食品檢測實(shí)驗(yàn)室氣相色譜-質(zhì)譜儀的選型
現(xiàn)在絕大多數(shù)食品檢測實(shí)驗(yàn)室均是配置色-質(zhì)聯(lián)用儀,單獨(dú)使用質(zhì)譜儀檢測的已經(jīng)非常少了。唯一單獨(dú)使用的是應(yīng)用同位素質(zhì)譜儀檢測蜂蜜等食品中的同位素比,以確定產(chǎn)品是否摻偽。本文主要介紹一下GC-MS購置時(shí)需要考慮的主要性能及功能。
GC-MS是高分離功能的GC與能提供被測物質(zhì)分子信息的MS聯(lián)用分析儀器。兩種儀器功能互補(bǔ),使儀器的分析功能更強(qiáng)大。例如:質(zhì)譜能提供被測物的特定分子信息,對化合物的定性更加準(zhǔn)確。但是,質(zhì)譜無法區(qū)分同分異構(gòu)體,而色譜分離同分異構(gòu)體很容易。所以,色-質(zhì)聯(lián)用儀的功能是1+1>2。
現(xiàn)在GC-MS的GC部分均采用高分離性能的毛細(xì)管色譜,可以選配不同類型的進(jìn)樣口,如:最常用的分流/不分流進(jìn)樣口和(溫度/壓力)可編程控制進(jìn)樣口。柱箱多級程序升溫控制。在談到氣質(zhì)聯(lián)用性能時(shí),現(xiàn)在國內(nèi)市場上比較常見品牌的主流型號GC的性能、功能并無多大差異。故在GC方面不再做比較。
MS的類型有多種,通常是按照分析器的類型來分,有四極桿質(zhì)譜、離子阱質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、四極桿串聯(lián)質(zhì)譜、高分辨磁質(zhì)譜等。不同廠家的不同型號的MS性能、功能、價(jià)格或者說性價(jià)比都存在較大差異。所以,本文將主要圍繞MS進(jìn)行論述。目前食品檢測實(shí)驗(yàn)室配置使用的GC-MS聯(lián)用儀多配置低分辨MS,這類儀器以目標(biāo)化合物的定性、定量為主,兼有一定的未知物定性功能。選用這類儀器有兩個(gè)目的:
第一、對食品中殘留物進(jìn)行分析
既然是用于殘留物分析,儀器的靈敏度至關(guān)重要,也是選儀器時(shí)首先應(yīng)考慮的。但這不是唯一的指標(biāo)(特別是不能僅看標(biāo)稱指標(biāo)),還要綜合考慮儀器的分辨率、質(zhì)量穩(wěn)定性、質(zhì)量范圍、動態(tài)線性范圍、抗污染能力(包括儀器離子源、預(yù)四極等部件的清洗維護(hù)是否方便)、以及軟件操作是否方便等。
GC-MS在殘留物的分析中應(yīng)用愈來愈普遍,是因?yàn)镸S是一個(gè)通用型檢測器,對大多數(shù)有機(jī)化合物都有比較好的響應(yīng)。另一方面,四極桿質(zhì)譜檢測時(shí)有一個(gè)選擇離子方式(SIM方式),與全掃描方式相比可以提高檢測靈敏度2、3個(gè)數(shù)量級,檢測靈敏度較氫火焰檢測器(FID)、火焰光度檢測器(FPD)、氮磷檢測器(NPD)高,稍遜于電子俘獲檢測器(ECD)對有機(jī)多鹵素化合物的檢測。殘留物分析多為目標(biāo)物檢測,所以,用SIM方式檢測既有廣譜性(對化合物的響應(yīng)而言),又有特異性(對不同化合物各自的特征離子而言),因而特別適合用于多種殘留物的檢測,提高分析效率。
現(xiàn)在儀器公司買儀器時(shí)所列出的技術(shù)指標(biāo)有:靈敏度、分辨率、質(zhì)量穩(wěn)定性、質(zhì)量范圍、動態(tài)線性范圍等。
市場上廠家標(biāo)稱的靈敏度為什么這么高?
