峰面积RSD/%

132.5518618026.337.75

232.8617677526.35333.4917674926.35438.2519038027.44538.4418554326.816

33.82

185210

27.83

表2N-亚硝基二乙胺系统适用性试验

严拯宇等：毛细管气相色谱法测定水杯密封垫圈中N-亚硝胺的迁移量

中国测试2017年1月

好,其线性相关系数分别为0.9945,0.9936,0.9955,

0.9939,0.9916,线性方程分别为A =2.4926C -0.0331(n =6)、A =1.0386C -0.0732(n =6)、A =4.0754C -0.1741(n =6)和A =1.1279C -0.0318(n =6)、A =0.4826C +0.0041(n =6)。

2.6重复性试验

取2.5项下制备的系列标准溶液中6#溶液,精密量取1.0μL,连续进样测定6次,记录色谱图。另取水杯密封垫圈(1号厂家,批号141011)6份,按2.2项下方法,制备6份供试品溶液,分别进样,记录色谱图,按内标对比法计算各组分的迁移量。首先按2.2项下混合对照溶液的配制方法,配制含有内标物及待测物对照品的校正因子测定用对照溶液,进行分析,计算校正因子(f ):

f =(A s /C s )/(A R /C R )(1)

式中:A s ———内标的峰面积;

A R ———待测物对照品的峰面积;C s ———内标的质量浓度;C R ———待测物对照品的质量浓度。

再取样品配制含有内标的供试品溶液进行分析,计算质量浓度(C x ):

C x =f ·A x /(A s /C s )(2)

式中:A x ———供试品溶液的待测物峰面积;

C x ———供试品溶液的待测物质量浓度。

结果如表8所示,N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶和N-亚硝基二丁胺均未检出,N-亚硝基二甲胺的平均质量浓度为0.01387mg/kg,RSD 为0.13%。

2.7定量限和检测限

取各溶剂对照品储备液适量,用二氯甲烷逐级稀释后,精密量取1.0μL,进样测定。以信噪比(S/N )为3时的质量浓度确定检测限,以信噪比(S/N )为10时的质量浓度确定定量限。结果如表9所示,N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶和N-亚硝基二丁胺的定量限分别为0.010,0.100,0.020,0.020,0.010mg/kg;N-亚硝基二

N-亚硝胺

定量限/(mg ·kg -1)

检测限/(μg ·kg -1)

N-亚硝基二甲胺0.010 2.0N-亚硝基二乙胺0.10020N-亚硝基吗啉0.020 2.0N-亚硝基哌啶0.020 2.0N-亚硝基二丁胺

0.010

2.0

表9定量限与检测限考察结果

编号峰面积塔板数

分离度峰面积RSD/%

1138.6526539028.10 4.56

2139.0126501327.773143.5726489627.764141.9725862728.165152.7925857427.986

153.36258462

28.05

表3

N-亚硝基吗啉系统适用性试验

编号峰面积塔板数

分离度峰面积RSD/%

139.26410185 6.107.89

239.90409746 6.09341.08418428 6.13446.08400887 6.03546.25409381 6.066

46.28493400

6.07

表4

N-亚硝基哌啶系统适用性试验

编号峰面积塔板数

分离度峰面积RSD/%

120.8250058211.209.32

221.0057739011.20321.7948991022.04424.0050008221.93525.1248311421.856

25.73470275

21.70

表5

N-亚硝基二丁胺系统适用性试验

编号峰面积塔板数

分离度峰面积RSD/%

182.6056604611.208.42

284.1557739011.20384.4356549511.13494.4958942411.31595.7758932811.226

100.82

577067

11.09

表6

2-叔丁基对甲酚系统适用性试验

N-亚硝胺

回归方程

相关系数线性范围/(mg ·kg -1)N-亚硝基二甲胺A =2.4926C -0.0331(n =6)0.99450.01~0.50N-亚硝基二乙胺A =1.0386C -0.0732(n =6)0.99360.10~0.75N-亚硝基吗啉A =4.0754C -0.1741(n =6)0.99550.02~0.75N-亚硝基哌啶

A =1.1279C -0.0318(n =6)

0.99390.02~0.75N-亚硝基二丁胺A =0.4826C +0.0041(n =6)

0.9916

0.01~0.50

表7

5种N-亚硝胺的回归方程与线性范围

N-亚硝胺

平均质量浓度/(mg ·kg -1)

RSD/%N-亚硝基二甲胺0.013870.13N-亚硝基二乙胺--N-亚硝基吗啉--N-亚硝基哌啶--N-亚硝基二丁胺--

表8重复性试验结果(n=6)1)

注:1)“-”表示未检出,下同。

第43卷第1期乙胺的检测限为20μg/kg,其余N-亚硝胺化合物的检测限均为2.0μg/kg。2.8回收率试验

取水杯密封杯垫(1号厂家,批号141011)10g 若

干份,精密称定,按2.2项下方法制备提取液,再向

提取液中分别加入0.50,1.00,1.50μg/mL 的各对照组分,加入适量内标储备液,再按2.2项下方法萃取、浓缩得到低、中、高3个浓度水平的供试品溶液,每个水平配制3份,进样,记录色谱图,计算回收率。结果如表10所示,N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶和N-亚硝基二丁胺的平均回收率分别为93.8%、88.9%、96.7%、93.7%和95.0%,RSD 分别为4.84%、4.22%、4.45%、3.34%和4.90%。

2.9样品测定

取3个厂家共6个批次的水杯密封垫圈,精密称定,按2.2项下方法制备供试品溶液,进样,记录色谱图,按内标法计算各组分的残留量。结果如表11所示,3个厂家6个批次的水杯密封垫圈中均未检出N-亚硝基二乙胺和N-亚硝基吗啉,N-亚硝基二丁胺、N-亚硝基二甲胺和N-亚硝基哌啶的质量浓度均符合GB/T 24153———2009[5]中的规定。

3结束语

本文采用毛细管气相色谱法测定水杯密封垫圈

中N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶和N-亚硝基二丁胺5种代表性

的N-亚硝胺迁移量。研究表明,N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶和N-亚硝基二丁胺分别在0.01~0.50,0.10~0.75,0.02~0.75,0.02~0.75,0.01~0.50mg/kg 的质量浓度范围内线性关系良好,线性相关系数分别为0.9945,0.9936,0.9955,0.9939,0.9916;平均回收率分别为93.8%、88.9%、96.7%、93.7%和95.0%;定量限分别为0.01,0.10,0.02,0.02,0.01mg/kg(信噪比为10∶1);检测限分别为2.0,20,2.0,2.0,2.0μg/kg(信噪比为3∶1)。与已有N-亚硝胺化合物的检测方法[3-6]相比,本方法使用的仪器(安捷伦N6890气相色谱仪)常见、检测成本低廉,且检测快速、灵敏,操作简便,结果准确、可靠、重复性好。综上所述,本文建立的毛细管气相色谱法可用于检测水杯密封垫圈中N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶和N-亚硝基二丁胺5种代表性的N-亚硝胺迁移量,确保饮水安全。

