中国药品检验标准操作规范2010年版35气相色谱法.doc

气相色谱法气相色谱法1 简述简述 气相色谱法是以气相色谱法原理为基础而设计的色谱方法仪器由气路系统、进样系 统、柱分离系统、检测系统和数据采集系统组成 2 仪器及性能要求仪器及性能要求 2.1 仪器应按国家技术监督局“气相色谱仪检定规程”的要求作定期检定 2.2 气路系统 2.2.1 气源 载气有氮气、氦气、氢气等常用氦气或氮气作载气氮气纯度最好使 用 99.99%的高纯氮但填充柱以氢火焰离子化检测器也可以采用 99.9%纯氮实际工作中 要在气源与仪器之间连接气体净化装置气体中的杂质主要是一些永久气体、低分子有机 化合物和水蒸汽，一般采用装有分子筛（如 5A 分子筛或 13X 分子筛）的过滤器以吸附有 机杂质，采用变色硅胶除去水蒸气要定期更换净化装置中的填料，分子筛可以重新活化 后再使用活化方法是将分子筛从过滤装置中取出，置于坩锅中，在马福炉内加热到400~600℃，活化 4~6h硅胶变红时也要进行活化，方法是在烘箱中 140℃左右加热 2h 即 可大部分气相色谱仪器本身带有气体净化器，但也要注意定期更换填料即使这样的仪 器，也应该在气源和仪器之间附加一个净化装置 目前氮气和氢气气源主要有高压钢瓶和气体发生器两种，高压钢瓶的气体纯度高，质 量好，但是更换不方便。

气体发生器使用方便，但是气体纯度不高另外，空气压缩机是 以实验室空气为气体来源的，且一些空气压缩机可能将油带入气体，故有机杂质含量可能 会高一些，要注意经常更换净化装置 2.2.2 气路连接、气流指示和调节 如果采用高压钢瓶，在安装气瓶减压阀时，应先 将瓶口联结处的灰尘擦干净，将瓶口向外，旋阀门开关放气数次，吹除灰尘，将减压阀用 扳手拧紧，再用联接管将减压阀出口联至气相色谱仪用检漏液（表面活性剂溶液）检查 连接处气密性 2.3 进样系统 进样量的大小、进样时间的长短，直接影响到柱的分离和最终定量结 果 进样系统包括样品引入装置（如注射器、自动进样器以及顶空进样器）和汽化室（进 样口） 2.3.1 进样口和进样口技术 2.3.1.1 填充柱进样口 是目前最为常用、也是最简单、最容易操作的进样口，该进 样口的作用就是提供一个样品汽化室，所有汽化的样品都被载气带入色谱柱进行分离进 样口可以配置、也可以不配置隔垫吹扫装置这种进样口可连接玻璃或不锈钢填充柱，还 可连接大口径毛细管柱作直接进样分析 2.3.1.2 分流/不分流进样口 是最常用的毛细管柱进样口它既可用作分流进样，也 可用作不分流进样。

与填充柱进样口相比，该进样口有分流气出口及其控制装置，二是除 了进样口前有一个控制阀外，在分流气路上还有一个柱前压调节阀，三是二者使用的衬管 结构不同分流进样适合于大部分可挥发样品，能够有效的防止柱污染分流进样的适用 范围宽，灵活性很大，分流比可调范围广，为毛细管的首选进样方式分流进样的进样量 一般不超过 2μl，最好控制在 0.5μl 以下，常用的分流比为 10:1~200:1，样品浓度大或进 样量大时，分流比可相应增大，反之则减小采用分流进样时要注意分流歧视现象（是指 在一定分流比条件下，不同样品组分的实际分流比是不同的，这就会造成进入色谱柱的样 品组成不同于原来的样品组成，从而影响定量分析的准确度） 不均匀汽化是分流歧视的主 要原因之一，另外一个原因是不同样品组分在载气中的扩散速度不同，所以，尽量使样品快速汽化是消除分流歧视的重要措施，包括采用较高的汽化温度，也包括使用合适的衬管 一般来说：分流比越大，越有可能造成分流歧视具体分析中要消除分流歧视，还应注意 色谱柱的初始温度尽可能的高一些，另外，在安装色谱柱时要保证柱入口端超过了分流点， 二是要保证柱入口端处于汽化室衬管的中央通常在实际工作中，只是在分流进样不能满 足分析要求时（主要是灵敏度要求） ，才考虑使用不分流进样。

2.3.1.3 冷柱上进样 冷柱上进样是将样品直接注入处于室温或更低温度下的色谱柱 内，然后再逐步升高温度使样品组分依次汽化通过色谱柱进行分离，这样就可以避免样品 的热分解及汽化室死体积对样品的稀释与扩散作用，适用于分析热不稳定化合物此操作 需要特殊的注射器，而且容易有大量的不挥发样品结在色谱柱进口端造成色谱柱的污染 2.3.1.4 程序升温汽化进样 程序升温汽化（PTV）进样是将液体或气体样品注射入 处于低温的进样口衬管内，然后按设定程序升高进样口温度此进样方式不需要特殊注射 器，可有多种操作模式，即分流模式、不分流模式和溶剂消除模式PTV 进样有以下优点： ①消除了注射器针头的样品歧视，这与冷柱上进样类似；②可以实现大体积进样（LVI） ； ③抑制了进样口歧视（即分流歧视） ；④可除去溶剂和低沸点组分，实现样品浓缩；⑤不挥 发物质可滞留在衬管中，保护了色谱柱PTV 进样适合于大部分样品的分析，特别是开发 方法时或筛选样品时应首先考虑这种进样方式 2.3.1.5 大体积进样 采用比常规气相色谱大几十到几百倍的进样量（5~500μl） ，能 够有效成倍的提高分析灵敏度，同时可以降低对样品处理的要求。

