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色谱分析

时间:2023-06-05 10:15:30

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇色谱分析,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

色谱分析

第1篇

【关键词】现代色谱;分析技术;涂料检测;应用

前 言

化学成分的分离领域常规技术,现代色谱分析技术已经在针对涂料检测分析的相应领域中被普及化了。最近几年现代色谱分析技术趋于涂料检测分析领域榜首,原因是因为它分析的速度够快、分离的效率与检测的灵敏度够高、检测方式更自动化、适用的范围更广、组分便于回收、样品的处理方式较为简单等特点。UPLC不单单是对HPLC各项优点的继承,更在分离度、速度与灵敏度上做了加强处理。虽然UPLC问世至今只有十一年时间,但是它对涂料检测分析相关领域的研究意义是十分深远的。该篇文章就主要以现代色谱分析技术中的佼佼者UPLC为例,对现代色谱分析技术特点与它在涂料检测分析中的应用进行了一些综述。

一、现代色谱分析技术主要特点

1.现代色谱分析技术原理简介。UPLC在分离原理上和传统HPLC是相一致的,通过HPLC速率理论van Deemter方程我们知晓:色谱的分离度是伴随色谱柱的填料颗粒的粒径减少而升高的,也就是二者呈反比关系。也就是说在高分离度不损失的情况下对流速与分析速度起到优化与提高的效果[1]。UPLC在此基础之上对色谱柱的填料颗粒的粒径进行改变从而起到柱效改善效果,让它的分离效率与分离速度以HPLC为基础更上一层楼。

2.现代色谱分析技术特点。小颗粒的粒径的色谱柱在实际运用方面遇到了很多的问题,不单要求仪器要超出当前限度压力之下进行工作,同一时间为辅助梯度洗脱中的性能正常表达,对系统体积进一步提出了要求,并且对检测器提出了对应要求,要求它在只有几秒的色谱峰内对峰宽进行高速检测。总体来说,UPLC优势在于它速度与效率较HPLC都有较高提升。但UPLC实际应用当中也会遇到这样或者那样的问题。打个比方因为进样量太少,并且还是通过半环进样方式,致使峰面积重复性比较低。还有因为填料颗粒太细,致使UPLC柱容易造成堵塞现象[2]。但伴随填料与进样技术加速推进,这些问题亟待我们下一步去解决。

二、现代色谱分析技术涂料检测分析中的应用

1.涂料的分析

对涂料的化学成分进行分析,常会产生样品的含量偏低,分离的难度加大,耗时较久等状况,所以需要一种技术来确保加快分析速度、提升分离效率、灵敏度检测度高、还有更加准确与精密等。UPLC就是基于此而进行技术拓展的,我们也可以说它的涂料分析应用与研究是具有发展前景的。UPLC系统不但能够对制剂涂料部分有效成分含量进行检测,还可对体外样品与工业废水当中含有的涂料成分进行检测。对于涂料合成分析层面,UPLC可做到对合成过程当中中间体、降解产物与副产物做到时时检测。如Dongre等把UPLC用到磷酸伯氨喹还有它的异构体与合成的中间产物分离与分析上。

2.对生物基质当中涂料成分的分析

涂料成分分析包含涂料与它位于各类复杂基质当中的分离,结构鉴定与痕量分析的测定过程。检测系统当中有大量时间一致、分子质量相同的干扰成分;但是现如今涂料研制逐渐向高纯度靠拢,让常规分离检测技术满足不了复杂基质当中的痕量成分在准确定量上的要求。确保于复杂检测系统当中快速鉴定与检测出涂料成分和现代色谱分离与灵敏高的分辨质谱相关技术有很大关联。引用UPLC技术对涂料成分与涂料技术进行研究,是对它灵敏度与专属性高等优势的最好诠释并且同一时间能对样品多组分的浓度进行测定,将样品在高通量的分析工作做到位。

三、现代色谱分析技术其他类型

除我们上文所讲超高效液相色谱仪外,现代色谱分析技术还包括很多类型。其中,气相色谱技术为一类可定量、定性分离分析技术,它同样具有分析快,分离效果好,选择佳等特点被大量应用到环境样品药品质量检测,污染物分析,食品内农药测定,天然产物的成分分析,工业产品的质量控制等诸多领域。伴随科技日新月异,人类环保意识逐渐增强还有涂料行业逐渐发展,气相色谱仪变成大型化精密仪器于涂料分析领域被广泛拓展开来且逐渐变成不可替代重要分析手段,应用在聚合物乳液里面的残余单体,涂料里溶剂,游离单体,水性涂料VOC,涂料树脂裂解分析。可以说,气相色谱技术该工业生产里面产品质量控制与环保部门对产品进行检测提供有力手段。

裂解气相色谱PGC大多用在树脂样品成分分析上面,是针对于红外光谱对树脂进行分析延伸,对于丙烯酸树脂分析的准确度要比红外光谱高。PGC/FTIR联用技术优点为全面、简便、快速与不需要做标样等,能够直接参照所产生裂解碎片的定性结果测算出聚合物结构与组成;对较为复杂样品里面的沸点较低溶剂能够进行准确方便定性,尤其针对结合低沸点多组分混合溶剂样品,它的优势就更加明显了;对样品里面某部分微量的添加剂,这项技术能够不由样品前期处理来直接截获其相关信息,并对其结构进行判定。

结 语

综上所述,现代色谱分析技术是当代分离测定重要手段,因为它具有超高速度,超高分离度,超高灵敏度等特点,它在分离与定项分析方面具有重大贡献,所以它被普及到涂料成分检测分析的各个方面。我们坚信伴随分析手段进步、相关技术拓展还有各种相关问题的妥善解决,现代色谱分析技术一定会在涂料行业可持续发展道路上越走越远。

参考文献

[1]郭小敏,杨徐康.现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用[J].江西化工,2013,04:237-239.

第2篇

关键词:涂料检测;现代色谱;气相色谱法

1 高效液相色谱法

该种技术融合了传统工艺中的优点,同时也对存在的问题做出优化,更高效的解决检测期间的影响问题。这种技术能够实现原料分离,分析环节中同时完成多种任务,与传统方法相比较在时间上会有明显的减少,尤其是对受热程度的分析判断,更高效合理。检验环节中常见的加热问题,成为色谱分析的首要影响因素,如果不能合理的设置温度,很容易造成分析结合与实际情况不符合。大部分涂料都是液体形式的,在性质上更具有稳定性,原料选取的量也能得到控制。随着对环保和健康的日益重视,国家陆续出台了一些涂料相关的有毒有害标准,涂料的生产工艺和配方也随之调整优化。但也不乏有生产厂家使用现行标准中还未被限量的有毒有害物质来替代已被限量的物质。这就要求在检验工作中不仅要依照现行标准对涂料样品进行检验,还要积极发现还未被限量的有毒有害物质。涂料产品成分复杂多样,高效液相色谱法属于分离性分析方法,能够对绝大部分的有机物进行分析,尤其是对挥发性不强,高温易分解的物质,能获得比其他方法更好更稳定的结果。

涂料中含有的化学物质可能会对环境造成污染,因此目前的检测工作也大部分是针对生态环保来进行的,目的在于避免质量检测不达标的物质投入到使用中。因此检测工作要有明确的目标,对待检物质中可能会含有的污染物进行判断。有毒涂料防污剂有机锡的HPLC分析在船舶防污涂料抑制海洋生物污损中发挥了非常有效的作用,随着海洋监测技术的发展,有机锡的毒性和对生态系统的危害越来越多地被人类认识。海洋环境中的有机锡浓度很低(10-12~10-9),而且种类繁多,因此用传统的仪器很难满足高灵敏度、高选择性的分析要求。其中较成熟的方法是以GC(凝胶色谱)为分离手段,配以适合金属离子分析的检测器。

HPLC能对不适应GC的有机锡进行分析,适用于大多数极性及非极性有机锡化合物的直接分离。不需萃取及衍生,在常温下可直接分离样品中不同形态的锡,不但缩短了分析时间,而且还减少了分析过程中可能的损失;可通过改变固定相和流动相获得最佳分离;尤其适用于具有生物活性化合物的分离与形态分析。凝胶色谱法是液相色谱法的一种,其分离原理与其他色谱法不同,是按分子体积的大小进行分离,所以也称为体积排阻色谱法。高效凝胶渗透色谱是20世纪60年展起来的一种液相色谱方法,主要用途是测定高聚物的相对分子质量及其分布。

2 气相色谱法

2.1 裂解气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用

能够用来判断树脂涂料中的组成成分,同样是针对光谱来进行,该种技术方法在所得结果上更具有全面性,融合了两种技术方法中的优点,在对色谱类型进行判断时可以直接显示结果。生产工艺不断进步后,涂料中的含有成分也在逐渐复杂化,高分子结构在普通的红外光谱下不容易分析。关于该种色谱技术,在国内的研究起步较晚,应用环节也是根据已有的研究结果来探讨的。