参考文献

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(编辑:莫婕)

N-亚硝胺

141011150111151002151105141209141230

N-亚硝基二甲胺0.01390.01410.01500.01550.01490.0289N-亚硝基二乙胺------N-亚硝基吗啉------N-亚硝基哌啶--0.05540.0686-

-N-亚硝基二丁胺----0.00200.0022

表113个厂家6个批次水杯密封用垫圈中

N-亚硝胺迁移量检测结果

mg/kg

样品回收率平均回收率RSD 低中高N-亚硝基二甲胺98.388.795.493.8 4.84N-亚硝基二乙胺85.490.291.088.9 4.22N-亚硝基吗啉94.393.4102.3

96.7 4.45N-亚硝基哌啶90.893.197.093.7 3.34N-亚硝基二丁胺

89.9

99.3

95.795.0

4.90

表105种N-亚硝胺的回收率试验结果

%严拯宇等：毛细管气相色谱法测定水杯密封垫圈中N-亚硝胺的迁移量

气相色谱毛细管柱使用知识

气相色谱毛细管柱使用知识气相色谱毛细管柱因其高分离能力、高灵敏度、高分析速度等独特优点而得到迅速发展。随着弹性石英交联毛细管柱技术的日益成熟和性能的不断完善，已成为分离复杂多组分混合物、及多项目分析的主要手段，在各领域应用中大有取代填充柱的趋势。现在新型气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪基本上都是采用毛细管色谱柱进行分离分析。但是，毛细管色谱柱柱内径较小，固定液的膜薄，用于食品中残留物分析时，若使用不当，色谱柱性能很快就会下降。毛细管柱只能安装在配有专用毛细管柱连接装置的气相色谱仪上。现在购买仪器时最常规的配置是配毛细管分流/不分流进样口。毛细管色谱柱的类型毛细管色谱柱的类型有很多种，但目前最常用和商品化的，是开口熔融石英交联毛细管色谱柱。下面介绍此类毛细管色谱柱的性能特点。一、熔融石英毛细管柱 (1) 熔融石英毛细管柱材料现在市售商品化的气相色谱用毛细管柱几乎都是由熔融石英制作的,简称石英毛细管柱。制作毛细管柱用的石英纯度非常高，几乎无其它杂质。它具有熔点高（近2000℃）、热膨胀系数低、化学稳定性好和抗张强度高等特点，是制备毛细管柱的理想材料。

毛细管柱内壁存在有许多具有吸附活性的基团，这些基团的存在直接影响固定相涂渍效果，所以，在涂渍固定相之前，柱表面必须经过适当预处理，以期得到较高的柱效和对称的色谱图形。 (2) 石英毛细管柱的聚酰亚胺外涂层石英毛细管柱很脆，只有在毛细管柱外涂一层聚酰亚胺保护材料后才具有很好的弹性，在使用这样的色谱柱时应十分小心，避免将聚酰亚胺涂层损坏，导致毛细管柱易折断。通常商品毛细管柱出厂时都固定在一个金属丝制作的柱架上，柱架的直径与毛细管柱的直径成正比，即：毛细管柱的直径越大，固定架的直径也就越大。对于0.53mm 内径的毛细管柱，过度弯曲很容易折断，使用安装时要格外小心。石英毛细管柱外涂层还有采用镀铝膜的，这类柱子适用于高温分析。但日常分析工作中使用较少，这里不作详细介绍。二、液体固定相将固定相均匀涂渍在毛细管柱的内壁，制成壁涂型毛细管柱，这类毛细管柱属非交联型毛细管柱。现在只有少部分的非交联固定相的毛细管柱在使用。非交联毛细管柱的固定相容易流失，不能清洗，因此使用寿命较短，但制作成本较低，涂渍相对较容易，往往在毛细管柱研制前期过程中采用此方法。在使用这类毛细管色谱柱时，应注意使用温度不要超过液体固定相的最高使用温度。建议不要在气相色谱-质谱联用仪上使用。三、交联固定相现在市售的商品毛细管色谱柱基本上均采用交联技术，将固定相与石英表面结合起来，在毛细管柱表面形成一层不溶的类似橡胶的非常稳固的涂层。被交联的固定相与涂渍的固定相相比，流失低，抗污染，热稳定性好，使用寿命长。

毛细管电泳的基本原理及应用

毛细管电泳的基本原理及应用摘要：毛细管电泳法是以弹性石英毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的电泳分离分析方法。该技术可分析的成分小至有机离子、大至生物大分子如蛋白质、核酸等。可用于分析多种体液样本如血清或血浆、尿、脑脊液及唾液等，比HPLC 分析高效、快速、微量。关键词：毛细管电泳原理分离模式应用 1概述毛细管电泳(Caillary Electrophoresis)简称CE，是一类以毛细管为分离通道，以高压直流场为驱动力的新型液相分离分析技术。CE的历史可以追溯到1967年瑞典Hjerten最先提出在直径为3mm的毛细管中做自由溶液的区带电泳(Capillary Zone Electro-phoresis，CZE)。但他没有完全克服传统电泳的弊端[1]。现在所说的毛细管电泳(CE)是由Jorgenson和Lukacs在1981年首先提出，他们使用了75mm的毛细管柱，用荧光检测器对多种组分实现了分离。1984年Terabe将胶束引入毛细管电泳，开创了毛细管电泳的重要分支: 胶束电动毛细管色谱(MEKC)。1987年Hjerten等把传统的等电聚焦过程转移到毛细管内进行。同年，Cohen 发表了毛细管凝胶电泳的工作。近年来，将液相色谱的固定相引入毛细管电泳中，又发展了电色谱，扩大了电泳的应用范围。毛细管电泳和高效液相色谱（HPLC）一样，同是液相分离技术，因此在很大程度上HPCE与HPLC可以互为补充，但是无论从效率、速度、样品用量和成本来说，毛细管电泳都显示了一定的优势毛细管电泳（C E）除了比其它色谱分离分析方法具有效率更高、速度更快、样品和试剂耗量更少、应用面同样广泛等优点外，其仪器结构也比高效液相色谱（HPLC）简单。C E只需高压直流电源、进样装置、毛细管和检测器。毛细管电泳具有分析速度快、分离效率高、试验成本低、消耗少、操作简便等特点，因此广泛应用于分子生物学、医学、药学、材料学以及与化学有关的化工、环保、食品、饮料等各个领域[2]。