在冷柱上进样口和程序 化升温进样口可以实现大体积进样通常，采用 PTV 进样口进行大体积进样，分析过程中 要注意经常检查隔垫并及时更换 2.3.1.6 顶空进样技术 气相色谱顶空进样技术广泛应用于药物中的残留有机溶剂分 析顶空分析是通过样品基质上方的气体成分来测定这些组分在原样品中的含量，是一种 简单而有效的样品净化方法根据取样和进样方式的不同，顶空分析分为静态和动态静 态顶空就是将样品溶液密封在一个容器（平衡瓶）中，在一定温度下（顶空温度）加热一 段时间（顶空时间）使气液两相达到平衡，然后取气相部分进入色谱分析，药物中的残留 有机溶剂分析通常采用这种顶空方法动态顶空是利用流动的气体（通常采用氦气）将样 品中的挥发性成分“吹扫”出来，再用一个捕集器将吹扫出来的物质吸附下来，然后经热 解吸附将样品送入气相色谱进行分析，这种技术通常叫做吹扫-捕集（Purege&Trap）进样 技术，在环境分析中应用最为成熟 在进行药物中残留有机溶剂检查时，应根据供试品中残留溶剂的沸点选择顶空温度 对沸点较高的残留溶剂，通常选择较高的顶空温度；但此时应兼顾供试品的热分解特性， 尽量避免供试品产生的挥发性热分解产物对测定的干扰。

顶空时间一般不应少于 30min， 以保证供试品溶液的气-液两相有足够的时间达到平衡顶空的时间也不宜过长，通常不应 超过 60min，否则可能使顶空瓶的气密性变差导致定量准确性的降低对照品溶液与供试 品溶液必须使用相同的顶空条件顶空样品瓶最好只用一次，若要反复使用，建议的清洗 方法是：先用洗涤剂清洗（太脏的瓶子可用洗液浸泡） ，然后用蒸馏水洗，再用色谱纯甲醇 冲洗，置于烘箱中烘干备用 顶空进样分为手动进样和自动进样，由于手动进样的压力，温度以及进样量难以控制， 导致分析结果的重现性差，建议采用自动顶空进样器 2.3.1.7 热裂解进样技术 将待测样品置于裂解装置内，在严格控制的条件下加热使 之迅速裂解成可挥发的小分子产物，然后将裂解产物转移到色谱柱直接进行分离分析热 裂解进样技术通常应用于材料和生物大分子分析 2.3.2 汽化室 衬管容积是影响分析质量的重要参数，基本要求是衬管容积至少要等 于样品中溶剂在设定温度、压力下汽化后的体积在实际工作中要注意衬管容积与样品的匹配性 2.3.3 进样密封硅橡胶垫应先加热老化，除去挥发性物质再用，并注意经常更换，另 外也要注意经常更换衬管上端的密封硅橡胶圈。

2.4 柱箱 柱箱温度的波动会影响色谱分析结果的重现性，因此要求柱箱控温精度在±1℃，且柱箱温度波动小于 0.1℃/h，温度梯度应小于使用温度的 2%温度控制分恒温和 程序升温两种 2.5 检测器 气相色谱的检测器有：火焰离子化检测器（FID） 、热导检测器（TCD） 、 电子俘获检测器（ECD） 、火焰光度检测器（FPD） 、氮磷检测器（NPD） 、光离子化检测器 （PID） 、原子发射光谱检测器（AED） 、红外光谱检测器（IRD）等在药物分析中火焰离 子化检测器（FID）是最常用的检测器 2.5.1 FID 检测器操作条件及注意事项 2.5.1.1 气体流速 FID 检测器需用 3 种不同的气体：载气、氢气和空气，由于毛细管 柱的柱内载气流量太低（常规柱为 1~5ml/min） ，不能满足检测器的最佳操作条件，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 保证检测器在高灵敏度状态下工作，尾吹气的另一个重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 1:1:10（如： 氮气 30~40ml/min，空气 300~400ml/min，氢气 30~40ml/min）时，FID 的灵敏度最高。

2.5.1.2 检测器温度 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最高温度，一般情况下，检测器的 温度不应低于 150℃ 2.5.2 TCD 操作条件及注意事项 2.5.2.1 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 2.5.2.2 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，也可采用氮氢的热导系数大， 也可作为分析某些品种的载气，但必须注意通风和安全 2.5.2.3 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，都要先关闭检测器电源 2.5.2.4 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 2.5.3 ECD 操作条件及注意事项 2.5.3.1 ECD 是灵敏度最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℃。

2.5.3.2 ECD 可以采用氮气作为载气，也可以采用含 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%之内 2.5.3.3 ECD 要避免与氧气或湿汽接触，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 2.5.3.4 因为 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2.6 色谱柱 色谱分析的好坏主要决定于色谱柱气相色谱柱按照色谱柱内径的大小和长度，可分为填充柱和毛细管柱，前者的内径在 2~4mm，长度为 1~10m 左右；后者内 径在 0.2~0.5mm，长度一般在 25~100m 2.6.1 填充柱 2.6.1.1 柱材、柱长与柱径 用作填充色谱柱管的材料通常有不锈钢管、玻璃管等 常用有不锈钢管和玻璃管，不锈钢管主要优点是坚固、耐用，但不适用于不稳定的化合物， 玻璃管无以上缺点，但易破碎。

柱长常用 1~3m，以 2m 最为常用柱径一般为 2~4mm， 细径柱的柱效比粗径柱高柱形状有 U 型和螺旋型，使用 U 型柱时柱效高填充柱的柱管 在使用前应该经过清洗处理和试漏检查 2.6.2 填料 气相色谱柱填料分为三大类：吸附剂类、多孔性高分子微。