我国学者在研究过程中,提取涂料中的成分,将检测得到的成分含量录入到计算机设备中进行分析,更准确的定位色谱表现形式与其中涂料含量的函数关系。该种技术可以选择任意部分涂料进行检测,不需要对测试点进行选取,节省时间的同时也能够减少标样点,对未来的工作开展有很大帮助。这一特征性也是该技术能够得到应用落实的原因。

红外光照作用下,涂料发生的裂解反应是检测开展的依据,不需要再次选择分析的样本,可以直接根据反应过程来分析结果。面对比较复杂的分析对象时,仅仅依靠简单的裂解很难实现目标,简单的升高温度能够促进涂料裂解,再根据反应发生的情况来判断是否达到可以检测的点。红外光照在其中发挥着催化的作用,可以应对化合物检测。但涂料的形式并不是如此简单,还包含了聚合物形式,红外光谱检测的效果便会受到阻碍。

2.2 裂解气相色谱-质谱联用

涂料由几大部分组成,树脂原料常常被应用在基料制作中。对于耐高温性质好,并且不容易分离的材料,不能再通过高温裂解的方式来检验。但检验方法在原理上都相同,遇到的难题是如何促使裂解反应发生。常见的方法是对分子结构链进行破坏,涂料中的成分自然分解,此时在对色谱表现形式进行分析,能更好的完成任务。裂变过程中会散发出能量,不同分子结构链变化期间所散发的热量也不相同,同时也与基料自身耐高温形式相关。

了解到裂变需要经过高温加热来实现分析检测时,关键技术是对温度的控制,如果加热温度超出了需求范围,很容易造成分子结构链过于零散,影响到结果的判断。不可忽略的一点是,涂料在高温状态下其中的一些物质容易发生氧化反应,分解出检测环节不需要的物质,对任务开展产生阻碍。由此可见,这种方法虽然操作过程简单,结果分析准确,但却容易受外界因素影响。

涂料在高温环境下发生反应变化需要一段融合的时间,而破坏结构链是在高温加热的瞬间完成的。检测环节中,可以在短时间内瞬间升高温度,这样能够避免物质的高温氧化反应,提升检测结果的可靠性。影响物质并不能被完全消除,只是尽可能的将生成量控制在合理范围内,不对检验分析造成影响。根据检验结果可以了解到,不同的基料材质对涂料色谱表现形式会产生影响,在检测环节需要对原料组成成分进行判断,明确高温状态下可能会发生的反应类型。任务进行期间,需要选取不同涂料的样品来测试,避免掺入其他杂质。所选取的量要均等,观察检测结果的同时将原始数据整理记录,用于后续的分析检验环节,可以更好的对比。根据反应发生的形式对检验技术进行选择,涂料色谱分析在流程上会有明显的进步。

3 结论

快速灵敏的仪器分析法在很大程度上取代了繁琐费时的化学分析法,打破了化学分析的局限,极大地提高了分析工作的效率、分析精度与可靠性,而先进的色谱技术已成为涂料成分检测不可缺少的重要手段。

参考文献

第3篇

色谱分析主要通过色谱仪进行分析,步骤如下:

1、安装色谱柱.如果是新柱子要先老化;

2、检漏;

3、设置升温程序、载气流速等参数;

4、进空白样.谱图除溶剂峰外为一直线就可以做样了;

5、进样分析。

(来源:文章屋网 )

第4篇

关键词:电力系统;油务监督;色谱分析;方式;常用方法

前言

在电力系统中,油浸变压器应用数量较多,在油浸变压器中,其绝缘多采用油纸组合,这样在变压器出现故障时,油纸受热情况下会有烃类气体产生,而且在故障点温度不断升高的情况下,绝缘油会发生裂解,从而产生不同的烷烃、烯烃及炔烃,这些烃类气体在特定温度范围内会有最大的产气率情况出现,因此在不同性质故障下,绝缘油会产生不同含量和不同组分的烃类气体。因此将色谱分析应用于变压器故障判断,可以充分的利用变压器油中溶解的气体来对各种潜伏性故障进行判断,实现对变压器运行状态的监督,确保变压器运行的安全。

1 电力系统油务监督中色谱分析技术概述

在当前电气试验中,会利用气相色谱来分析绝缘油中的溶解气体,以此来及时发现充油电气设备内部存在的故障。这也使色谱分析成为当前电力系统油务监督中非常重要的一项举措。利用色谱分析时,对设备检测是不需要停运,而且不易受到其他因素的干扰,定期色谱监测运行设备的内部的绝缘情况,有利于设备运行的安全性和稳定性。

当前变压器多采用油纸复合绝缘,这样变压器存在潜伏性故障时,故障点发热会导致油纸产生烃类气体。而且在电和热作用下,充油电气设备绝缘材料和绝缘油也会产生老化分析的情况,从而产生二氧化碳和一氧化碳,并有少量低分子烃类气体产生,正常情况下,大部分气体绝缘油都能够溶解,一旦除油器存在放电性故障及过热故障产生时,这些气体产生的速度会加快,所产生的气体会在绝缘油中形成气泡,并在绝缘油中对流、扩散。因此根据产生气体的含量和组分能够对故障类型和故障严重程度进行判断。因此将色谱分析技术在充油电力设备故障诊断中进行应用,不仅诊断准确度较高,而且诊断也较为及时。这也使当前色谱分析技术在变压器工作过程中应用十分广泛,而且通过定期色谱分析,也能够及时发现设备内部存在的潜在故障,有效的实现对故障的预防,降低故障的发生率。

2 色谱分析选用的方式

色谱分析技术自创设以来,在不断发展过程中,无论色谱分析方法还是能够选取的配套仪器都越来越完善,而且能够快速对油液浓度和内含成分进行分析,分析所得到的数据也具有非常重要的参考价值。

在色谱分析时主要依循于洗脱液相和固相两类物质,对不同特质的油液进行分析,测定流程不仅较为稳定,而且具有多样化的特点。当前色谱仪包括液相食品、气相仪器和凝胶性仪器等几大类,各种色谱仪能够对高分子材质进行内在成分解析。也可以选取凝胶色谱对某一成分内含的分布状态及内在分子量。在对电力配备的绝缘油可以利用色谱分析法,不仅能够取得较好的效果,而且能够为电力系统油务监督起到积极的作用。利用色谱分析方法,不仅能够对油液中可溶解的内在气体进行辨析,而且能够对油液内含的若干成分进行识别,能够有效的测定充油设备内部存在的潜伏性故障。并对充油状态的配套设备起到有效的监测作用。利用色谱分析技术能够对充油设备潜在的隐患进行辨析,并对以妥善处理。

3 电力系统油务监督中色谱分析技术常用方法

3.1 基于故障点的产生气体的速率进行设备故障的判断

对气体含量进行检测的过程中,经常会以气体含量是否超过注意值为标准,但是这个标准并不是唯一的判断标准,还应该结合其他影响因素进行分析。所以当检测到的气体含量超过注意值时,还可能是外来因素造成的干扰,所以并不能判断是否存在故障。如果气体含量低于注意值时,但是在产生气体的速率较快,此时也应该给予高度的重视。

3.2 基于绝缘油中溶解气体的特征气体的含量判断设备故障

当变压器内部出现不同的故障时,就会有不同的特征气体出现。基于绝缘油气相色谱分析结果与产生的气体的特征以及产生特征气体的注意值进行比较,从而判断变压器等设备是否存在故障以及故障的性质和程度。

3.3 三比值法判断设备的故障

实际上,对包括变压器等在内的充油电气设备故障类型进行判断的重要方法就是三比值法。三比值法中的任何故障对应的比值都具有典型性,通过对于多种故障的联合作业,有可能出现找不到对应比值组合的情况,这时需要分析该不典型比值的组合,进而可以获得故障的多重性与复杂性。

3.4 判断设备故障的程度及发展

利用色谱分析技术在对设备故障及故障类型进行确定的基础上,需要掌握故障类型的程度和发展,这样才能制订合理的措施,对故障进行预防和处理,有效的保证设备运行的安全。因此可以基于IEC三比值方法下,充分的利用回归分析法、瓦斯分析法和平衡判据法等来对设备故障程度和发展进行判断,从而制定合理的解决对策。

4 电力系统油务监督色谱分析应注意的问题

(1)在利用气相分析对充油设备进行故障检测的过程中,一定要注意油中的气体含量,当油中的气体达到了一定的范围时,那么就需要通过其他的电气试验进行检测,从而正确判断充油设备是否存在故障,避免判断失误。

(2)在油务监督色谱分析过程中,要将所检测的数据值与标准的数据值进行对比,如果所检测到的数据已经超过了某一项标准值的上限时,则说明存在故障现象,需要及时的采取相应的处理措施,并且停止设备的运行。在某一项检测结果较高时,应该对其他项进行试验,判断是否存在关联性故障。对于检测中的超限项要采取进一步的措施进行故障判断,以明确故障点以及故障原因,避免事故的扩大化,尽量控制由于故障所带来的损失。

(3)利用气相色谱分析法对充油设备的气体进行检测,能够明确设备是否存在故障,以便能够及时的采取适宜的应对措施,减少故障的发生率。所以在对充油设备进行故障检测时,应该明确故障类型以及发生部位,是过热故障还是放电故障,是发生在固体绝缘部位还是裸金属部位。只有明确了故障类型和故障点,才能够制定出相应的处理计划,从而有效的杜绝故障的发生,确保充油设备的正常运行。

5 结束语

在电力系统运行过程中,变压器是重要的电气设备,其运行状态直接关系到整个电力系统的稳定性,所以需要对变压器的运行状态进行实时检测。气相色谱分析法是检测充油设备是否存在故障的重要方法,其通过对变压器油中的气体组分进行检测,就能够获取变压器是否存在潜在故障,为工作人员提供有利的参考依据,从而最大程度的降低变压器故障的发生率。气相色谱分析法是变压器维护管理工作中的重要方法,为确保电力系统中油务监督工作的顺利进行创造了良好的条件。

参考文献

[1]潘宇凯.色谱分析在电力系统中的应用[J].科技资讯,2010,10:38,39.

