气相色谱基本概念及注意事项

一、基本概念

气相色谱法是用气体为流动相(载气)流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后，被载气带入色谱柱进行分离，各组分先后进入检测器，用数据处理系统记录色谱信号。

所用的仪器为气相色谱仪，由载气源、进样部分、色谱柱、柱温箱、检测器和数据处理系统等组成。进样部分、色谱柱和检测器 的温度均应根据分析要求适当设定。

载气源：气相色谱法的流动相为气体，称为载气，氦、氮和氢可用作载气；根据供试品的性质和检测器种类选择载气，除另有规定外，常用载气为氮气。

进样部分：进样方式一般可采用溶液直接进样、自动进样或顶空进样。溶液直接进样采用微量注射器、微量进样阀或有分流装置的气化室进样；采用溶液直接进样或自动进样时，进样口温度应高于柱温30～50℃；进样量一般不超过数微升；柱径越细，进样量应越少，采用毛细管柱时，一般应分流以免过载。  

顶空进样适用于固体和液体样品中挥发性组分的分离和测定。样品中挥发性组分在液态和气态达到平衡后，由进样器自动吸取一定体积的顶空气注入色谱柱中。

填充柱：材质为不锈钢或玻璃，内径 为2～4mm，柱长为2～4m， 内装吸附剂、高分子多孔小球或涂渍固定液的载体，粒径为0.18～0.25mm、0.15～0.18mm或0.125～0.15mm。常用载体为经酸洗并硅烷化处理的硅藻土或高分子多孔小球，常用固定液有甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。

毛细管柱：材质为玻璃或石英，内壁或载体经涂渍或交联固定液，内径一般为0.25mm、0.32mm或0.53mm，柱长5 ～60m，固定液膜厚0.1～5.0μm，常用的固定液有甲基聚硅氧烷、不同比例组成的苯基甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。

新填充柱和毛细管柱在使用前需老化处理，以除去残留溶剂及易流失的物质，色谱柱如长期未用，使用前也应老化处理，使基线稳定。

柱温箱：由于柱温箱温度的波动会影响色谱分析结果的重现性，因此柱温箱控温精度应在±1℃，且温度波动小于每小时 0.1℃。温度控制系统分为恒温和程序升温两种。

检测器：适合气相色谱法的检测器有火焰离子化检测器(FID)、热导检测器 (TCD)、氮磷检测器(NPD)、火焰光度检测器(FPD)、电子捕获检测器 (ECD)、质谱检测器(Ms) 等。

火焰离子化检测器对碳氢化合物响应良好，适合检测大多数的药物；氮磷检测器对含氮、磷元素的化合物灵敏度高；火焰光度检测器对含磷、硫元素的化合物灵敏度高；电子捕获检测器适于含卤素的化合物；质谱检测器还能给出供试品某个成分相应的结构信息，可用于结构确证。

除另有规定外，一般用火焰离子化检测器，用氢气作为燃气，空气作为助燃气。在使用火焰离子化检测器时，检测器温度一般应高于柱温，并不得低于150℃，以免水汽凝结，通常为250～350℃。

二、注意事项

1、FID检测器  

气体流速 FID检测器须用3种不同的气体：载气、氢气和空气，由于毛细管柱内载气流量太低（常规柱为1-5ml/min），不能满足检测器的操作条件， 所以使用毛细管柱时要采用辅助气（尾吹气），即在色谱柱后增加一路载气直 接进入检测器，就可以保证检测器在高灵敏度状态下工作，尾吹气的另一个主 要作用是消除检测器死体积的柱外效应。一般情况下，氮气（尾吹气+载气） 、空气和氢气三者的比例接近或等于1：10：1（如氮气30-40ml/min，空气 300-400ml/min，氢气30-40ml/min）时，FID的灵敏度相对最高。

温度对FID检测器的灵敏度和噪声的影响不显著，为防止检测器被污染，检测器温度设置应不低于色谱柱实际工作的限制温度，一般情况下，检测器的温度不应低于150℃。 

2、ECD检测器

ECD是灵敏度很高的气相色谱检测器，ECD的放射源一般采用63Ni，也有采用氚为放射源的，ECD的操作温度一般为250-300℃，通常不应低于250 ℃ 。

ECD可以采用氮气作为载气，也可以采用含有5%甲烷的氩气作为载气。ECD 对电负性成分灵敏度高，故要求载气纯度高，至少要在99.99%以上，检测器 的温度对响应值有较大影响，要求检测器的温度波动必须精密控制在±（0.1- 0.3）℃之间，以保证响应值的测量精密度在1%以内。

ECD要避免与氧气或湿气接触，否则噪声会明显增大。因此，载气和尾吹气都要求很好地净化。

ECD都有放射源，故检测器出口一定要用管道接到室外，最好接到通风出口。没有经过特殊培训的人，不能自己拆开ECD。每6个月要进行一次放射性泄漏检查。 

3、TCD检测器 

检测器温度和载气流速的波动影响稳定性，故必须稳定。检测器温度一般设定与柱温相同或高于柱温。

载气种类对TCD的灵敏度影响较大。原则上讲，载气与被测物的传热系数之差越大越好，故理想的载气为氦气，若不需高灵敏度时，也可采用氮气。氢气的热导系数大，也可作为分析某些品种的载气，但必须注意通风和安全。

在检测器通电之前，一定要确保载气已经通过了检测器，否则，热丝就有可能被烧断。同时，关机时一定要先关检测器电源，然后关载气。任何时候进行有可能切断通过TCD的载气流量的操作，都要关闭检测器电源。

载气中含有氧气时，会使热丝寿命缩短，所以，用TCD时载气必须彻底去除氧。而且不要使用聚四氟乙烯作载气输送管，因为它会渗透氧。

文章来源：VX蜗牛药事