毛细管柱气相色谱法

第六章毛细管柱气相色谱法第一节毛细管气相色谱仪现代的实验室用的气相色谱仪大都既可用作填充柱气相色谱又可用作毛细管色谱仪。毛细管色谱仪应用范围广，可用于分析复杂有机物，如石油成分，天然产物，环境污染，农药残留等。图6-1是毛细管气相色谱仪示意图，与填充柱色谱仪比，毛细管色谱仪在柱前多一个分流-不分流进样器，柱后加一个尾吹气路。由于毛细管柱体积很小，柱容量很小，出峰快，所以死体积一定要小，要求瞬间注入极小量样品，因此柱前要分流。对进样技术要求高，对操作条件要求严。尾吹的目的是减小死体积和柱末端效应。毛细管柱对固定液的要求不苛刻，一般2-3根不同极性的柱子可解决大部分的分析问题。毛细管柱一般配有响应快，灵敏度高的质量型检测器。高分辨率毛细管气相色谱仪的三要素是：要选择好的毛细管柱及最佳分析条件；按样品选择合适的毛细管进样系统；选择高性能的毛细管气相色谱仪。图6-1 毛细管气相色谱仪示意图第二节毛细管色谱柱 1957年，美国科学家Golay提出毛细管柱的气相色谱法。Golay称毛细管色谱柱为开管柱。因这种色谱柱中心是空的。毛细管柱是内径为Φ0.1-0.5mm左右、长度为10-300m的毛细柱，虽然每米理论板数约为2000-5000，与填充柱相当，但由于柱子很长，总柱效可高达106。一、毛细管色谱柱组成通常来说，一根毛细管色谱柱由管身和固定相两部分组成。管身采用熔融二氧化硅（熔融石英)，通常在其表面涂上一层聚酰亚胺保护层。涂层后的熔融石英毛细管呈褐色：但是涂层后的毛细管之间

的颜色却不尽相同。色谱柱的颜色对于其色谱性能没有什么影响。经过持续的较高温度处理后．聚酰亚胺涂层管的的温度会变得比以前更深：标准的聚酰亚胺涂层管熔融石英管的温度上限为360℃，高温聚酰亚胺涂层管的温度上限为400℃。固定相种类很多，大部分的固定相是热稳定性好的聚合物，常用的有聚硅氧烷和聚乙二醇。另外还有一类是小的多孔粒子组成的聚合物或沸石(例如氧化铝、分子筛等)。熔融石英管的内表面会用一些化学方法进行处理，尽量的减小样品和管壁之间可能存在的相互作用。所用的试剂和处理方法一般是依据将要涂在内壁上的固定相种类来确定的。硅烷化处理则是最为常用的处理方式，使用硅烷类的试剂和管壁内表面上的硅基醇基团进行反应，使其变为甲基硅烷基或苯甲基甲基硅烷基。当实验要求更高的使用温度时，我们可以来用不锈钢毛细柱来代替熔融石英毛细柱。不锈钢毛细柱在使用温度(耐高温）及日常维护（不易折断等)的性能和指标上都优于熔融石英毛细柱。但是不锈钢材质的惰性没有熔融石英好，它可以和许多的化合物相互作用，产生反应。所以通常可以用化学方法对其进行处理，或者是在它的内壁再涂上薄薄的一层熔融石英，以增加不锈钢管的隋性：经过适当处理后，不锈钢毛细柱的惰性与熔融石英毛细柱的不相上下。二、毛细管色谱柱固定相（一）气-液色谱固定相 1．聚硅氧烷聚硅氧烷有优良的稳定性, 用途广，是目前最为常用的固定相。标准的聚硅氧烷是由许多单个的硅氧烷重复联接构成,每个硅原子与两个功能基团相连，功能基团的类型和数量决定了固定相总体类型和性质,常见的四种功能基团为甲基、氰丙基、三氟丙基和苯基。最基本的聚硅氧烷是由100%甲基取代的。当有其他种类的取代基出现时，该基团的数量将由一个百分数来表示。例如：5％二苯基—95％二甲基聚硅氧烷表示其包含有5％的苯基基团和95％的甲基基团。“二”是表示每个硅原子包含有两个特定基团，但当两个特定基团完全相同时，我们有时也会省略这种叫法。如果甲基的百分数没有表征，则表示它的含量可能是100％(如50％苯基—甲基聚硅氧烷表示甲基的含量为50％)。有时我们可能对氰丙基苯基的百分含量产生错误的理解，如14％氰丙基苯基—二甲基聚硅氧烷表示的是其含有7％氰丙基和7％苯基(另有86％的甲基)，因为一个氰丙基和一个苯基连接于同一个硅原子上，所以14％是一种加和的表征方式。我们有时会用低流失来表征一类固定相。这一类固定相是在硅氧烷聚合物中链接一定数量的苯基或苯基类的基团，通常我们称之为“亚芳基”。由于它们的加入，聚合物的链接变得更加坚固稳定，保证了在较高温度时，固定相不会产生降解。也就是说，进一步降低了色谱柱的柱流失，提高了色谱柱的使用温度。与原始的非亚芳基类型的固定相相比，亚芳基固定相不仅拥有相同的分离指数，而且在色谱柱的维护等方面也有许多的调整（例如SE-52和SE-54）。尽管同类普通型和低流失型固定相的分离性能相同或极为相似，但是在某些方面还有微小的区别。另外，我们也使用一些独特低流失固定相。 2．聚乙二醇聚乙二醇是另外一类广泛应用的固定相。有时我们称之为“WAX”或“FFAP”。聚乙二醇不像聚硅氧烷那样有多种取代基团，它是100%固定基质的聚合物。相对于聚硅氧烷，聚乙二醇固定相色谱柱的寿命较短，而且容易受温度和环境（有氧环境等）的影响。另外，聚乙二醇固定相在相应的GC实验条件下需保持液态。但由于其独特的分离性能，聚乙二醇仍是我们常用的固定相之一。