第5篇

关键词:色谱分析;离子液体的应用;离子液体的测定;

色谱分析又称色谱法、层析法,属于一种分析和分离的方法,其在有机化学和分析化学有有着重要意义。它可以通过不同状态下物质的选择性分配,用流动相洗脱固定相中的混合物,然后混合物会通过不同速度的进行相对移动,最后达到分离的目的。

离子液体,又称为室温离子液体,是由阴离子和阳离子组成的盐类化合物,在室温下呈液态。离子液态,有的在高温状态下呈液态,例如氯化钾、氢氧化钾等。还有的是在室温或是接近室温的状态下呈液态。含有氮元素和磷元素的阳离子在离子液体中占有很大一部分,其中包括烷基咪唑、烷基膦、烷基吡啶等。离子液态中的阴离子包括两种,分别为有机阴离子和无机阴离子,有机阴离子中的代表有[(CF3SO2)2N]-、[CF3CO2]?-等,无机阴离子的代表有氯离子等。在学者们对离子液体在分离分析中应用的研究发现,在色谱分析中离子液体的物理化学性质有着突出表现,因此对于离子液体的研究成为了色谱分析中的重点研究对象。以下就离子溶液的特点以及其在色谱分析中的作用和测定进行详细的说明和论述。

一、离子液体的特性

离子液态有以下几点,分别为第一,其液态范围较宽,而且化学稳定性和热稳定性较高;第二,其有很好的溶解性,尤其是对于有机和无机的化合物;第三,由于其有较高的电导率,因此可以作为电解液使用;第四,其密度大、极性可调性大、粘度低,易形成多相系统,可以当做分离溶剂使用;第五,离子溶液的蒸汽压小,不易挥发,而且在储藏和使用中也不易蒸发,还可以循环使用,提高再次利用率;第六,可以通过阴离子和阳离子调节溶解性和酸度;第七,有较好的溶解能力,尤其是在有机物质和无机物质中,而且还有催化和溶剂的作用,使其成为催化和溶剂的载体。由以上所述的内容可以看出,离子液体有很好的发展前景。离子液体也有自己独特的优势所在:

1、离子液体没有味道、不可燃、有极小的蒸汽压,所以可以在真空中使用。还有一个好处就是其不易挥发,因此不会污染环境;

2、离子液体的温度操作范围广,一般在零下40摄氏度到300摄氏度之间,由于其具有良好的化学稳定性和热稳定性较高,因此在与其他物质极小分离时比较容易,而且还提高可以循环利用率;

3、在有机物和无机物中离子液体表现出较强的溶解能力,可以使其在相同条件下反应、减少设备的体积;

以此可以看出,离子溶液是一种优质的溶剂,尤其是在烷基化反应、聚合反应以及酰基化反应中的表现。

二、色谱分析中离子液体的作用

色谱分析中离子液体是依据其独有的性质而得到的运用。离子液体的熔点低、温度操作范围广、蒸汽压低、极性范围大、稳定性好、溶解能力好。

2.1 应用于气相色谱

应用于气相色谱中,离子液体最大的作用就是作固定相。现今,离子液体已经逐渐应用到手性的气相色谱分离领域。由于对离子液体的研究逐渐成熟,因此对于新型离子液体的研究在改性固定相的应用中有了突破性的进展。对于此项目研究最好的团队就是armstrong研究小组,研究时选择的两种离子溶液分别为1-丁基-3-甲基咪唑和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐进行研究。在进行实验时 ―环糊精被2,6-二甲基和 ―环糊精所代替,在1-丁基-3-甲基咪唑中溶解,形成多元溶剂型固定液。接下来他们使用稳定的1-( 4一甲氧苯基)一3―甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐和1―苯基一3―甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐作为气相色谱固定相在高温下进行实验。经过实验,其结果表明在高温下其热稳定性依然很好,而且色谱峰对称。1-( 4一甲氧苯基)一3―甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐和1―苯基一3―甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐能够快速分离的原因就是其π-π相互作用强。

三、色谱分析中离子液体的测定

Stepnow ski等在2003年依据了1一芳基一甲基咪唑和1―烷基离子液体的阳离子色谱条件进行了实验。在试验中,选用醋酸铵和乙睛作为了流动相,应用程序洗脱创建了新的色谱分析方法。Stepnowski和Mrozik在接下来的研究中,选用了离子交换色谱法,将8种离子液体的阳离子进行了分离实验。为了进一步的确定选用醋酸铵和乙睛作为流动相,特对pH值、流动相组成、缓冲溶液对分离的影响进行了研究和分析。在进行阴离子分析时,不能采用传统的提纯方法,这样会使实验时的离子液体的性质受到影响。

四、结论

随着科技的不断发展和进步,离子液体在色谱分析中的应用及测定吸引了许多学者的注意力。对于离子液体的试验和分析中发现,在色谱分析中离子液体的物理化学性质有着突出表现,因此离子液体在色谱分析中的应用及测定得到了广泛的应用。在实验中,学者们对离子液体的特性进行了总结和分析,同时还对色谱分析中离子液体的作用进行了分析,其中包括在气相色谱和高效液相色谱中的应用,在色谱分析中离子液体的测定研究中分别对阴离子和阳离子进行了分析和研究。希望通过本文的论述能够为今后对此项目研究的学者提供有利条件和借鉴。

参考文献

[1] 董社英;王远;黄廷林;郑建斌;咪唑类离子液体的合成及其在分析化学中的应用[J];化学研究与应用;2011年01期

第6篇

1.1液质联用技术液质联用技术将高效液相色谱仪与质谱仪联接起来使用,即把色谱对复杂样品的高分离能力与质谱的强定性能力结合起来,在氨基酸分析中得到了广泛的应用。与一般的液相色谱法相比,液—质联用技术不但可分离各种氨基酸,而且可以对未知的氨基酸成分进行鉴定;由于使用质谱仪作为检测部件,还可以不用对样品进行衍生。王萍等采用高效液相色谱—电喷雾质谱法鉴定出了青稞幼苗提取物中的13种氨基酸,证明是一种理想的全谱氨基酸分析方法。Maoetal也利用液质联用技术测定了生物样品中6种硒代氨基酸。此外,串联质谱技术在氨基酸分析中的应用也受到了关注。汤新星等基于高效液相色谱—电喷雾串联质谱及固相萃取技术,建立了分析大鼠血浆中氨基酸的方法,为筛选新的急性辐射损伤标记物提供了实验依据。

1.2气质联用技术氨基酸也可通过气相色谱法进行分离,但氨基酸沸点高,必须通过衍生化处理成为低沸点、易气化的化合物,再利用试样中各组分在两相间的分配系数不同进行分析。目前最常用气质联用技术对氨基酸进行检测。王建等利用盐酸把菌体蛋白水解成氨基酸,再通过分离、浓缩、真空干燥、N-(叔丁基二甲基硅)-N-甲基三氟乙酰胺衍生化后得到的衍生物进行气相色谱分离和质谱法检测,获得了15种菌体蛋白氨基酸的13C标记丰度信息。李长田等采用气相色谱—质谱法测定了松茸子实体和液体发酵菌丝体氨基酸等物质,结果表明,松茸子实体和发酵菌丝体二者氨基酸的种类相同,但发酵菌丝体中某些氨基酸的含量高于子实体中的含量。Mudiametal则首次应用固相微萃取—气质联用技术测定了尿液和毛发中的20种氨基酸,在分离前采用氯代甲酸乙酯对氨基酸进行柱前衍生化处理,该方法灵敏、快速。

1.3超高效液相色谱技术超高效液相色谱技术是色谱分析技术的最新发展成果之一,与常规高效液相色谱相比,最主要的差别是采用了超微细度的固定相颗粒,因而单位柱长的柱效大大提高,实际使用中就可用更短的色谱柱达到常规色谱柱的分离效果,使得整个分析时间大大缩短。该技术已应用于许多样品中氨基酸成分的分析[1,15,19]。孙言春等利用超高效液相色谱法测定了史氏鲟、达氏鳇和小体鲟卵中17种氨基酸的含量,完成一次分析仅需10min。超高效液相色谱法还被应用于快速分析和鉴定3种生菜中的氨基酸,并发现了10种由已知氨基酸和倍半萜内酯所形成的新结构单元,为生菜等植物所具有的潜在生物活性找到科学依据。