現(xiàn)在表述靈敏度是用八氟萘(OFN),如:EI+,1pg OFN信/噪(S/N)》100?,F(xiàn)在的信/噪比是RMS(均方根)方式,數(shù)值上與過去的靈敏度值相比高了很多。過去信/噪比是峰-峰比,即:信號的峰高/基線噪音的峰高,比較一目了然,自己拿尺子量都能量出來。但據(jù)廠家說,在選擇基線噪音時(shí)有人為誤差?,F(xiàn)在廠家將信/噪比編成固定的程序,比如信號值與固定時(shí)間段(如1~2min,其實(shí)這段時(shí)間的基線是比較平的)噪音的比值。但現(xiàn)在的測定方式廠家其實(shí)同樣有很多偷手,比如測試時(shí)用廠家自帶的短測試柱(10m或15m),質(zhì)量的掃描范圍減少,進(jìn)樣量增加(過去是空氣-樣液-空氣絕對1μL,而現(xiàn)在1μL是包括針頭死體積)。沒辦法,現(xiàn)在廠家為了競爭都這樣做,用戶也只好跟著走。所以,現(xiàn)在僅看廠家的標(biāo)稱指標(biāo)是不夠的。
做靈敏度指標(biāo)時(shí)應(yīng)該注意哪些問題?
做靈敏度指標(biāo)時(shí)應(yīng)該注意幾個(gè)問題:
?。?)應(yīng)該先做分辨率,在保證單位質(zhì)量分辨時(shí),再做靈敏度。如下圖所示,可以采用一種近似方法,即,半峰高處的峰寬不小于1/2峰寬。靈敏度與分辨率成反比,若為了靈敏度而損失分辨率,會降低了質(zhì)譜定性功能。
(2)質(zhì)量掃描范圍也應(yīng)有規(guī)定,比如:OFN,200-300amu,掃描范圍減小也能提高信/噪比。這些限制性條件應(yīng)在談合同時(shí)就確定下來。
?。?)檢測電壓應(yīng)該是正常檢測時(shí)的工作電壓,不同型號的質(zhì)譜儀因參數(shù)表示的含義有差異,所以,各家儀器推薦使用的檢測電壓值也不同。但是,做靈敏度測試時(shí)的電壓不應(yīng)高于推薦正常使用時(shí)的工作電壓。否則在實(shí)際工作時(shí)就會有問題,因?yàn)閷?shí)際樣品檢測時(shí)是有基質(zhì)干擾的,高電壓不能提高信/比,而且還會使電子倍增器壽命降低。
現(xiàn)在國內(nèi)出現(xiàn)了一些過分強(qiáng)調(diào),或者說廠家過分宣傳自己儀器靈敏度高的現(xiàn)象,導(dǎo)致現(xiàn)在標(biāo)稱的靈敏度越來越高,聽說RMS信/噪比都有給出1000的了。其實(shí)做標(biāo)準(zhǔn)品的指標(biāo)只是個(gè)參考,將來做基質(zhì)復(fù)雜的實(shí)際樣品(如動物內(nèi)臟)能得到好的、穩(wěn)定的結(jié)果才是關(guān)鍵?,F(xiàn)在有儀器的單位越來越多了,可以在購儀器前做一個(gè)實(shí)際樣品到各家儀器上實(shí)測一下,并且了解一下各種儀器用戶的反應(yīng),這比僅僅比指標(biāo)更好。
儀器的其它指標(biāo)一般不會有太大問題。
對于低分辨質(zhì)譜,分辨率達(dá)到單位分辨一般沒有問題。
質(zhì)量范圍現(xiàn)在多標(biāo)稱為2~1025(或1500)u,這個(gè)質(zhì)量范圍對于GC-MS夠用了。因?yàn)?,GC-MS分析物是揮發(fā)或半揮發(fā)物質(zhì),分子量一般不會太大。唯一要注意的是若做污染物十溴聯(lián)苯(MW 954)和十溴聯(lián)苯醚(MW 970)檢測,不能選質(zhì)量數(shù)小于1025u的(個(gè)別廠家的MS質(zhì)量范圍最高只有800u)。
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