毛细管电泳实验报告

毛细管电泳实验报告高乃群S0 实验目的 1.了解毛细管电泳实验的原理 2.掌握毛细管电泳仪的操作方法,并设计样品组分的分析过程. 3.学会处理实验数据,分析实验结果. 实验原理C E所用的石英毛细管柱, 在pH>3情况下, 其内表面带负电, 和溶液接触时形成了一双电层。在高电压作用下, 双电层中的水合阳离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象叫电渗, 粒子在毛细管内电解质中的迁移速度等于电泳和电渗流(EOF)两种速度的矢量和, 正离子的运动方向和电渗流一致, 故最先流出；中性粒子的电泳流速度为“零”，故其迁移速度相当于电渗流速度；负离子的运动方向和电渗流方向相反, 但因电渗流速度一般都大于电泳流速度, 故它将在中性粒子之后流出, 从而因各种粒子迁移速度不同而实现分离。电渗是CE中推动流体前进的驱动力, 它使整个流体像一个塞子一样以均匀速度向前运动, 使整个流型呈近似扁平型的“塞式流”。它使溶质区带在毛细管内原则上不会扩张。一般来说温度每提高1℃, 将使淌度增加2% (所谓淌度, 即指溶质在单位时间间隔内和单位电场上移动的距离)。降低缓冲液浓度可降低电流强度, 使温差变化减小。高离子强度缓冲液可阻止蛋白质吸附于管壁, 并可产生柱上浓度聚焦效应, 防止峰扩张, 改善峰形。减小管径在一定程度上缓解了由高电场引起的热量积聚, 但细管径使进样量减少, 造成进样、检测等技术上的困难。因此, 加快散热是减小自热引起的温差的重要途径。

实验设备：电泳仪。仪器及试剂：缓冲溶液(buffer)：20 mmol/L Na 2B 4 O 7 缓冲溶液。1mol/L NaOH溶液，二次去离子水。未知样饮料（雪碧和醒目） 1．实验步骤仪器的预热和毛细管的冲洗：打开仪器和配套的工作站。工作温度设置为30℃，不加电压，冲洗毛细管，顺序依次是：1 mol/L NaOH溶液5 min，二次水5 min，10 mmol/L NaH 2PO 4 -Na 2 HPO 4 1:1缓冲溶液5 min，冲洗过程中出口(outlet)对准废液的位置，并不要升高托架。 2．混合标样的配制：毛细管冲洗的同时，配制标样苯甲酸浓度依次为、、、、1 mg/ml。 3．做标准曲线：待毛细管冲洗完毕，取1 ml混合标样，置于塑料样品管，放在电泳仪进口(Inlet)托架上sample的位置，然后调整出口(outlet)对准缓冲溶液(buffer)，升高托架并固定，然后开始进样。进样压力30 mbar，进样时间5 s。进样后将进口(Inlet)托架的位置换回缓冲溶液(buffer)，切记换回buffer 的位置！选择方法，修改合适的文件说明，然后开始分析，电压25 kV，时间约10 min。 4．未知浓度混合样品的测定：方法与条件同上，测试未知浓度混合样品，分析时间约25min，据苯甲酸钠标准曲线测雪碧与醒目这两种饮料中的苯甲酸钠的

毛细管气相色谱柱的使用及常见故障分析(精)

毛细管气相色谱柱的使用及常见故障分析王波（安徽省淮北市农业环境监测保护站淮北235000）摘要根据多种毛细管气相色谱柱在国内外多种品牌的气相色谱系统的实际应用情况，结合与其相关的文献资料，对毛细管气相色谱柱的使用及常见故障进行专业、细致的分析与研究。关键词气相色谱毛细管柱常见故障现在的气相色谱系统中，毛细管色谱柱已被广泛的应用。大部分的检测工作可能只需几根柱子（OV-1、PEG-20M、OV-210）即可很好的完成，特别是大口径（0.53mm）柱的使用已逐步替代填充柱。掌握毛细管气相色谱柱的正确使用的方法，以及在其使用过程中故障处理的方法是非常必要的。 1 毛细管色谱柱的安装在整个毛细管气相色谱中，柱子的安装尤为重要，柱子安装的好坏直接影响到检测结果。 1.1 毛细管柱与进样器的连接对于分流进样，毛细管柱的入口端一定要伸过分流进样器的分流出口（见图1a），就是使毛细管柱的入口处于载气的高流速区域。如果毛细管柱的入口在分流进样器的分流出口以下（见图1b），处于载气的低流速区域，得到的色谱图就不理想，所以必须将毛细管的入口伸过分流进样器的分流出口，这样才会得到尖锐的峰形。对于分流/ 不分流进样，毛细管的入口应接到进样器的底部（见图1c），这样可以使汽化管中的样品完全进入柱子，也不会出现气流清洗不到的“死区”。对于有些有特殊要求的气相色谱，毛细管气相色谱柱与进样器的连接，可以按仪器使用说明书的要求进行安装。 1.2 毛细管色谱柱与检测器的连接在毛细管气相色谱柱连接到检测器之前，先接通载气，看一下柱子的出口是否有载气通过，（将柱子的出口浸入乙醇中看是否有气泡出现）如果没有载气从柱子出来，说明柱前的系统中有的地方漏气或柱子堵塞，应找出原因加以解决。然后将柱子的未端尽可能的伸到检测器（FID）的喷嘴以下的1~2mm 处，并使柱子的出口处于气流的最高流速区域（即氢气引入口以上），如果柱子不能直接伸到检测器的喷嘴下1~2mm 处，但必须伸到尾吹气入口的上部使柱子的末端处于气流的高速区域。