2蛋白质分析

蛋白质是生命的物质基础,几乎参与生命活动的每一环节,在机体的生长、发育、代谢、衰老等过程中发挥重要作用。但蛋白质种类很多,在分子量大小、带电性、分子结构和生物特异性等方面均有很大差异。因此在分离模式、定量和定性方法上都有很大差别。根据分离原理的不同,用于蛋白质测定的液相色谱法主要可分为反相色谱法、排阻色谱法、离子交换色谱法、亲和色谱法、疏水相互作用色谱法和逆流色谱法等。此外,还包括基于色谱分离技术和检测技术等发展而来的液质联用技术、多维液相色谱法和超高效液相色谱法等。目前用于生物样品中蛋白质检测的主要方法及其典型应用见表2。

2.1反相色谱法反相色谱法主要利用被测组分对极性流动相和非极性固定相的作用力不同加以分离。这种分离系统在液相色谱分离模式中使用最为广泛。对于生物大分子、蛋白质及酶的分离分析,反相液相色谱正受到越来越多的关注。Silvaetal采用反相色谱—质谱技术分离测定了人血清中的11种常规蛋白的浓度;王娟等采用AgilentZorbax300SB-C8色谱柱,建立了测定牛奶中主要蛋白质(4种酪蛋白与乳清蛋白)的反相高效液相色谱法,在波长214nm处对分离后的蛋白质进行紫外检测。于海洋等则用纳升级反相液相色谱—串联质谱系统分析了锦灯笼果实提取物中蛋白质的酶解产物,鉴定得到60种蛋白质,其中与抗氧化相关的蛋白质有3种。

2.2排阻色谱法排阻色谱法是根据被测组分在固定相中的渗透能力不同而分离的。这种色谱法采用多孔性凝胶为固定相,较小的分子较易被保留,因而是依照分子量的大小顺序出峰。生物体中各种蛋白质分子量常常差异很大,很适合用排阻色谱法进行分离。利用排阻色谱法将溶液中的蛋白质按照分子量大小进行分离,再配合特征波长的紫外检测器,可有效地将目的蛋白捕获并测定。Bondetal借助排阻色谱技术,并配合双波长紫外检测,研究了在不同环境条件下IgG1单克隆抗体的含量水平及聚合降解等特性。重组人白介素-1受体拮抗剂蛋白的测定也可采用这种方法,在0.018-2.4mg•mL-1范围内,该方法的线性关系良好,回收率为99.1%,相对标准偏差为1.09%。

2.3离子交换色谱法离子交换色谱法主要是利用蛋白质在pH值高于或低于等电点时可分别带负电荷和正电荷的特点而进行分离。不同蛋白质组分离子对作为固定相的离子交换剂的交换能力不同,保留时间也不同。在大孔硅胶表面通过聚合键入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵制得的强阴离子交换色谱填料,可用于鸡蛋中卵清蛋白的分离纯化,所需时间在20min之内。隋少卉等则用强阳离子交换色谱分离了肝癌细胞中磷酸化蛋白,并与等电聚焦技术进行比较,结果表明,在分离效果方面前者优于后者,但在定量分析的稳定性方面,后者则优于前者。在多维色谱分离系统中,离子交换色谱常被作为第一维,以实现对蛋白质混合物的预分离。

2.4液质联用技术蛋白质在紫外区有吸收,因此在分离之后可以不经衍生直接用紫外检测器测定,但紫外检测器对蛋白质的鉴定能力差。液质联用法兼具强分离和强定性能力,而且灵敏度高,更适合于复杂蛋白质的分析。各种类型的色谱分析法都可与质谱法联用,实现对蛋白质的高效分析。这种色质联用技术已用于毛白杨次生维管系统蛋白、人体肠组织运输蛋白和晶状体蛋白等的分析测定。

2.5多维高效液相色谱法多维高效液相色谱法是利用两根或多根性质不同的色谱柱,通过一定的接口和切换技术进行不同色谱分离模式的组合,完成对复杂样品中待分析组分的分离。与一维液相色谱相比,多维液相分离系统具有更高的峰容量和分离能力,因而已在蛋白质分析和蛋白质组学研究中得到越来越多的应用。其中,离子交换色谱—反相高效液相色谱是最常用的分离系统。血浆中高丰度蛋白质的存在严重干扰低丰度蛋白质的检测,利用强阴离子交换色谱—反相高效液相色谱二维液相色谱技术,可使血浆蛋白质得到充分分离,再借助串联质谱对血浆中的高丰度蛋白质进行色谱定位并去除。

2.6超高效液相色谱技术超高效液相色谱技术已用于大鼠肝组织、人体膜组织蛋白及奶粉等生物样品中蛋白质的快速检测。Jietal建立了超高效液相色谱—多反应监测串联质谱法,可同时测定3种人细胞膜运输蛋白,线性范围为0.2-20μg•mL-1,精密度和准确度均可控制在15%以下,为膜蛋白在人体内外表达的研究提供帮助。Zhangetal把超高效液相色谱—串联质谱法应用于婴幼儿配方奶粉和乳清蛋白浓缩物中牛乳清蛋白含量的测定,该方法的回收率、重现性和检出限均符合实际样品测定的要求。

3小结

第7篇

[关键词] 头孢克肟;保留时间;高效液相色谱法;药物分析

[中图分类号] R927.2[文献标识码] B[文章编号] 1673-7210(2010)04(a)-092-02

The effect on retention time from sample concentration in chromatograph

ZHANG Xianfan

(Guangdong Xianqiang Pharmaceutical Co. Ltd., Guangzhou 510990, China)

[Abstract] Objective: To research sample concentration and the chromatographic retention time relationships by using RP-HPLC determination of cefixime. Methods: The Waters Symmetry-C18 (4.6 mm×150 mm, 5 μm) column was used. The mobile phases consisted of water and acetonitrile [(73.5∶26.5), 10% tetrabutyl ammonium hydroxide 25 ml water to 1 000 ml, with 85% phosphoric acid adjusted pH to pH=7.0], the flow rate was 1.0 ml/min and the detection wavelength was at 254 nm. Results: The concentration of cefixime 0.005 mg/ml the average retention time was 12.325 min; concentration of 0.500 mg/ml the average retention time was 11.895 min, both mean difference 0.428 min, after statistical, difference is very noticeable(P

[Key words] Cefixime; Retention time; HPLC; Pharmaceutical analysis

保留时间作为一项重要的色谱指标,在液相色谱分析和气相色谱分析中对物质的鉴别具有十分重要的意义[2]。理论上,同一种物质在相同的色谱系统中的保留时间是一定的,可是实际工作中并非完全如此,它们会有波动,会有漂移[3],还会因为样品浓度的不同而产生“位移”。保留时间的波动和漂移是每个色谱工作者熟知的现象[4],而把“位移”作为一种特定的概念提出尚未见在以往的色谱文章中讨论过。笔者观察到样品浓度的不同,色谱峰的保留时间会出现“位移”现象,这种“位移”与保留时间波动和漂移是有所不同的。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Agilent 1100型高效液相色谱仪(美国安捷伦科技公司);Agilent 1100 VWD可变波长检测器(美国安捷伦科技公司);Agilent 1100 HPLC化学工作站(美国安捷伦科技公司);Waters Symmetry-C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5 μm)。

1.2 试药

头孢克肟(批号:AP004-0812-003,普洛得邦制药有限公司生产的原料药);10%四丁基氢氧化铵(分析纯级,常州市新华活性材料研究所);乙腈(色谱纯级,天津市河东区红岩试剂厂)。

2 方法与结果

2.1 色谱条件

色谱柱:Waters Symmetry-C18(4.6 mm×150 mm,5 μm);流动相:水-乙腈[73.5∶26.5(10%四丁基氢氧化铵25 ml加水至1 000 ml,用85%磷酸调节pH至7.0)];检测波长:254 nm;流速:1.0 ml/min;柱温:25℃;进样量:20 μl;理论塔板数按头孢克肟峰计不低于5 000。

2.2 供试品溶液的制备

取头孢克肟原料适量,加流动相溶解并制成1 ml中约含头孢克肟0.5 mg的溶液,摇匀,滤过,作为供试品溶液。

2.3对照品溶液的制备

精密量取供试品溶液1 ml,置100 ml量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇匀,作为对照品溶液。

2.4 系统适用性试验[5]

取同一供试样品(1 ml中含0.5 mg头孢克肟)溶液,重复进样测定6次,峰面积RSD

2.5 检查方法

精密量取对照品溶液20 μl,注入液相色谱仪,记录色谱图至主成分峰保留时间的1.2倍;再精密量取供试品溶液20 μl注入液相色谱仪,记录色谱图至与对照溶液相同时间。如此依次重复进样各20次,按对照和供试两组分别记录各主峰的保留时间,进行统计学处理。

