一种快速校准GC-MS仪的色谱参数设置方法

陈辉，张贝贝，詹俊雄

（工业和信息化部电子第五研究所，广州 510610）

一种快速校准GC-MS仪的色谱参数设置方法

陈辉，张贝贝，詹俊雄

（工业和信息化部电子第五研究所，广州 510610）

介绍一种快速校准GC-MS仪的色谱参数设置方法。该方法进样口温度及传输线温度均设置为280℃，对不同长度的色谱柱采用不同的升温速率（以八氟萘为例15，30 m柱升温速率分别为20，40℃／min)。与校准规范提供的参考方法相比，该方法能节约时间1 h以上，在12台仪器上进行验证测试，八氟萘和硬脂酸甲酯的色谱峰形均较好，且出峰时间分别缩短了13.5，7.75 min (30 m柱)。该方法比校准规范中的参考方法具有更好的适用性，能用于不同型号该类仪器的计量校准。

GC-MS仪；校准；色谱参数

气相色谱-质谱联用（GC-MS）仪以其快速、灵敏、选择性好的特点，在有机化合物分析方面得到了快速发展，广泛应用于环境监测、卫生防疫、石油化工、食品生产等行业［1-2］。为确保仪器检测结果准确可靠，需要对仪器进行计量校准［3］。国家质检总局于2006年发布了《台式气相色谱-质谱联用仪校准规范》［4］（以下简称“校准规范”），介绍了校准仪器用气相色谱和质谱参数的参考设置方法。笔者结合实际工作经验，对校准规范中气相色谱参数参考设置方法进行探讨，提出了一种新的色谱参数设置方法，能用于GC-MS仪的快速校准。新方法在12台仪器上进行验证测试，均取得了很好的测试结果。

1 校准规范提供的色谱参数设置方法

校准规范附录C提供的色谱参数参考设置方法：不分流进样1 µL，流量为1.0 mL／min，进样口温度为250℃，传输线温度为250℃，八氟萘按照表1程序升温，六氯苯和硬脂酸甲酯按照表2程序升温。该方法主要适用于安装有色谱柱型号为DB-5MS，色谱柱长30 m、内径0.25 mm、膜厚0.25μm的仪器的校准。但实际校准工作中经常会遇到生产厂家不同的仪器，仪器所用色谱柱型号、长度、内径、膜厚各不相同，如果按照附录C提供的色谱参数设置就不合适，经常会遇到色谱出峰时间很晚或不出色谱峰等问题，从而影响校准工作的顺利进行。因此校准规范提供的参考色谱参数设置方法有一定局限性，不能普遍适用于各种型号仪器的校准。

2 改进的色谱参数设置方法

一般进样口温度高于柱温30～50℃能确保所用分析物经过进样口后完全气化，防止温度过低气化速度慢，使样品峰扩展产生舌头峰；温度过高产生裂解峰，所以将进样口温度从250℃提高到280℃。在色谱柱长一定的条件下，溶剂与溶质的保留时间比较接近时，程序升温起始温度低于溶剂沸点温度，降低升温速率能达到更好的分离效果。八氟萘浓度很低，柱箱起始温度降到50℃，然后增加80℃恒温1 min的步骤，有利于增大八氟萘与异辛烷的分离度，使两者更好分离。当色谱柱比较长时，提高升温速率能缩短溶质在色谱柱中的停留时间，从而缩短测试时间，提高工作效率；另外降低柱箱结束温度可以更好地保护色谱柱，延长色谱柱使用寿命。

表1 校准规范提供的八氟萘升温程序(柱长30 m)

表2 校准规范提供的六氯苯和硬脂酸甲酯升温程序(柱长30 m)

笔者根据上述分析并结合实际工作经验提出了一种新的色谱参数设置方法。该方法进样口温度设置为280℃，传输线温度280℃，针对不同长度色谱柱采用不同的升温速率，八氟萘按照表3程序升温，六氯苯和硬脂酸甲酯按照表4程序升温。

比较表1和表3可知，按照表1的方法八氟萘程序升温总时间需要22 min，而按照表3的方法程序升温最多只需要8.5 min，一次可以节约13.5 min。比较表2和表4可知，按照表2的方法，程序升温总共需要15 min，按照表4的方法最多只需要7.25 min，一次可以节约7.75 min。规范要求六氯苯（重复性6次）和硬脂酸甲酯总共测7次，总共至少可以节约54.25 min，整个校准过程可以节约1 h以上。

表3 八氟萘通用升温程序

表4 六氯苯和硬脂酸甲酯通用升温程序

3 新色谱参数设置方法的验证

在12台不同仪器上进行验证测试，结果见表5。

表5 新方法12台仪器验证测试结果

由表5可知，在色谱柱长15 m时，八氟萘出峰时间小于3 min，六氯苯出峰时间在4 min左右，硬脂酸甲酯出峰时间在5 min左右。在色谱柱长30 m时，八氟萘出峰时间在4 min左右，六氯苯出峰时间在5 min左右，硬脂酸甲酯出峰时间小于7 min，所有仪器都在短时间内出峰。

表5中第5台仪器的色谱柱跟校准规范中提供的参考色谱柱同规格，采用新的色谱参数设置方法测试结果：八氟萘的保留时间是3.68 min，对照色谱图见图1；六氯苯的保留时间是5.14 min，对照色谱图见图2；硬脂酸甲酯的保留时间是6.54 min，对照色谱图见图3。由色谱图可知，所有被测物质色谱峰不前延、不拖尾，峰形较好，与色谱参数调整前相比，保留时间均有所缩短，提高了工作效率。

3 结语

参照校准规范调整后的色谱参数设置方法，在常规色谱柱柱长15 m和柱长30 m条件下取得了很好的测试结果，在其它色谱柱长或一些专用色谱柱上还需要适当调整和进一步验证。如在柱长60 m色谱柱上需要延长程序升温结束段的恒温时间。在实际工作中可能遇到色谱柱柱效变差或者检测器老化等问题，若使用此方法不能得到所要的测试结果，则可以通过高压进样或脉冲进样，适当提高检测器电压等方法来解决［5-9］。新的色谱参数设置方法解决了校准规范提供的参考方法适用范围窄的问题，缩短了校准仪器的时间，提高了工作效率，对从事GC-MS仪器校准的技术人员有重要参考价值。

图1 八氟萘色谱图

图2 六氯苯色谱图

图3 硬脂酸甲酯色谱图

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［2］黄晓晶，黎路.气相色谱-单四极杆质谱联用仪性能指标浅析与应用［J］.现代仪器，2010(5): 25-28.

［3］邵明武，陈大舟，徐锐锋.台式气相色谱-质谱联用仪校准规范的制订［J］.质谱学报，2006，27(增刊): 192-193.

［4］JJF 1164-2006 台式气相色谱-质谱联用仪校准规范［S］.

［5］田力.《气相色谱-质谱联用仪》校准规范实际应用经验［J］.中国计量，2010(12): 93.

［6］张敏.气相色谱-质谱联用仪校准规范实际操作中需注意的问题［J］.上海计量测试，2013，233: 44-51.

［7］刘琪，王树愧.气相色谱-质谱联用仪常见故障的排除［J］.化学分析计量，2003，12(4): 49-51.

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［9］郭丽，潘英，亢锐.气相色谱-质谱联用仪的日常维护［J］.计量与测试技术，2011，39(7): 4-7.

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

联系人：陈辉；E-mail: hui-feiyu@163.com

2014-05-11