荧光检测毛细管电泳法

通过荧光检测毛细管电泳法快速灵敏地检测人体血浆中的亚硝酸盐的方法本文选自塔兰塔(Talanta)，爱思唯尔(Elsevier)出版，纯分析化学期刊。作者：安范舒普代尔，来自比利时鲁汶大学。摘要:分析亚硝酸盐,NO指示剂在体内的产生,为研究NO在体内的合成提供了一个有用的工具。通过其衍生反应和2、3二氨基萘(DAN)中一个快速、灵敏荧光-毛细管电泳法被发展来测定了人体血浆中的亚硝酸盐。亚硝酸盐在人体血浆中很容易与DAN在酸性条件下反应得到收益率很高的荧光2,3-萘酚三唑(NAT)。荧光检测是完成施达赛检测的最佳化方式，它允许一种等离子体样品的直接分析而不像大多数堆积样品的CE-UV方法。乙腈可去除蛋白质。短程注射和高压电(30千伏)可缩短分析时间。用20mm,pH值为9.23的缓冲溶液可更好的分离。NAT的分离在1.4分钟内完成，除蛋白等离子体样品以5s每50 mbar水动力地的速度被注射到60厘米×75微米的内部直径无涂层的玻璃毛细管里。激发波长被选中为一个宽带滤波器(240-400nm),发射光在418nm被测量通过采用一个截止过滤器。在2到500nm的范围内获得一个好的线性关系(R2=0.9975)。在原始血浆样本中亚硝酸盐的检测极限是0.6nm, 比我们此前的CE-UV法低了750倍。先进的荧光-毛细管电泳法相对于目前的荧光高效液相色谱法，具有更简单的系统和更低的成本优势，同时也很灵敏。这个研究表明该方法测定人体血浆中亚硝酸盐在的浓度与频繁报道的一致。 1介绍研究表明，亚硝酸盐在生理和病理条件下有可能成为NO合成的一个标志，因此在实验和临床研究中可能作为一个生化参数。但是到目前为止，还没有真正关于人体血浆中亚硝酸盐的浓度的共识。具报告，一般水平的亚硝酸盐在人体血浆中“不能检测”的范围达到26微米。人体血浆中亚硝酸盐的浓度最合理的范围是从100纳米到1微米，通过大多数研究者团体的测量最常报道的结果是从100纳米到200纳米。因此，对于分析学科来说测定人体血浆中的亚硝酸浓度是一个挑战。在样品配制的过程中，高灵敏度测定和一定的防范措施可以提高测量的精密度和准确度。荧光法已广泛用于亚硝酸盐的灵敏分析。这些方法涉及亚硝酸盐衍生化反应——由2,3-二氨基萘(DAN)合成2,3-萘酚三唑(NAT)。有一些使用高效液相荧光检测的方法用在检测水、尿液和细胞培养液中的亚硝酸盐。然而，大多数荧光高效液相色谱法对样品需要一个复杂的制备过程来去除一些小元件并需要一个保护柱。这些额外的合成步骤可能会引入环境中杂质

凝胶电泳实验报告模板

降低了对流运动，故电泳的迁移率又是同分子的摩擦系数成反比的。已知摩擦系数是分子的大小、极性及介质粘度的函数，因此根据分子大小的不同、构成或形状的差异，以及所带的净电荷的多少，便可以通过电泳将蛋白质或核酸分子混合物中的各种成分彼此分离开来。在生理条件下，核酸分子的糖-磷酸骨架中的磷酸基因呈离子状态从这种意义上讲，D N A 和RNA多核苷酸链可叫做多聚阴离子( Polyanions ) 。因此，当核酸分子被放置在电场中时，它们就会向正电极的方向迁移。由于糖- 磷酸骨架结构上的重复性质，相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷，因而它们能以同样的速度向正电极方向迁移。在一定的电场强度下，DNA分子的这种迁移速度，亦即电泳的迁移率，取决于核酸分子本身的大小和构型，分子量较小的DNA分子比分子量较大的DNA 分子迁移要快些。这就是应用凝胶电泳技术分离DNA片段的基本原理。聚丙烯酰胺凝胶电泳，普遍用于分离蛋白质及较小分子的核酸。琼脂糖凝胶孔径较大适用于分离同工酶及其亚型，大分子核酸等应用较广。琼脂糖和聚丙烯酰胺可以制成各种形状、大小和孔隙度。琼脂糖凝胶分离DNA度大小范围较广,不同浓度琼脂糖凝胶可分离长度从200bp至近50kb的DNA段。琼脂糖通常用水平装置在强度和方向恒定的电场下电泳。聚丙烯酰胺分离小片段DNA(5-500bp)效果较好,其分辩力极高,甚至相差1bp的DNA段就能分开。聚丙烯酰胺凝胶电泳很快,可容纳相对大量的DNA,但制备和操作比琼脂糖凝胶困难。聚丙烯酰胺凝胶采用垂直装置进行电泳。目前,一般实验室多用琼脂糖水平平板凝胶电泳装置进行DNA电泳。 3.1 凝胶电泳的分类按照分离物质来分凝胶电泳可以分为核酸凝胶电泳和蛋白质凝胶电泳；按照分离介质来分可以分为琼脂糖凝胶电泳技术和PAGE凝胶电泳。本次实验我们采用按介质的分类方法来学习的。 3.1.1琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳是用琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。其分析原理与其他

毛细管气相色谱法

毛细管气相色谱法条件及定量分析指导老师：李建国实验人：王壮同组实验：陆潇、戈畅实验时间：2016.4.18 一、实验目的 1.熟悉色谱分析的原理及色谱工作站的使用方法； 2、掌握气相色谱仪操作方法与氢火焰离子化检测器的原理； 3.用保留时间定性；用归一化法定量；用分离度对实验数据进行评价。二、实验原理不同组分在同一分离色谱柱上，在相同实验条件下有不同的保留行为，其保留时间的差异可以用来定性分析，每一组分的质量与相应色谱峰的积分面积成正比，因此可以公式计算，用归一化方法测定每一组分的质量百分含量。 1122100A is i i A A A s s ns n f A w f A f A f A =?++???+％本实验是用气相色谱测定乙酸乙酯、乙酸丁酯及其混合试样，检测器用FID 。用色谱软件进行谱图处理和定量计算，让学生掌握用已知物对照定性、用归一化法测定混合物组分定量的实验。混和试样的成功分离是气相色谱法定量分析的前提和基础，衡量一对色谱峰分离的程度可用分离度：12121()2 R R t t R W W -=?+，式中1R t 、2R t 和1W 、2W 分别指两组分的保留时间和峰底宽度，R=1.5时两组分完全分离，实际中R=1.0(分离度98%)即可满足要求。三、仪器与试剂仪器：GC7890F 型气相色谱仪、氢火焰离子化检测器（FID ）、氮气钢瓶、空气钢瓶、氢气发生器，微量注射器、3mm x 200cm 的10% SE-54不锈钢分离柱。GC5400型气相色谱仪、空气发生器、氮气发生器、氢气发生器，微量注射器、15m 毛细管分离柱。试剂：乙酸乙酯、乙酸丁酯标准试样及其未知混合试样。四、实验内容 1．按操作说明书使色谱仪正常运行，并调节至如下条件：柱温：110C ? 检测器温度：120C ? 气化温度：120C ? 载气、氢气和空气流量分别为30、50和200mL/min 。 2．分别改变柱温至80、90、100、110、120C ?。每改变一次柱温，注入0.5L μ混合