2.6 结果

以对照组20个数据计算每针平均漂移率=-0.002(即相邻两针保留时间平均每针往前漂移0.002 min);最大波动≤0.003 min;对照组保留时间平均值为12.325 min;供试组保留时间平均值为11.895 min;平均差0.43 min,剔除漂移因素,实际平均差为0.428 min;相对位移3.47%;两者相比,有显著性差异(P

表 1 位移、漂移、波动特点对照

Tab.1 Characteristic contrast among displacement, drift and fluctuation

3 讨论

以上实验表明,头孢克肟在高效液相色谱中的进样量对保留时间产生较大的影响,当进样量由0.005 mg/ml×20 μl提高100倍时,保留时间向前位移0.428 min(相对位移3.47%)。严格地说,位移是漂移的一种,但位移与色谱分析中传统意义的漂移又有明显的不同,更严格区分并了解它们对我们的日常工作的重要意义。

由表1可知,可以把位移、漂移和波动清晰区分开来。漂移产生的原理是色谱柱在流动相的作用下,保留性能的逐渐下降或增强而导致色谱峰保留时间不断向前或向后漂移,通常情况下流动相对色谱柱的保留性能是有害的,因此在同一天中依次进样,会发现保留时间总是逐针向前漂移。每天工作结束时对色谱柱的冲洗工作,会使色谱柱的保留性能有所还原,当新的一天连续进样时,保留时间又会在一个新的起点逐渐向前漂移;位移产生的原理有所不同:在色谱柱保留性能不变的情况下,如果进样量小,则样品分子全部能够得到充分保留,当进样量足够大时,有一部分样品分子便不能得到充分保留而提前流出色谱柱,使保留时间提前(向前位移)。通常情况下,位移、漂移和波动相伴产生,我们可以根据上表中列举的方法加以分辨并得出比较正确的位移的量。

如上所述,笔者用非诺贝特、环磷腺苷、炎琥宁、葡萄糖酸依诺沙星、卡洛磺钠、盐酸甲氯芬酯、头孢哌酮钠等多种样品进行了类似的实验观察,结果表明,每种试验样品在各自的液相色谱系统中都有不同程度的位移产生。另外,笔者用0.2%异丙醇水溶液及其100倍稀释液在安捷仑6890 N气相色谱仪上用顶空多次进样[6]作同样的对比观察,结果显示在气相色谱系统中也存在相应的位移现象。笔者认为,这种位移现象的普遍性也许是此类色谱系统的一种规律,相信这一规律能够从更多的实验数据中得到验证。

保留时间是物质鉴别的重要依据[7-8],在《中国药典》中更是常见的鉴别项目。因此,了解位移、波动和漂移的特点和相互关系对药物的正确鉴别尤其是中草药单一成分的鉴别具有重要的意义,中草药中单一成分的含量通常都比较低,我们在使用对照品进行定位鉴别时要使用与样品大致相同的浓度,如果浓度不一致就应该考虑保留时间是否存在位移的问题。

[参考文献]

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].二部.北京:化学工业出版社,2005:附录28,附录30.

[2]王龙星,肖红斌,梁鑫淼.一种提高色谱指纹谱保留时间重现性的新方法[J].分析化学,2003,31(10):1232-1236.

[3]李博岩,梁逸曾,胡芸,等.中药色谱指纹图谱组分保留时间漂移的校准[J].分析化学,2004,32(3):313-316.

[4]杨善彬,朱万平,廖立敏,等.木香花挥发性组分的定量结构-色谱保留关系研究[J].林产化学与工业,2009,29(4):67-72.

[5]刘正芳,陈芳芳.头孢克肟及其片剂RP-HPLC流动相优化与定量分析[J].中国现代药物应用,2009,3(19):78-79.

[6]余训民,杭义萍.结构信息连接性指数与气相色谱保留指数相关性的研究[J].分析化学,2002,30(9):1151.

第8篇

【摘要】

目的测定四川回春堂瓜蒌种植示范基地和当地药农的瓜蒌籽中脂肪酸含量及组成。方法气相色谱法。结果两地瓜蒌籽中油脂含量较高,分别达40.5%和37.8%。其不饱和脂肪酸含量达87%以上,必需脂肪酸含量达47%,比菜籽油高,接近玉米油和大豆油。瓜蒌籽油中还含有较多的EPA和DHA。结论瓜蒌籽中含大量油脂,其不饱和脂肪酸和必需脂肪酸含量较高,极具开发潜力。

【关键词】 瓜蒌籽 脂肪酸 气相色谱法

瓜蒌Trichosanthes kirilowii Maxim为葫芦科多年生雌雄异株藤本植物,因其形状象小西瓜,果实从藤上向下挂,故名“吊瓜”。瓜蒌全身都可入药。其果皮称瓜蒌壳,具有清热化痰、利气宽胸功能;种子称瓜蒌仁,富含油脂、甾醇、三萜皂苷、蛋白质、维生素及钙、铁、锌、硒等16种人体所需微量元素。常食瓜蒌籽,对保护呼吸和心血管系统、抑制癌细胞、治疗糖尿病、提高人体免疫功能有一定的作用;根称天花粉,具生津止渴、降火润燥、抗艾滋病、抗肿瘤的作用[1,2]。瓜蒌药用价值高,在国内外久负盛名。

目前对于瓜蒌药用有效成分缺乏系统深入研究,因此很有必要对其有效成分进行详细分析,从而为研究其作用机制或相关产品研发提供理论基础。本文以四川省瓜蒌种植示范基地——四川回春堂药业连锁有限公司种植基地和当地药农的瓜蒌籽为研究对象,利用气相色谱法对其脂肪酸含量及组成进行测定,并与其它食用油进行比较分析,旨在为进一步开发利用瓜蒌籽资源提供理论依据。

1 药品和材料

1.1 药品石油醚、氯仿、氯化钾、甲醇(分析纯)、正己烷(色谱纯)、内标(15∶0)和脂肪酸标准品购于美国Sigma公司。

1.2 材料四川省瓜蒌种植示范基地——四川回春堂药业连锁有限公司种植基地和当地药农的瓜蒌籽。

2 方法

2.1 瓜蒌籽总油脂含量提取分别称取种植示范基地和当地药农的去掉种壳瓜蒌籽仁各50 g,研磨粉碎,加入20 ml石油醚,超声提取3次,20 min/次,真空浓缩挥去石油醚得到瓜蒌籽油,每个样品重复3次,取其平均值。

2.2 瓜蒌籽种脂肪酸组成分析参照Tonon等方法[3],去掉瓜蒌籽的种皮,在碾钵中快速研磨,然后取1 g的材料,放入1.5 ml EP管中称量。

2.2.1 总脂肪酸提取参考Tonon等人的方法[3],往加好材料的1.5 ml EP管中加入350 μl 氯仿∶甲醇(2∶1)。反复抽打,超声波振荡6 min。而后将内容物转移到新管。再加入350 μl 氯仿:甲醇(2∶1)洗涤原来的EP管,并将洗涤液也转入新管。然后加入300 μl酸化玻璃珠,振荡1 min,静止30s,反复6次。将悬浮液在液氮中冷冻5 min。再将其放到4℃ 2h,4 500 g离心,取上清液转到新1.5 ml EP管,加入0.3 ml 0.9%KCl,充分振荡,离心1 min,转移氯仿层到干净1.5 mlEP管中。用0.5 ml氯仿清洗原来的EP管,将2次的氯仿合并,挥净氯仿得所提脂肪酸。

2.2.2 脂肪酸甲酯化参照Tonon等的甲酯化法[3],得到甲酯化的脂肪酸,用50μl正己烷溶解。甲酯化的脂肪酸用GCMS-QP2010NC (Shimadzu, Japan)进行分析,Rtx-5SiMS柱。以氦气为载气相, 温度 270 ℃,分离比为30∶1,温度程序为: 130 ℃到180 ℃(10 ℃/min), 180 ℃保温 20 min, 5 ℃/min 到220 ℃, 220 ℃保温2 min, 220 ℃到 285 ℃at 30 ℃/min, 然后285 ℃ 5 min。

3 结果

3.1 瓜蒌籽中含油量从瓜蒌籽中总油脂的测定结果来看,四川回春堂种植基地和当地药农的瓜蒌籽中油脂含量均较高,分别达到40.5%和37.8%。四川回春堂种植基地和当地药农的瓜蒌籽中含油量存在差异的原因可能是因不同采收时间所造成的,即当地药农一般以瓜蒌壳变白(俗称上灰)时即采收[4],此时的瓜蒌籽虽成熟变黑,但成熟度不及其基地瓜蒌籽(因为基地瓜蒌是作为品种选育进行栽培,颜色变黄后才采收)。

