陳輝，張貝貝，詹俊雄

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣州 510610）

一種快速校準GC-MS儀的色譜參數(shù)設(shè)置方法

陳輝，張貝貝，詹俊雄

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣州 510610）

介紹一種快速校準GC-MS儀的色譜參數(shù)設(shè)置方法。該方法進樣口溫度及傳輸線溫度均設(shè)置為280℃，對不同長度的色譜柱采用不同的升溫速率（以八氟萘為例15，30 m柱升溫速率分別為20，40℃／min)。與校準規(guī)范提供的參考方法相比，該方法能節(jié)約時間1 h以上，在12臺儀器上進行驗證測試，八氟萘和硬脂酸甲酯的色譜峰形均較好，且出峰時間分別縮短了13.5，7.75 min (30 m柱)。該方法比校準規(guī)范中的參考方法具有更好的適用性，能用于不同型號該類儀器的計量校準。

GC-MS儀；校準；色譜參數(shù)

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）儀以其快速、靈敏、選擇性好的特點，在有機化合物分析方面得到了快速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、衛(wèi)生防疫、石油化工、食品生產(chǎn)等行業(yè)［1-2］。為確保儀器檢測結(jié)果準確可靠，需要對儀器進行計量校準［3］。國家質(zhì)檢總局于2006年發(fā)布了《臺式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀校準規(guī)范》［4］（以下簡稱“校準規(guī)范”），介紹了校準儀器用氣相色譜和質(zhì)譜參數(shù)的參考設(shè)置方法。筆者結(jié)合實際工作經(jīng)驗，對校準規(guī)范中氣相色譜參數(shù)參考設(shè)置方法進行探討，提出了一種新的色譜參數(shù)設(shè)置方法，能用于GC-MS儀的快速校準。新方法在12臺儀器上進行驗證測試，均取得了很好的測試結(jié)果。

1 校準規(guī)范提供的色譜參數(shù)設(shè)置方法

校準規(guī)范附錄C提供的色譜參數(shù)參考設(shè)置方法：不分流進樣1 μL，流量為1.0 mL／min，進樣口溫度為250℃，傳輸線溫度為250℃，八氟萘按照表1程序升溫，六氯苯和硬脂酸甲酯按照表2程序升溫。該方法主要適用于安裝有色譜柱型號為DB-5MS，色譜柱長30 m、內(nèi)徑0.25 mm、膜厚0.25μm的儀器的校準。但實際校準工作中經(jīng)常會遇到生產(chǎn)廠家不同的儀器，儀器所用色譜柱型號、長度、內(nèi)徑、膜厚各不相同，如果按照附錄C提供的色譜參數(shù)設(shè)置就不合適，經(jīng)常會遇到色譜出峰時間很晚或不出色譜峰等問題，從而影響校準工作的順利進行。因此校準規(guī)范提供的參考色譜參數(shù)設(shè)置方法有一定局限性，不能普遍適用于各種型號儀器的校準。

2 改進的色譜參數(shù)設(shè)置方法

一般進樣口溫度高于柱溫30～50℃能確保所用分析物經(jīng)過進樣口后完全氣化，防止溫度過低氣化速度慢，使樣品峰擴展產(chǎn)生舌頭峰；溫度過高產(chǎn)生裂解峰，所以將進樣口溫度從250℃提高到280℃。在色譜柱長一定的條件下，溶劑與溶質(zhì)的保留時間比較接近時，程序升溫起始溫度低于溶劑沸點溫度，降低升溫速率能達到更好的分離效果。八氟萘濃度很低，柱箱起始溫度降到50℃，然后增加80℃恒溫1 min的步驟，有利于增大八氟萘與異辛烷的分離度，使兩者更好分離。當色譜柱比較長時，提高升溫速率能縮短溶質(zhì)在色譜柱中的停留時間，從而縮短測試時間，提高工作效率；另外降低柱箱結(jié)束溫度可以更好地保護色譜柱，延長色譜柱使用壽命。

表1 校準規(guī)范提供的八氟萘升溫程序(柱長30 m)

表2 校準規(guī)范提供的六氯苯和硬脂酸甲酯升溫程序(柱長30 m)

筆者根據(jù)上述分析并結(jié)合實際工作經(jīng)驗提出了一種新的色譜參數(shù)設(shè)置方法。該方法進樣口溫度設(shè)置為280℃，傳輸線溫度280℃，針對不同長度色譜柱采用不同的升溫速率，八氟萘按照表3程序升溫，六氯苯和硬脂酸甲酯按照表4程序升溫。