毛细管电泳及其应用

毛细管电泳及其应用摘要：毛细管电泳技术(Capillary Electrophoresis, CE)，是近二十年来发展最为迅速的新型液相分离分析技术之一。CE实际上包含电泳、色谱及其相互交叉的内容，是继高效液相色谱之后的又一重大进展，具有分离效率高、简单、经济、快速和微量、自动化程度高等优点。毛细管电泳这些特点使其成为一种极为有效的分离技术，目前已是生命科学及其它学科中一种常用的分析手段，已广泛应用于蛋白质、氨基酸、无机离子、有机化合物等的分离分析。关键词：毛细管电泳，分离效率高，生命科学引言毛细管电泳是在传统电泳技术的基础上逐步发展起来的。电泳技术的出现可以追溯到100多年前[1]。1807-1809年，俄国物理学家F.F.Reuss首次发现黏土颗粒的电迁移现象，并开始研究带电粒子在电场中的电迁移行为，测定它们的迁移速度。起初电泳只是作为一种物理化学现象来研究。电泳真正意义上进入分析化学被视为一种重要意义的技术，是在瑞士化学家Tiselius[2]公布了移动界面电泳技术的细节之后。他首先将电泳现象成功的应用于人血清的分离，获得了多种血清蛋白，他制成第一台电泳仪，并进行自由溶液电泳。Tisedius对电泳技术的发展和应用所做的巨大贡献，使他获得了1948年诺贝尔化学奖。但是传统电泳最大的局限是难以克服由高电压引起的焦耳热。1967年Hjerten[3]最先使用慢速旋转的内径为3 mm的石英玻璃管进行自由溶波电泳，以UV进行检测，成功地分离了蛋白质、多肽、无机离子、有机离子等，Hjerten最早证明可以把高电场用于细内径的毛细管电泳，但他没有完全克服传统电泳的弊端。1974年Virtanen提出使用细毛细管提高分离效率，阐明电渗流就像泵一样可以驱动液体流过毛细管，并说明了使用更细内径的毛细管做毛细管电泳的特点。1979年Everaerts和Mikkers[4]使用内径为200μm聚四氟乙烯毛细管，提高了毛细管的分离效率，成功分离了16种有机酸。1981年Jorgenson和Luckas[5]发表了划时代的研究工作，采用内径为75μm 石英毛细管进行实验，采用高电场电迁移进样，以灵敏的荧光检测器进行检测，使丹酞化氨基酸高效、快速分离，首次获得理论塔板数高达4x105/m的柱效。Jorgenson和Lucas等人的开创性工作，使CE发生了根本性的变革，标志着CE从此跨入高效毛细管电泳时代。 1983年Hjerten[6]将毛细管的内壁填充聚丙烯酰胺凝胶并将其用于毛细管电泳分离，发展了毛细管凝胶电泳(CGE)。CGE具有极高的分辨本领。凝胶作为支持介质的引入大大促进了电泳技术的发展，可用于蛋白质碎片的分离及DNA序列的快速分析。 1984年Terabe等[7]将胶束引入毛细管电泳，开创了毛细管电泳的重要分支—胶束电动毛细管色谱(MECC)。他首次将表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)加入缓冲液中，在溶液中形成离子胶束作假固定相，实现了中性离子的分离，目前，MEKC己成为应用非常广泛的电泳模式之一。1985年Hjerten[8]等把平板等电聚焦电泳过程转移到毛细管内进行，发展了等电聚焦毛细管电泳(CIEF)。他是将带有两性基团的样品、载体两性电解质、缓冲剂和辅助添加剂的混合物注入毛细管内[9]，当在毛细管两端加上直流电压时，载体两性电解质可以在管内形成一定范围的pH梯度，从而达到使复杂样品中各组分分离的目的。1987年，Karger等[10]对凝胶填充技术进行了改进，优化了CGE技术,极大提高了其分离效率并阐明了用小内径毛细管可进行毛细管凝胶电泳。同年Smith等[11]将毛细管通过电喷射接口与质谱相连，从而实现了质谱和毛细管电泳联用的检测法，毛细管电泳-电喷雾质谱联用技术以其高效及高准确性被广泛应用于很多领域。毛细管电泳根据分离机理和介质不同，具有多种分离模式，每种模式的选择性不同。毛细管电泳现有以下六种经典分离模式：毛细管区带电泳(Capillary Zone Electrophoresis, CZE)，CZE是毛细管电泳中应用最广泛的一种分离模式，CZE用以分析带电溶质，其分离机理是基

外文翻译--毛细管电泳电化学检测方法中文版-精品

毕业设计（论文）外文翻译 Electrochemical detection methods in capillary electrophoresis and applications to inorganic species 毛细管电泳电化学检测方法在无机元素中的应用

电化学检测法在毛细管电泳和无机元素中的应用摘要：本文论述了毛细管电泳的三种电化学检测即电导检测法、安培检测法和电位检测法，并与较常见的光学检测方法进行了比较。详细介绍了三种检测方法的原理及其实现方法，同时介绍了它们在无机元素分析物中的应用情况。关键字：电化学检测、毛细管电泳；无机阴离子、金属阳离子。目录： 1.简介--------------------------------------------------------------1 2.电导检测法--------------------------------------------------------2 2.1原理----------------------------------------------------------2 2.2实现方法------------------------------------------------------3 3安培检测法--------------------------------------------------------6 3.1原理----------------------------------------------------------6 3.2实现方法------------------------------------------------------6 4电位检测法--------------------------------------------------------5 4.1原理----------------------------------------------------------9 4.2实现方法------------------------------------------------------9 5在无机元素中的应用------------------------------------------------9 6总结-------------------------------------------------------------10 7参考文献---------------------------------------------------------10 1．简介毛细管电泳的检测方法通常采用光学方法（激光诱导荧光检测法），而毛细管电泳的三种电化学检测法即电导测定法、安培检测法、和电位测定法是非常有吸引力的一种替代方法，尽管目前开发的还相对较少。相对套色板离子法来说（其他和以前一般化的检测方法）他主要借助于电导性能而不是运用光学方法。由与针对毛细管中更小体积细胞的光学检测变得更加困难，而且事实上许多离子也不能直接由光学方法直接检测到，或许当人们意识到这些的时候会感到很惊讶。关于这一情况或许有两种解释。首先由于高性能流体套色板的广泛应用，我们在毛细管电泳中通常采用光学吸收检测法，许多毛细管电泳仪器制造商似乎已经走上

