藥物分析常用儀器使用

1、,第二章 藥物分析方法 ——分析化學(xué)部分,長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué),學(xué)生:06級(jí)藥事管理,第二章,分類(lèi),長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué),,,美國(guó)氣相色譜儀,國(guó)產(chǎn)氣相色譜儀,5.2 氣相色譜法,第五節(jié) 色譜法 chromatography,Gas Chromatography,GC,氣相色譜法是采用氣體作為流動(dòng)相的一種色譜分析法。在此法中，載氣（不與被測(cè)物作用，用來(lái)載送試樣的惰性氣體，如氫氣、氮?dú)獾龋┹d著

2、欲分離的試樣通過(guò)色譜柱中的固定相，使試樣中各組分分離，然后分別檢測(cè)。檢測(cè)器信號(hào)由記錄儀記錄，得到“色譜圖”。,一、氣相色譜法的特點(diǎn),①高效能可以分析沸點(diǎn)十分相近的組分和極為復(fù)雜的多組分混合物,②高選擇性 可分離同系物、同分異構(gòu)化合物。,③高靈敏度 可以檢測(cè)出10-11g～10-13g物質(zhì),④分析速度快一般分析可在幾分到幾十分內(nèi)可以完成，某些快速分析1s內(nèi)可以分析數(shù)個(gè)組分。,1．色譜常用術(shù)語(yǔ),二、氣相色譜法的基本概

3、念,①色譜流出曲線是由檢測(cè)器輸出的電信號(hào)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間作圖所繪制的曲線，又稱(chēng)為色譜曲線圖或色譜圖。,②基線是在操作條件下，沒(méi)有組分流出時(shí)的流出曲線。穩(wěn)定的基線應(yīng)是一條平行于橫軸的直線。噪音：使基線發(fā)生細(xì)小的波動(dòng)的現(xiàn)象基線是在實(shí)驗(yàn)操作條件下，反映檢測(cè)器系統(tǒng)噪音隨時(shí)間變化的曲線。,③色譜峰 是流出曲線上的突起部分。正常色譜峰為對(duì)稱(chēng)形正態(tài)分布曲線。不正常色譜峰有兩種：拖尾峰和前延峰。拖尾峰前沿陡峭，后延平緩前延峰前沿平緩，后延陡峭

4、色譜峰的對(duì)稱(chēng)與否可用 對(duì)稱(chēng)因子（?s） 或叫拖尾因子，來(lái)衡量。,?s=W0.05h/2A,=(A+B)/2A,④色譜峰的區(qū)域?qū)挾?峰寬(W)與半峰寬(W1/2)★★峰寬(W) 從色譜峰兩側(cè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(

5、拐點(diǎn))作切線，在基線上的截距叫峰底寬,簡(jiǎn)稱(chēng)峰寬；★★半峰寬(W1/2)峰高一半處色譜峰的寬度叫半峰寬。由于色譜峰頂呈圓孤形，色譜峰的半峰寬并不等于峰底寬的一半。,⑤峰高和峰面積★★峰高(h)是組分在柱后出現(xiàn)濃度極大時(shí)的檢測(cè)信號(hào)，即色譜峰頂至基線的 距離。,★★峰面積(A),⑥保留值,★ ★保留時(shí)間(tR):是指被測(cè)組分從進(jìn)樣開(kāi)始到柱后出現(xiàn)濃度最大值時(shí)所需的時(shí)間，=組分在流動(dòng)相中停留的時(shí)間 + 在固定相中所停留的時(shí)間,★

6、 ★調(diào)整保留時(shí)間(tR′)：組分的保留時(shí)間與死時(shí)間的差值： tR′=tR-t0它表示與固定相發(fā)生作用的組分比載氣在色譜柱中多滯留的時(shí)間，實(shí)際上是組分在固定相中所滯留的時(shí)間。,★ ★保留體積（VR ）：從進(jìn)樣開(kāi)始到柱后出現(xiàn)濃度最大值所需要的載氣體積 VR=F0·tR★ ★調(diào)整保留體積（ VR′ ）：指扣除死體積后的保留體積VR′= t0′

7、·F0,★ ★死體積（V0 ）：不與固定相作用的組分從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度最大值所需要的載氣體積。若載氣的體積流速為F0，則死體積為V0=F0·t0,,⑦分離度（resolution） 相鄰兩色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰底寬度平均值之比，用R表示。分離度可以用來(lái)作為衡量色譜峰分離效能的指標(biāo)。 ★ R 越大，表明兩組分分離效果越好★ 保留值之差取決于固定液的熱力學(xué)性質(zhì)★ 色譜峰寬窄反映色譜過(guò)

8、程動(dòng)力學(xué)因素及柱效能高低,對(duì)于峰形對(duì)稱(chēng)且滿足正態(tài)分布的色譜峰：R=1, 分離程度為98%； R=1.5，分離程度可達(dá)99.7%。 所以R=1.5時(shí)可認(rèn)為色譜峰已完全分開(kāi)。,三、氣相色譜結(jié)構(gòu)流程 process of gas chromatograph,1-載氣鋼瓶；2-減壓閥；3-凈化干燥管；4-針形閥；5-流量計(jì);6-壓力表；4-針形閥；5-流量計(jì);6-壓力表；9-檢測(cè)器；10-放大器；11-溫度控制器；12-記錄儀；,載氣系