比較表1和表3可知，按照表1的方法八氟萘程序升溫總時間需要22 min，而按照表3的方法程序升溫最多只需要8.5 min，一次可以節(jié)約13.5 min。比較表2和表4可知，按照表2的方法，程序升溫總共需要15 min，按照表4的方法最多只需要7.25 min，一次可以節(jié)約7.75 min。規(guī)范要求六氯苯（重復(fù)性6次）和硬脂酸甲酯總共測7次，總共至少可以節(jié)約54.25 min，整個校準過程可以節(jié)約1 h以上。

表3 八氟萘通用升溫程序

表4 六氯苯和硬脂酸甲酯通用升溫程序

3 新色譜參數(shù)設(shè)置方法的驗證

在12臺不同儀器上進行驗證測試，結(jié)果見表5。

表5 新方法12臺儀器驗證測試結(jié)果

由表5可知，在色譜柱長15 m時，八氟萘出峰時間小于3 min，六氯苯出峰時間在4 min左右，硬脂酸甲酯出峰時間在5 min左右。在色譜柱長30 m時，八氟萘出峰時間在4 min左右，六氯苯出峰時間在5 min左右，硬脂酸甲酯出峰時間小于7 min，所有儀器都在短時間內(nèi)出峰。

表5中第5臺儀器的色譜柱跟校準規(guī)范中提供的參考色譜柱同規(guī)格，采用新的色譜參數(shù)設(shè)置方法測試結(jié)果：八氟萘的保留時間是3.68 min，對照色譜圖見圖1；六氯苯的保留時間是5.14 min，對照色譜圖見圖2；硬脂酸甲酯的保留時間是6.54 min，對照色譜圖見圖3。由色譜圖可知，所有被測物質(zhì)色譜峰不前延、不拖尾，峰形較好，與色譜參數(shù)調(diào)整前相比，保留時間均有所縮短，提高了工作效率。

3 結(jié)語

參照校準規(guī)范調(diào)整后的色譜參數(shù)設(shè)置方法，在常規(guī)色譜柱柱長15 m和柱長30 m條件下取得了很好的測試結(jié)果，在其它色譜柱長或一些專用色譜柱上還需要適當調(diào)整和進一步驗證。如在柱長60 m色譜柱上需要延長程序升溫結(jié)束段的恒溫時間。在實際工作中可能遇到色譜柱柱效變差或者檢測器老化等問題，若使用此方法不能得到所要的測試結(jié)果，則可以通過高壓進樣或脈沖進樣，適當提高檢測器電壓等方法來解決［5-9］。新的色譜參數(shù)設(shè)置方法解決了校準規(guī)范提供的參考方法適用范圍窄的問題，縮短了校準儀器的時間，提高了工作效率，對從事GC-MS儀器校準的技術(shù)人員有重要參考價值。

圖1 八氟萘色譜圖

圖2 六氯苯色譜圖

圖3 硬脂酸甲酯色譜圖

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［4］JJF 1164-2006 臺式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀校準規(guī)范［S］.

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Rapid Method of Chromatographic Parameters Setting for Calibration of GC-MS

Chen Hui, Zhang Beibei, Zhan Junxiong
(The Fifth Electronics Research Institute of Ministry of Industry and Information Technology, Guangzhou 510610)

A rapid method of setting chromatographic parameters for calibration of GC-MS was introduced. By this method, the inlet temperature and transmission temperature were all set to 280℃, and defferent heat rate was selected to chromatographic colums with defferent lenth (20，40℃／min for 15，30 m colum, repectively as testing octafluoronaphthalene). Compared with the reference method provided by the calibration specification, the new method could save time for more than 1 h. The tested results was verified on 12 different instruments. Both of the peaks of octafluoronaphthalene and methyl stearate showed well and the retention time was shortened 13.5, 7.75 min, respectively(30 m colum). The applicability of this novel method is better than that of calibration specification, which can be used for the calibration of different types of the instrument.

GC-MS; calibration; chromatographic parameter

O657.63

A

1008-6145(2014)04-0076-03

10.3969／j.issn.1008-6145.2014.04.023

聯(lián)系人：陳輝；E-mail: hui-feiyu@163.com

2014-05-11