毛细管气相色谱

毛细管气相色谱一、毛细管柱与填充柱的区别 ◆与填充柱相比，毛细管柱的特点为： 1.分离效能高 2.分析速度快 3.样品用量少可在几十分钟内分离出包含几百种化合物的汽油馏分，然而样品用量仅有数微克在快速分析方面，可在几秒钟内分离含十几个组份的样品。 ◆其独特的特点在于： ◇渗透性大，分析速度快 ◇传质阻力小，可用长柱，并得高的总柱效。 ◇色谱动力学认为：填充柱可看作是一束长毛细管的组合，其内径约等于粒子粒度，因其弯曲，多径扩散严重，故理论板数少。毛细管柱完全没有这些缺陷，故理论板数可高大106数量级。 ◆用毛细管柱，有利于： ⊙提高色谱分离能力， ⊙加快色谱分析速度， ⊙促进色谱的应用都是十分必要的：二、毛细管色谱法的相关理论 ◆在毛细管柱，柱内只有一个流路，故多径项2λdp为0，弯曲因子γ=1，且用其液膜厚代替了填充柱中载体的颗粒直径dp。 2．毛细管柱的最小理论板高 ◆毛细管柱的H—U图也是一个双曲线，在U值是最佳值时，H值最小。 ◆式中Cg、C1的大小取决于分配系数及柱的几何性（以相比β为代表），但一般毛细管柱液膜薄，β值较大，液相传质阻力C1项不起控制作用。 ◆当被测物质的k﹥10时，如果每米理论板数大于1000/d时，则所用柱子的性能较好 ◆表中为K值很大时最好柱效(每米板数)值，其值由H/L = 1000 / d ◆一般认为直径在0.1—0.7mm较好小于0.1mm，入口压力增加，柱负荷减少大于0.7mm，虽柱负荷增大，但柱效下降 ◆目前流行0.53mm的大口径管，不必分流。 3．载气线速

◆从速率方程可知，最小板高时的最佳线速为： ◆如果Cl很小，则有：可见，细管径，轻载气更适合于快速分析。 4．样品容量一根色谱柱的最大允许进样量，约为一块理论板的有效体积。 ◆可见最大允许进样量与柱半径、柱长、分配比成正比，与塔板数成反比比较填充柱和毛细管柱的柱容量一根长20米，内径为0.25毫米的毛细管柱，一般可涂上6 mg的固定液，柱内体积而一根长两米，内径3毫米的不锈钢填充柱，柱内体积按12：100的液载比，可涂上800mg固定液。 ◆可见，一根2米长的填充柱中固定液的含量是一根20米长毛细管柱中固定液含量约150倍，故允许进样量也在一百倍以上。 5、柱效能 ◆毛细管柱每米塔片数通常在2000－5000之间，长20米的毛细管柱总柱效为4万至10万。 ◆填充柱每米塔片数在1000－1500之间，长2米的填充柱的柱效为2000－3000 ★所以毛细管柱的总柱效可以比填充柱高10－100倍。根据上式，分离度正比于总塔片数N。即毛细管柱色谱总效高，其分离效能也高。如果柱效高，K值也大是最理想的，目前流行大孔厚膜毛细管柱可望具有这两重性质。 6、分析时间 ◆根据公式,样品的保留时间正比于柱长，在以氮为载气时，毛细管柱的线速可达16厘米/秒，而填充柱在4厘米/秒 ◆毛细管柱可采用很高的载气线速来缩短保留时间。且毛细管柱的K值比填充柱小，因此保留时间小。 ◆故：毛细管柱上可实现快速分析。三、毛细管柱的色谱系统 ◆与填充柱系统基本一样。 ◆因毛细管柱内径细，柱容量小，出峰快、峰形窄，因此对色谱仪本身(如进样系统、检测器、记录器等)有些特殊的要求。 1、进样系统 ◆毛细管柱进样量必须极小（一般液样10—2～10—3微升，气样约1微升）。

毛细管气相色谱法

毛细管气相色谱柱的选择方法

毛细管气相色谱柱的选择方法【关闭本页】【返回首页】【发布时间2004-1-14】一、固定相的选择 1．如果不知道使用何种固定相，可以从非极性柱或弱极性柱如SPB-1或SPB-5开始试用，如效果不好，再按极性渐强的顺序选用中等极性直至高极性柱逐一尝试，直到有较令人满意的分析结果即可确定适用的柱极性。 2．低流失（“ms”）色谱柱通常更为惰性，有更高的温度上限,适用于MS检测器。3．使用能够提供满意的分离度和分析时间的极性最小的固定相，非极性固定相比极性固定相具有更长的寿命。 4．要使用和被分析物极性相近的固定相，使用这一选择方法常常是有效的，但是使用这一方法并不总是能找到最好的固定相。 5．如果被分离混合物具有不同的偶极或氢键力，改变使用具有不同偶极或氢键力（不一定要更大）的固定相后，会出现其他共流出物，所以新的固定相不一定提供更好的总分离度。 6．如果可能，要避免使用含有能使选择性检测器产生高响应值功能团的固定相，例如含有氰丙基的固定相，用NPD会产生不成比例地增大基线高度（由于柱流失）的现象。7．SPB-1或SPB-5，SPB-50，SPB-1701，和SUPELCOWAX 10以最少数量的色谱柱能覆盖最大范围的选择性。 8．PLOT柱用于在高于室温的柱温下来分析气体样品。二、色谱柱直径的选择 1. 当需要有高柱效的色谱柱时应使用0.18-0.25mm的色谱柱。0.18mm的色谱柱很适合于泵容量低的GC/MS系统。小内径柱的容量最小而且需要最高的柱头压力。 2. 当需要样品容量大时就要使用0.32mm内径的色谱柱。与0.25mm内径柱相比， 0.32mm内径柱对不分流进样或大体积（>2μL）进样时早流出的色谱峰有较高的分离度。 3. 只有配备大口径直接进样口时，才使用0.53mm内径的色谱柱，它特别适合于高载气流速的应用，例如吹扫捕集，顶空进样。0.53mm内径色谱柱在恒定的液膜情况下具有最高的样品容量。三、色谱柱柱长的选择 1. 当不知道最佳柱长时，尝试使用25-30m长的色谱柱。 2. 10-15m长的色谱柱适合于分离含有很容易分离的溶质混合物，或者分离为数不多的溶质混合物，较短的柱长用于直径很小的色谱柱，以便降低柱头压力。 3. 当使用其他方法（小内径柱，不同的固定液，改变柱温）不能达到分离度时，就使用50-60m长的色谱柱。它最适合于分离含有多组分的复杂混合物，长柱需要的分离时间长，费用也高。四、色谱柱膜厚的选择 1. 0.18-0.32mm内径的色谱柱，其平均或标准膜厚在0.18-0.25μm，用于绝大多数的分析。 2. 0.45-0.53 mm内径的色谱柱，其平均或标准膜厚在0.18-1.5μm，用于绝大多数的分析。 3. 厚液膜色谱柱用于保留和分离挥发性物质（如轻溶剂，气体）。厚液膜色谱柱有更高的惰性，其柱容量也高；但厚液膜色谱柱具有较高流失性，使用温度上限也有所下降。 4. 薄液膜色谱柱用于降低高沸点物质和高分子量物质（如甾体，三甘油酸酯）的保留时间，并具有低流失性的特点；但薄液膜色谱柱的惰性较差，且柱容量较低。

