GC-MS與常規GC有什么不同,數據處理應該注意些什么?
來源/作者:中國標準物質網  日期:2015-3-20 11:37:58

(1)定性定量

區別常規GC定性方法有標準樣對照法和文獻值對照法。標準樣對照法主要是根據保留值進行定性,需要具備已知標準物,將樣品和標準物在同一根色譜柱上,用相同色譜條件進行分析,獲得二者色譜圖后進行對照定性定量分析;或在樣品中加標準樣,比較色譜峰變化,來進行定性分析。

文獻值對照法進行定性,主要是利用相對保留值和保留指數,用文獻中給出的色譜條件包括所用相同固定相及色譜柱規格、柱溫程序等來分析未知樣品,然后計算出保留指數值進行對照分析。這兩種方法均需要有已知標準物質或文獻報道值,需事先知道所分析的化合物類型,而且僅靠保留時問定性的準確度不高,受很多因素影響,還需要其他方法加以確證,如多柱定性或質譜驗證。

而GCMS聯用中,MS作為GC的檢測器,通過GC對混合物組分進行分離,然后MS將樣品電離轉化為運動的氣態離子并按質荷比(m/z)大小進行分離并記錄其信息的分析方法。不僅提供了色譜峰的保留時間,還提供了質譜圖信息,如分子離子、功能團離子、離子峰強比和同位素離子峰簇等,還可利用SIM或MS/MS功能,獲得離子反應的母離子一子離子質量數對、選擇離子色譜峰和選擇反應色譜峰所對應的保留時間窗等。通過對質譜圖的解析,無需標準物質或參考文獻亦可對GC分離的組分進行定性結構分析,特異性、靈敏度高。

GC定量依據是組分含量與色譜峰面積成正比。GC—MS定量分析方法類似于色譜法量分析。由GC—MS得到的總離子色譜圖或質量色譜圖,其色譜峰面積與相應組分含量成正比,若對某一組分進行定量測定,可以采用色譜分析法中的歸一化法、外標法、內標法等。這時,GC—MS法可理解為將質譜儀作為色譜儀的檢測器,其余均與色譜法相同。

與GC定量不同的是,GC一MS法不僅靠保留時間定性、可以利用總離子色譜圖進行定量外,還可利用提取質量色譜圖進行定量,這樣可以最大限度地去除其他組分干擾。值得注意的是,質量色譜圖是用一個或幾個質量數的離子提取出的,它的峰面積與總離子色譜圖有較大差別,因此在進行定量分析過程中,標準物質和樣品峰面積及校正因子等必須都要用相同的質量數色譜圖。

為了提高檢測靈敏度、減少其他組分的干擾,GC—MS定量分析中常用選擇離子掃描方式。對于待測組分,選擇一個或幾個特征離子進行掃描,若相鄰組分不存在這些離子,這樣得到的色譜圖中待測組分就不存在干擾,有很高的靈敏度和準確度。用選擇離子掃描方式得到的色譜圖進行定量分析,具體分析方法與質量色譜圖類似,但由于在掃描記錄時就扣除了背景干擾信息,其靈敏度比利用全掃描提取質量色譜圖高,這是GC—MS定量分析中常用的方法。

(2)GC—MS優勢及缺點

①GC作為進樣系統,將待測樣品分離后直接導入質譜進行檢測,既滿足了質譜分析對樣品單一性的要求,又省去樣品制備、轉移的繁瑣過程,不僅避免了樣品受污染,對質譜進樣量還能有效控制,也減少了質譜儀的污染,極大地提高了對混合物分離、定性定量效率。

②定性能力高。用色譜保留時間結合化合物的指紋質譜圖鑒定組分,大大優于僅靠色譜保留時間。質譜作為檢測器,檢測的是離子質量,獲得化合物質譜圖,解決了氣相色譜定性的局限性,由于不同化合物的質譜圖不一樣,因此質譜既是一種通用型檢測器,又是有選擇性的檢測器,可以說GC—MS全掃描方式是最通用的、靈敏度極高的色譜檢測,而選擇離子和二級質譜掃描方式是最可變的、最具有選擇性的、最高靈敏度的色譜選擇性檢測,所以應用時優于其他色譜檢測器,常被作為最終確證方法。

③可分離尚未分離的色譜峰。用提取離子、選擇離子監測或選擇反應監測法,以及結合某些數據處理方法(如AMDIS),可分離總離子流色譜圖上尚未分離或被化學噪聲掩蓋的色譜峰。

④可提高定量分析精度。通過用同位素稀釋和內標技術可提高定量精度和定性能力。

⑤GC一MS的不足在于:分析對象限于在300℃左右及以下可以汽化、并且能離子化的樣品;在加熱過程中易分解的、極性太強的化合物,如有機酸類等,則需進行酯化衍生處理才可進行GC—MS分析,如果樣品不能汽化也不能酯化則需采取LC—MS或其他方法分析;GC—MS分析樣品應是有機溶液,固體或水溶液中的有機物一般不能測定,需進行萃取分離變為有機溶液,或采用熱裂解、頂空進樣技術。另外,目前質譜還有一個很重要的不足是對很多異構體(尤其是位置異構)無法分辨。

(3)GC-MS數據處理GC—MS數據處理分為定性處理和定量處理兩種。
數據定性處理是利用計算機將獲得的待分析組分質譜圖與計算機內保存的已知化合物標準質譜圖(或自建譜庫)按一定擬合程序進行比較,將匹配度(相似度)最高的若干個化合物的名稱、分子量、分子式、識別代號及匹配率等數據列出供用戶參考。利用計算機進行庫檢索是一種快速、方便的定性方法,但是在利用計算機檢索時應注意:

①匹配率最高的并不一定是最終確定的分析結果;

②數據庫中所存質譜圖有限,如果未知物是數據庫中沒有的化合物,檢索結果也給出幾個相近的化合物,顯然,這種結果是錯誤的;

③由于質譜法本身的局限性,一些結構相近的化合物(同系物、同類化合物、異構體等)其質譜圖也相似,這種情況也可能造成檢索結果的不可靠;

④由于色譜峰分離不好以及本底和噪聲影響,某些時候即使扣除背景之后,得到的質譜圖質量仍不高,這樣所得到的檢索結果也會很差;

⑤在進行質譜圖分析時,要確定所選擇的定性或定量離子對是化合物的特征離子對。

GC—MS數據定量分析是在定性分析的基礎上進行的,因此定性分析是所有數據分析的關鍵,在建立好準確的定性離子基礎上,要選好保留時間段,選擇沒有背景干擾的特征離子作為定量離子,提取離子色譜峰進行積分,盡量減少干擾;數據分析時,盡量采用基質標準來定量,同時應該注意基質效應導致的保留時間漂移等影響;注意在濃度線性范圍內進行定量,超出范圍定量容易引起較大誤差。

河北快三遗漏