9、統(tǒng),進(jìn)樣系統(tǒng),色譜柱,檢測(cè)系統(tǒng),溫控系統(tǒng),,,,,,,結(jié)構(gòu)流程,,,,四、氣相色譜儀主要部件 main assembly of gas chromatograph,1. 載氣系統(tǒng) 包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制；,常用的載氣有：氫氣、氮?dú)?、氦氣；凈化干燥管：去除載氣中的水、有機(jī)物等雜質(zhì)（依次通過(guò)分子篩、活性炭等）；載氣流速控制：壓力表、流量計(jì)、針形穩(wěn)壓閥，控制載氣流速恒定。,液體進(jìn)樣器：,不同規(guī)格的專(zhuān)用注射器，填充柱色譜

10、常用10μL；毛細(xì)管色譜常用1μL；新型儀器帶有全自動(dòng)液體進(jìn)樣器，清洗、潤(rùn)沖、取樣、進(jìn)樣、換樣等過(guò)程自動(dòng)完成，一次可放置數(shù)十個(gè)試樣。,氣化室：將液體試樣瞬間氣化的裝置。無(wú)催化作用。,4. 檢測(cè)系統(tǒng),色譜儀的眼睛， 通常由檢測(cè)元件、放大器、顯示記錄三部分組成； 被色譜柱分離后的組分依次進(jìn)入檢測(cè)器，按其濃度或質(zhì)量隨時(shí)間的變化，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號(hào)，經(jīng)放大后記錄和顯示，給出色譜圖； 檢測(cè)器：廣譜型——對(duì)

11、所有物質(zhì)均有響應(yīng)； 專(zhuān)屬型——對(duì)特定物質(zhì)有高靈敏響應(yīng)； 常用的檢測(cè)器：熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD); 氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)； 電子捕獲檢測(cè)器(ECD),5. 溫度控制系統(tǒng),溫度是色譜分離條件的重要選擇參數(shù)； 氣化室、

12、分離室、檢測(cè)器三部分在色譜儀操作時(shí)均需控制溫度； 氣化室：保證液體試樣瞬間氣化； 檢測(cè)器：保證被分離后的組分通過(guò)時(shí)不在此冷凝；,分離室：準(zhǔn)確控制分離需要的溫度。當(dāng)試樣復(fù)雜時(shí)，分離室溫度需要按一定程序控制溫度變化，各組分在最佳溫度下分離.,五、定性與定量方法,1、用已知物對(duì)照定性 該法是基于在一定操作條件下，各組分保留時(shí)間是一定值的原理。,具體做法：1）分別以試樣和標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)樣分析——各自的色譜圖；2）對(duì)照

13、：如果試樣中某峰的保留時(shí)間和標(biāo)樣中某峰重合，則可初步確定試樣中含有該物質(zhì)。3）也可通過(guò)在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物，看試樣中哪個(gè)峰增加來(lái)確定。,2. 定量分析 GC分析是根據(jù)檢測(cè)器對(duì)待測(cè)物的響應(yīng)（峰高或峰面積）與待測(cè)物的量成正比的原理進(jìn)行定量的。因此必須準(zhǔn)確測(cè)定峰高 h 或峰面積 A。,由于同一檢測(cè)器對(duì)不同物質(zhì)具有不同的響應(yīng)值，我們不能夠用峰面積直接計(jì)算物質(zhì)的含量，引入校正因子,,?i’=,mi,Ai,,實(shí)際工作中，往往使用相對(duì)校正因子

14、?i，即為物質(zhì)i和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s的絕對(duì)校正因子之比。,?i =,,?i’,?s’,1）歸一化法：要求試樣中所有n個(gè)組分全部流出色譜柱，并全部出峰！則其中組分i 的含量為：,?i 為i 物質(zhì)的相對(duì)定量校正因子；Ai為其峰面積。,此法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確，操作條件影響小。但應(yīng)用不多。因?yàn)椴恢涝嚇佑卸嗌俳M分？應(yīng)該出多少峰才叫全部出峰？,2）外標(biāo)法：在一定操作條件下，用對(duì)照品配成不同濃度的對(duì)照液，定量進(jìn)樣，用峰面積或峰高對(duì)對(duì)照品的量（或濃度）作校正曲線，求

15、出斜率、截距，而后計(jì)算樣品的含量。通常截距近似為零，若截距較大，說(shuō)明存在一定的系統(tǒng)誤差。,,若校正曲線線性好，截距近似為零，可用外標(biāo)一點(diǎn)法（比較法）定量。,mi =,,Ai,As,× ms,3）內(nèi)標(biāo)法：準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品m，加入一定量的某純物質(zhì)作內(nèi)標(biāo)物ms，然后進(jìn)行色譜分析。根據(jù)待測(cè)組分和內(nèi)標(biāo)物的峰面積及內(nèi)標(biāo)物的重量就可求得待測(cè)組分的含量：,mi =?iAi,ms =?sAs,mi =,Ai?i,,As?s,× ms,內(nèi)

16、標(biāo)物的選擇很重要，其選擇的基本原則是： 內(nèi)標(biāo)物是試樣中不存在的純物質(zhì) 加入的量應(yīng)該接近被測(cè)組分 內(nèi)標(biāo)物色譜峰位于被測(cè)組分色譜峰附近，與其他峰分離,內(nèi)標(biāo)校正曲線法和內(nèi)標(biāo)對(duì)比法,,,（Ai / As）樣,（Ai / As）標(biāo),=,,（Ci ）樣,（Ci ）標(biāo),（Ci ）樣,=,（Ai / As）樣,,（Ai / As）標(biāo),×（Ci ）標(biāo),此法不必測(cè)出校正因子，消除了某些操作條件的影響,氣相