高效毛细管电泳实验

高效毛细管电泳实验一、实验目的 1. 进一步理解毛细管电泳的基本原理； 2. 熟悉毛细管电泳仪器的构成； 3. 了解影响毛细管电泳分离的主要操作参数。二、实验原理 1．电泳淌度毛细管电泳（CE ）是以电渗流 (EOF)为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一种液相微分离技术。离子在自由溶液中的迁移速率可以表示为： ν = μE （1） r 6 q πημ= （2）式中ν是离子迁移速率，μ为电泳淌度，E 为电场强度。η为介质粘度，r 为离子的流体动力学半径，q 为荷电量。因此，离子的电泳淌度与其荷电量呈正比，与其半径及介质粘度呈反比。 2．电渗流和电渗淌度电渗流（EOF ）指毛细管内壁表面电荷所引起的管内液体的整体流动，来源于外加电场对管壁溶液双电层的作用。在水溶液中多数固体表面根据材料性质的不同带有过剩的负电荷或正电荷。就石英毛细管而言，表面的硅羟基在pH 大于3以后就发生明显的解离，使表面带有负电荷。为了达到电荷平衡，溶液中的正离子就会聚集在表面附近，从而形成所谓双电层，如图1所示。这样，双电层与管壁之间就会产生一个电位差，叫做Zeta 电势。但毛细管两端施加一个电压时，组成扩散层的阳离子被吸引而向负极移动。由于这些离子是溶剂化的，故将拖动毛细管中的体相溶液一起向负极运动，这便形成了电渗流。电渗流的大小可用速率和淌度来表示： ()E EO F ηεξν/= （3）或者 ηεξμ/=EO F （4）式中νEOF 为电渗流速率，μEOF 为电渗淌度，ξ为Zeta 电势，ε为介电常数。 3．毛细管电泳的分离模式 CE 有6种常用的分离模式，其中毛细管区带电泳（CZE ）、胶束电动毛细管色谱（MEKC ）和毛细管电色谱（CEC ）最为常用。本实验的内容为CZE 。 4．毛细管电泳的基本参数

毛细管气相色谱法的应用

毛细管色谱法测定洛美沙星中的有机溶剂残留量来源: 作者:王国成,陈莹,徐波摘要：目的:建立毛细管气相色谱法测定洛美沙星中的有机溶剂残留量。方法: 用INNOWAX 毛细管气相色谱柱,FID检测器, 以22戊酮为内标进行测定。结果: 乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醇、乙腈的线性范围分别为0～80μg/m l ( r =0.999 7)、0～11.52μg/ml( r=0.9996)、0～80μg/ml( r=0.9997) , 0～6.56 μg/ml( r= 0.9996);平均回收率分别为100.5%、100.1%、101.2%、100.1%; RSD 分别为1.30%、0.9%、1.18%和1.23% (n = 9)。结论: 本方法简单、准确、灵敏度高、重现性好, 适用于洛美沙星中有机溶剂残留量的测定。关键词洛美沙星,毛细管气相色谱法,有机溶剂残留量药物生产过程中残存的有机溶剂均有不同程度的毒性, 不仅对人体有害, 而且这些溶剂与药物的治疗作用无关, 原则上应愈少愈好。洛美沙星为第三代喹诺酮类广谱抗菌药, 是由日本北陆株式会社研制的第一代口服长效抗菌药。该药物在合成过程中采用了乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醇、乙腈等有机溶剂, 故对此4种有机溶剂加以检测有利于药物质量控制。本试验采用毛细管色谱法测定洛美沙星原料药中有机溶剂的含量,方法简便,结果准确可靠。 1 仪器与试剂 Agilent6890 增强型气相色谱仪, Agilent6890 工作站。乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醇、乙腈均为分析纯(上海化学试剂公司) , 22戊酮(内标物) 为色标试剂(天津化学试剂一厂) , 1-甲基-2-吡咯烷酮, 溶解样品用溶剂为化学纯(上海化学试剂公司)。 2 方法与结果 2.1 色谱条件色谱柱: Agilent HP-NNOWAX (固定液为键合聚乙二醇, 30m×0.53mm,1.0μm) 毛细管柱; 气化室温度: 220℃; 程序升温: 起始温度为40℃, 保持10min, 然后以20℃/min 升温至220℃,保持4 min;载气为氮气;分流比:1∶1; 进样量2μl; 检测器温度: 氢焰离子化检测器(FID) , 240 ℃。 2.2 溶液及试样制备 2. 2. 1 内标溶液的制备精密量取色标试剂2-戊酮124.0μl (约相当于100mg) , 置100ml 量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀; 精密量取1m l, 置10ml容量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀, 作为内标溶液。 2. 2. 2 对照溶液的制备精密量取乙酸乙酯111. 1μl (约相当于100mg) , 乙醇126.6μl(约相当于100mg) 置100ml 量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度,摇匀,作为对照贮备液A; 精密量取四氢呋喃162.2μl(约相当于144m g) , 乙腈105.0μl (约相当于82mg) 置100ml量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀, 作为对照贮备液B。精密量取对照贮备液A 10ml 与对照贮备液B 1ml 置同一100ml 量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀, 作为对照贮备液。精密量取对照贮备液5ml, 置10ml 量瓶中,精密加入内标溶液 1ml, 加1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀, 即得对照溶液。 2. 2. 3 供试品溶液的配制取本品约0.1g, 精密称定, 置10ml 量瓶中, 精密加入内标溶液1ml, 加1-甲基-2-吡咯烷酮适量, 振摇使溶解并稀释至刻度, 摇匀,作为供试品溶液。 2.3 系统适用性试验精密量取对照品溶液2μl, 注入气相色谱仪, 记