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3.2 不同产地瓜蒌籽中脂肪酸组成GC分析结果显示,四川回春堂种植基地和当地药农瓜蒌籽中不饱和脂肪酸含量均很高,达到87%以上,其中人体必需脂肪酸亚油酸(C18∶2 )和亚麻酸(C18∶3)含量高达47%以上。此外,在四川回春堂种植基地瓜蒌籽中还含有较多的EPA(C20∶5)和DHA(C22∶6),达6.227%(见图1~2,表1)。

图1 四川回春堂种植基地瓜蒌籽气相色谱图(略)

图2 当地药农瓜蒌籽气相色谱图(略)

表1 瓜蒌籽中不饱和脂肪酸组成分析(略)

3.3 瓜蒌籽油与其它植物油脂肪酸组成的比较将四川回春堂种植基地瓜蒌籽油与其它植物油脂肪酸组成进行比较分析,结果显示瓜蒌籽油中不饱和脂肪酸含量比其他几种常用食用油都高(见表2)。瓜蒌籽中必需脂肪酸亚油酸和亚麻酸比菜籽油(24.2%)高得多,接近玉米油(51.25%)和大豆油(51.12%)。瓜蒌籽油中不含芥酸(C22∶1),而菜籽油中含20%~50%,而芥酸易引起“血管壁增厚”“心肌脂肪沉积”等,从而导致心血管疾病[5]。此外,与其他食用油相比,瓜蒌籽油中还含有较多的C20∶5和C22∶6。

4 讨论

不饱和脂肪酸具有降血脂、降血压及防动脉硬化、抗炎症、抗肿瘤癌、健脑益智、调节人体免疫力以及保护视力等功效[5,10] 。瓜蒌籽油中高含量的不饱和脂肪酸和人体必需脂肪酸极具开发潜力,若将其开发成食品添加剂而添加到普通食用植物油中,将会增加普通食用植物油中必需脂肪酸的含量,有利于人体健康。此外,若开发出瓜蒌籽油相关食用、药用系列产品,将大大提高瓜蒌的附加值,市场前景非常广阔[1] 。

表2 瓜蒌籽油与其它植物油脂肪酸组成的比较(略)

花生油、菜籽油、玉米油、大豆油中脂肪酸组成来自文献[6~9]

四川回春堂种植基地和当地药农的瓜蒌籽中油脂含量均较高,分别达到40.5%和37.8%。

通过对瓜蒌籽中脂肪酸组成的GC分析可知,瓜蒌籽中不饱和脂肪酸含量达到87%以上,其中人体必需脂肪酸亚油酸(C18∶2 )和亚麻酸(C18∶3)含量高达47%,且还含有较多的EPA和DHA。

瓜蒌籽油中不饱和脂肪酸含量比菜籽油等几种常用食用油都高,其必需脂肪酸亚油酸和亚麻酸接近玉米油和大豆油,极具开发潜力,有着广阔的市场前景。

参考文献

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[8] 回瑞华,侯冬岩,李学成,等. 玉米油的制备及脂肪酸的分析[J]. 食品科学,2006,27(11):418.

第9篇

【关键词】色谱分析仪;应用;常见问题;解决

近年来,我国的空气分离行业技术发展迅猛。这除了与空气分离系统在设计、设备制造质量、安装和调试技术日趋成熟分不开外,还与分析系统技术的快速发展是分不开的,尤其是在线色谱分析仪,更是起到了越来越重要的作用。由于在线色谱分析仪具有时事监控和测量精度高等特点而被广泛地应用到了空气分离系统中对气体纯度要求较高的场合,如高纯氧中微量氮/微量氩的测量、总碳氢中各碳氢化合物的测量等。

1 色谱分析仪在空气分离系统中的应用

色谱分析仪是一种通过色谱柱将混合样品中不同沸点、极性及吸附性质的组分进行分离并逐一检测其浓度的分析仪。它主要是由气路系统、进样系统、柱分离系统、检测系统、数据处理系统等几个部分构成。

2012年苏州园区新投产了一套GOX6000-Ar-Liquid项目。该项目生产的气体为氮、氧、氩及高纯氧4种产品。这套装置中所采用的是比利时orthodyne公司生产的DID550型色谱分析仪,对其高纯氧中微量氮与氩进行分析测量。

该色谱分析仪与空气分离装置的DCS系统通过硬线连接进行传输信号。分析仪的分析周期为10分钟,即每10分钟向DCS系统更新一次数据,以提供高纯氧产品纯度的数值,并对操作员的装置调试提供数值依据。其整体配置如下:

(1)气路系统(用于提供稳定载气):He 5.0载气、国产净化器、两级稳压阀(一开始采用单级气瓶减压阀,后效果不理想,在载气入表前增设一级稳压阀),无电子流量计。

(2)进样系统:DID550采用6个通阀作为进样器进行定量进样,后进入后气化室中进行气化,如图1所示。

图1

(3)分离系统:分离系统由色谱柱组成。这台DID550型色谱柱为填充柱,填充物为MS2。由于本项目是以氧气为背景气,所以采用了样气过氧阱来脱氧,然后进色谱柱进行各组分的分离。

目前工业生产中使用的色谱柱主要有填充柱和毛细管柱两类。填充柱由不锈钢或玻璃材料制成,内装固定相,一般内径为2~4mm,长1~3 m。填充柱的形状有U型和螺旋型二种;毛细管柱又叫空心柱,分为涂壁、多孔层和涂载体空心柱。空心毛细管柱材质为玻璃或石英。内径一般为0.2~0.5mm,长度30~300m,呈螺旋型。

(4)检测系统:DID550色谱仪采用的是氦放电离子化检测器。其原理是通过氦在高频高压放电的激发下产生的光子将样气的分子电离,通过检测各组分电离后的离子电流,来判断相应组分的浓度。这种检测方式极准确,在空分项目中得到了较多的应用。

色谱仪检测器根据原理不同,一般分为氦放电离子化检测器(DID)、氢火焰检测器(FID)、高频氩放电检测器(HFAD)、热导检测器(TCD)、电子捕获检测器(ECD)等类型。

(5)数据处理系统:DID550色谱仪采用色谱工作站的方式记录其检测器信号、绘制谱图以及计算分析结果等。

色谱分析仪的图谱一般会以峰的形式表现。如图2所示:

图2

其中X轴为出峰持续的时间,Y轴为峰高,经积分计算出来的峰面积便是分析组分的浓度。在这个项目中,载气流量为74ml/min的情况下,氮气在6.5分钟出峰,氩气在8.5分钟出峰。

色谱分析仪所计算出的峰型是否直观可读与下述因素有关:

(1)保证载气的流速与纯度,以保证出峰时间与基线的稳定。

(2)保证氧阱活化完全,能完全去除背景气。

(3)色谱柱能很好的分离要检测的各个组分。

(4)检测系统能很好的电离各组分,以获得稳定的电流进行检测。

下图图3为orthodyne DID550色谱分析仪分析结果的数据显示。

通过该色谱分析仪,成功的对这套GOX 6000-Ar-Liquid项目中的高纯氧产品进行了检测,同时将分析的数据及时传入到空气分离装置的DCS系统中,从而保证了工程师对装置的运行状况有即时的了解,为装置产出合格的高氧产品提供了有力的保证。

图3

除苏州园区这套GOX6000-Ar-Liquid项目外,色谱分析仪在很多空气分离的项目中都得到了广泛的应用。

山东莱芜某空分项目采用的是GOW-MAC公司的GM582FID和AR722HFAD型色谱分析仪分别检测高纯氮中的CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H6、C4Hn, 和高纯氩中的H2、O2、N2、CH4、CO 、CO2 。GM582FID型色谱仪,原理是有机化合物通过色谱柱的分离,在氢火焰的燃烧下,形成了大量的离子,这些离子在外加电场的作用下形成了电流,从而达到了被检测的效果;AR722HFAD型色谱仪的原理是通过高压放电,产生稳定的放电弧光。当被测气体经色谱柱分离后,先后进入检测器中,由于永久性气体的双原子分子N2、H2和多原子分子CH4吸收光,淬灭弧光,而含氧的分子受激产生光增强弧光,在一定条件下光强度的变化与被测成分浓度成正比,由光敏元件接受光强度变化并转化为电信号输出的。

2 色谱分析仪常见问题的解决

在色谱分析仪的实际应用中,由于各种原因经常会出现一些常见的问题。下面还以苏州GOX6000-Ar-Liquid项目为例,将现场产生的问题进行分析并寻找解决方案。

2.1 载气流量不稳定

由于该台分析仪最早的载气输入只采用气瓶减压阀单级稳压,因此载气流量偏差较大,出现了在采样期间内不出峰的状况。解决方法:

(1)在载气进表前增加一级减压阀,保证载气流量的稳定。若测量精度在ppb的级别,则应考虑增加电子流量计,以保证载气的精确计量。

(2)若载气的流量波动,使得出峰时间点略超出采样时间,可以考虑扩大采样时间范围,以囊括出峰时间。

2.2 样品气测量出现负峰,见图4。

图4

图4中的氧中氮出现了负峰,其主要原因是因为进入分析仪的载气不纯。这可能是因为气路系统中载气纯化器未起到预期效果,或者是因为载气管路出现泄漏。若是载气纯化器的问题,则可考虑将纯化器升温,以提高纯化性能或者更换纯化器;若为载气管路出现泄漏,则考虑更换载气管路。本台分析仪最终采取更换进口纯化器来解决该问题。

2.3 氧阱活化不完全

对于背景气为氧气的样品气,一般考虑在色谱仪中增加氧阱来去除其中大量的氧气。但若氧阱活化的不完全,就会造使大量氧气进入探测器,从而造成检测结果不准确,甚至不出峰的现象。下图5 为现场氧阱活化不完全引起的效果截图。

解决该问题的方法是重新活化氧阱。orth-odyne DID550型色谱仪的氧阱正常工作时的温度为80摄氏度,活化时应将氧阱温度升至180摄氏度,持续活化10~20小时(具体情况看氧阱中的氧离子是否释放完全),之后恢复正常测量结果。

图5

2.4 色谱分析仪的放大器增益问题

在调试阶段,由于样品气的纯度有一个从低到高的过程,所以要求其色谱分析仪具有小量程和大量程测量切换的功能。色谱仪主要是通过放大器增益来实现这一功能的。这台DID550在现场的调试中就出现了放大器增益损坏的现象。通过更换电路板,解决了这个问题。

2.5在日常的色谱仪调试过程中还有许多其他常见的问题,下面举例说明一下。

(1)FID色谱仪点火不正常。这可能是由于氢气和助燃空气的配比不正常,因此需要检测氢气和助燃空气的流量,通过氢气和助燃空气的合理配比以达到FID点火的要求。

(2)色谱仪的组分出峰时间过长。这种情况可能由两种原因引起的:一是因为载气的压力过小,或流量过小,使得出峰的时间滞后。通过调整载气的压力或流量,可以很好的控制出峰的时间。二是由于柱箱温度过低引起的,此时要检查一下温控电阻及温控电路是否损坏。通过温控电阻的调节可以使柱箱处于一个合适于气体分离的温度。

(3)色谱仪的组分分离差。这可能有多种原因:1)载气流速过大,出峰过快,使得各组分的出峰不容易分开。2)柱箱温度过高,色谱柱不能正常工作以分离各组分气体。3)色谱柱受污染,分离组分气体的能力下降。4)管线中死体积大,分离后的气体被死区里的气体重新污染等,这些都会导致这种情况的发生,要逐一排查各情况出现的可能。

3 结束语

第10篇

研究生教育的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识并将学到的知识加以综合应用于实践的机会,促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略,培养科研创新精神和实践创新能力。以学生为主体,教师为引导,将有利于充分发挥学生的主动性,培养学生创新思维和实践创新能力。为此我们采用的主要教学措施包括以下几点:

(1)教材与科技文献互补式教学,促进基础知识与科技前沿相结合

随着色谱技术的不断发展,新仪器和新方法也不断出现,了解色谱分析前沿技术及学科的发展动态,对于研究生的科研工作的开展至关重要。我们对传统的教学内容进行合理取舍,打破色谱分析由色谱理论和技术应用两部分简单组合的课程体系,以教材的基本理论与基本知识为基础,将技术应用与最新研究成果相互渗透、紧密结合。同时,教师及时引入色谱分析的相关科技文献或教师的实际科研课题,如药物质量标准的提升、复杂体系活性物质的筛选、药物分析新方法和新技术的建立等。这种灵活的教学方式,既加强了理论与实践知识的联系性和科学性,提高了学生理论联系实际的能力,拓展了学生知识视野和科研创新思维,也激发了学生的学习兴趣和对该学科研究方向的了解。

(2)教师引导,学生探究式自主学习,培养创新思维能力

药物色谱分析课程的实用性很强,由于课时的限制,很多内容不能在课堂上逐一讲授,需要引导研究生自主学习相关知识。该课程对以学生为主体的教学模式进行了探索与研究,加强了学生自学习惯和创新精神的培养。教师在“色谱分析”授课内容的相关处引出一些关键词,让研究生自己查找科技文献及相关资料,并制作成幻灯片形式进行课堂讲解。结果表明,研究生在文献学习的过程中,文献检索和概括总结能力得到显著提高,自主学习意识增强,取得了较好的教学效果。同时,这种以学生为主体的教学模式充分发挥了学生的主观能动性,加深了学生们对抽象知识的掌握,提高了课堂学术氛围,还增加了师生间彼此的沟通和了解,更有利于研究生的个体发展。

(3)命题式设计性实验,培养学生实践创新能力

在本科教学阶段,学生已经掌握一定的色谱理论知识和实验技能,然而由于色谱实验的特殊性及课时的限制,教师需提前准备色谱仪器和色谱分析方法,学生实验过程中很少主动思考,只是“照方进样”,习惯于验证性实验,缺乏独立完成药物色谱分析的能力,严重影响了学生实验技能和创新能力的提高。因此,本课程在实施研究生教育的实验环节采用命题式设计性实验,以学生为主体开展教学,培养学实践能力和创新精神。在实验内容的安排和教师课前指导上保证实验教学效果,教师根据每位学生专业需求不同,安排不同的实验题目,由学生对实验的整个环节进行设计。在教学时间和硬件条件上给予学生充分的支持,开放现有仪器设备,给予学生充分的施展空间,鼓励研究生进行色谱分析的方法学探究,通过样品处理方法、色谱分离条件、样品检测方法的优化,自主建立样品的色谱分析方法。本课程的教学效果评价表明:研究生已经能够积极查阅文献资料,到实验室亲自实验,或请教师长,对实验中遇到的各种问题进行探讨和汇总,实践创新能力明显提高。

另外,药物色谱分析课程是一门实践性非常强的课程。通过实践课程,可以帮助学生巩固课程知识,培养学生的科研能力和创新能力,使学生具有良好的科研素质和过硬的实验技术水平。实践教学主要包括:

(1)给予学生充分思考空间,由被动学习改为主动设计,提高学生学习兴趣

以实验教学为例,在实验内容的安排和教师课前指导上保证实验教学效果。研究生所学专业不同,设计性实验内容和侧重点也随之发生变化。教师根据每位学生专业需求不同,安排不同的实验题目,由学生对实验的整个环节进行设计,包括实验计划的制定、样品处理方法的优化、色谱条件优化、流动相的配制、仪器的前期准备、进样分析、数据处理等。在正式实验前,指导教师针对学生上交的实验计划给予充分指导,提出合理的意见和建议,由学生自行提供合理的修改意见。如针对药物化学专业学生,选择某种药物的杂质检查实验,学生根据杂质与主成份之间的性质选择合适的色谱条件,进行杂质的定性和定量分析;针对药物分析专业学生,则设置药物质量标准的制定方法,根据药物的性质选择合适的色谱条件进行含量和杂质检查项分析;针对药理学专业学生,安排药物。在色谱仪器使用过程中除了经常需要对其进行维护和保养以外,在实际使用过程中还会遇到各种各样的问题。让学生更具体全面地了解仪器的基本原理、内部结构、操作方法、基本维护和故障排除等内容,培养学生的自主学习能力。

(2)提供优越的实验条件,鼓励学生创新,培养学生创新能力

第11篇

关键词:变压器;溶解气体;色谱分析;故障判别

1 油中溶解气体产生的机理

变压器油由化学性质稳定的烃类组成,绝缘散热性能良好。但当设备中存在故障时,如发热、放电等会导致某些C-H键和C-C键发生断裂,伴随生成少量活泼的氢原子和不稳定的碳氢自由基,后又迅速化合到稳定态,形成H2和烃类气体如CH4、C2H6、C2H4、C2H2等,也可能形成碳颗粒和碳氢聚合物。尤其氧化反应时伴随生成少量CO、CO2且能长期累积。固体绝缘材料分解生成大量水、CO、CO2、少量烃类气体和呋喃化合物,同时油被氧化。由于不同类型化学键的键能不同(见表1),不同热量(能量)的故障产生的特征气体也不同。

2 变压器故障类型及故障识别

变压器的故障可分为过热、放电和受潮。随着技术改进,甚少出现受潮。过热有低、中、高三种,温度高低不同,油中溶解气体的特征气体不同。放电依据能量的高低分为高能放电、低能放电和局部放电。

目前应用最多的故障判别方法是GB/T 7252-2001变压器油中溶解气体分析和判断导则中推荐的改良三比值法,是用五种气体的三对比值以不同的编码表示,编码规则和故障类型判断方法见表3和表4。确定设备是否存在故障,可参照国标提供的注意值,但应明确其并不是区分设备故障与否的唯一标准,当检测到气体浓度达到注意值时要加强追踪监督。

3 典型实例分析

某电厂进行1号机组带主变及GIS设备零起升压试验,机组运行5分钟后,1号主变B相喷油,1号机组灭磁停机。

事件发生后,电厂人员现地检查1号主变保护情况并采集主变三相油样进行油色谱试验,结果见表5。投运前和预试的数据对比见表6。

根据该500kV主变的色谱测定数据可以看出,故障发生时,H2、总烃均远超注意值150μL/L,C2H2也远超注意值1μL/L。故障后主变油样中的气体以H2和C2H2为主,其次是CH4和C2H6,与高能(电弧)放电故障的特征气体相符,且CO含量也很高,说明故障还涉及固体绝缘。分析如下:

其比值范围编码是:202,根据编码确定设备内部可能存在电弧放电性故障。经核查,器身未发现故障点。初步排除以下组件故障:高压套管及高压出线装置部分、中性点套管、低压套管、开关、高压引线、低压引线、相间隔板、线圈屏、器身压钉、铁心夹件接地部分。

对故障变压器解体吊出线圈,发现变压器低压侧挡油板机油箱底部存在颗粒杂质,高压线圈局部存在绝缘缺陷,存在两处点状放电故障,最终导致绝缘击穿,变压器在建压时发生故障。根据油箱内的颗粒杂质分布情况,推断其应该是在变压器安装过程中落入。

4 色谱法在故障判断中的不足

气相色谱能为变压器内部故障监测提供可靠、有效的数据,该法虽然灵敏,却也有一定的局限性。例如,有些事故的发生无任何先兆,这说明目前的常规试验项目、周期仍不完善;在故障分析时,单用色谱法无法对故障准确定位,还必须结合电气试验、设备运行、检修等情况综合分析,才能对故障部位、原因、损伤程度等作出准确判断并制定合理的处理方法。因此,为防止大型电力变压器故障,减少故障损失,应增加有效、及时的监测手段,如变压器在线监测装置,就是气相色谱分析技术的补充与发展。

参考文献

[1]GB/T7252-2001.变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].

第12篇

(宁夏农林科学院质量标准与检测技术研究所,银川 750002)

摘要:为准确分析辣椒及土壤中二氰蒽醌残留量,建立了高效液相色谱(HPLC)分析方法。样品用酸性乙腈提取,用弗罗里硅柱净化,以乙腈-水为流动相(7∶3,V/V),SB-C18为固定相,在254 nm下,以外标法定量。结果表明,该方法检出限为9.5 μg/kg,平均回收率在75.3%~93.2%之间,相对标准偏差为1.4%~5.0%,该方法快速、准确度高,适用于辣椒及土壤中二氰蒽醌残留量的测定。

关键词 :高效液相色谱(HPLC); 二氰蒽醌; 辣椒; 土壤; 残留

中图分类号:O657.7+2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)06-1469-02

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.06.048

Determination of Dithianon Residue in Pepper and Soil with HPLC

WU Yan, JIANG Rui, NIU Yan, ZHAO Zi-dan

(Institute of Quality Standards and Testing Technology Research,Ningxia Academy of Agriculture and Forestry sciences,

Yinchuan 750002, China)

Abstract: The method of detecting the residue of dithianon in pepper and soil with HPLC were established. Samples were extracted with acidified acetonitrile, then purified by the column of florisil. The external standard method of quantitative HPLC was performed on the column of SB-C18 with the mobile phase of acetonitrile-water (V/V=7/3) at 254 nm. The results showed that the detect limit was 9.5 μg/kg, with the recovery of 75.3%~93.2% and the RSD of 1.4%~5.0%. This method is fast and accurate for determining dithianon residue in pepper and soil.

Key words: HPLC; dithianon; pepper; soil; residue

收稿日期:2014-06-30

基金项目:农业部农药残留课题资助项目(2012F062)

作者简介:吴 燕(1985-),女,宁夏中宁人,实验师,主要从事农产品质量安全及农药残留分析工作,(电话)18695289366(电子信箱)

wfsnow_1985@163.com;通信作者,姜 瑞,实验师,主要从事农产品质量安全及农药残留分析工作,(电话)13895014243(电子信箱)

jr117416@sina.com。

二氰蒽醌(Dithianon)又名二噻农,是一种保护性杀菌剂,通过干扰细胞呼吸链抑制真菌生长和繁殖。可防治苹果、梨黑星病,苹果轮纹病,攫桃锈病、炭疽病,柑橘疮痂病、锈病,草莓叶斑病等[1-3]。随着二氰蒽醌的广泛使用,其在农作物和环境中残留导致的健康风险也越来越引起关注。采用快速准确的二氰蒽醌残留分析方法是评价其健康风险的技术保障。目前,二氰蒽醌残留的分析方法一般采用基于QuEchERS(Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe)前处理的高效液相色谱分析方法[4-7]。本研究在此基础上建立了以酸性乙腈为提取剂,通过弗罗里硅柱净化,采用HPLC-UV测定辣椒和土壤中二氰蒽醌残留的分析方法,该方法操作简单、准确,可为评价二氰蒽醌在蔬菜和土壤中的残留水平提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

土壤样品除去碎石、杂草,过筛。辣椒打成浆状,备用。

乙腈、丙酮、正己烷、二氯甲烷(色谱纯,美国Fisher公司),Florisil固相柱(500 mg,美国Agilent公司),二氰蒽醌原药(≥96%,江西禾益化工有限公司),硫酸(≥96%,氯化钠等均为分析纯,购于国药试剂公司)。

1.2 仪器设备

20A高效液相色谱仪,配备紫外检测器(日本岛津);PL202-L型电子天平(瑞士梅特勒-托利多);T18型匀浆机(德国IKA);R-215型旋转蒸发器(瑞士步琪);TD-40L型离心机(上海安亭科学仪器厂)。

1.3 方法

1.3.1 辣椒样品分析 称取辣椒样品10.0 g于50 mL离心管中,加入1.0 mol/L硫酸2 mL,再加入20 mL乙腈,高速匀浆2 min,加入3.0 g氯化钠,加盖,振摇约1 min后,于4 000 r/min离心5 min,取上清液5 mL浓缩近干,加入2.0 mL二氯甲烷溶解残渣。依次用5.0 mL二氯甲烷、丙酮/正己烷(5∶95,V/V,下同)预淋洗Florisil小柱,待液面近干时,将溶液加入Florisil小柱,重复2次,并用20.0 mL上述丙酮/正己烷洗脱,洗脱液浓缩近干,2.5 mL乙腈定容,过0.22 μm微孔滤膜,待测。

1.3.2 土壤样品分析 称取土壤样品10.0 g于50 mL离心管中,加入0.5 mol/L硫酸5 mL,加入20 mL乙腈,振荡30 min,加入3.0 g氯化钠,加盖,振摇1 min,于4 000 r/min离心5 min,取2 mL上清液,过0.22 μm微孔滤膜,待测。

1.3.3 液相色谱条件 采用Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),检测波长254 nm,流动相为乙腈-水(7∶3,V/V),流速1.0 mL/min,进样量5 μL。

2 结果与分析

2.1 标准工作曲线

取不同浓度的二氰蒽醌标准溶液在色谱条件下测定(图1)。以二氰蒽醌标准溶液浓度与相对应的峰面积作线性分析,得回归曲线y=19 395x-323,相关系数(r)=0.999 9(n=7),表明在此范围内呈良好的线性关系。

2.2 回收率和精密度

分别在辣椒和土壤样品中添加0.05、0.20、1.00 mg/kg二氰蒽醌标准溶液,设5个平行,同上法测定回收率(表1和图2)。结果表明,辣椒中平均回收率为75.3%~83.0%,变异系数为1.4%~4.0%;土壤中平均回收率为91.8%-93.2%,变异系数为0.8%~5.0%,回收率、精密符合检测要求。根据3倍噪音水平,确定检出限为9.5 μg/kg。

3 结论

建立用酸性乙腈提取,弗罗里硅柱净化的前处理方法和高效液相色谱-紫外检测器测定辣椒和土壤中二氰蒽醌残留量的检测方法,并分析了方法回收率、精密度。该方法能有效去除色素干扰,具有较好的精密度和准确度,符合农药残留分析要求[8]。

参考文献:

[1] MAYUMI U,GRAEME A,YASMIN K,et al. Environmental fate of pesticides used in Australian viticulture: Behaviour of dithianon and vinclozolin in the soils of the South Australian Riverland[J]. Chemosphere,1997,35(12):2915-2924.

[2] RALF U,MICHAEL M B.Effects of fungicide and insecticide mixtures on apple tree canopy photosynthesis,dark respiration and carbon economy[J]. Crop Protection,2004,23(10):1001-1006.

[3] 伏松平,谢 谦,魏支林,等. 22.7%二氰蒽醌悬浮剂防治辣椒炭疽病田间试验结果初报[J].甘肃农业科技,2003(10):45-47.

[4] 李彩霞,王雅东.分散固相萃取-高效液相色谱法测定水果中的二氰蒽醌残留[J].广东农业科学,2013(3):110-117.

[5] 焦少俊,石利利,单正军,等.二氰蒽醌在几种典型土壤中的降解吸附和移动特性[J].农药科学与管理,2012,33(11):23-27.

[6] 石 洁,徐 亮,姜 辉,等.二氰蒽醌的水解、光解和挥发性[J]. 农药,2010,49(1):23-25.