几种国产气相色谱仪与进口气相色谱仪的比较

赵　健　王志嘉　车　东　刘征雨

(辽宁省分析科学研究院，沈阳 110015)



几种国产气相色谱仪与进口气相色谱仪的比较

赵健王志嘉车东刘征雨

(辽宁省分析科学研究院，沈阳 110015)

摘要：对几种国产气相色谱仪与进口气相色谱仪进行了比较。通过对几种食品、药品、化妆品以及保健食品的比对实验所得出的数据，对国产仪器与进口仪器的一些参数进行比对，并进行分析与评价，找出二者差异。结果表明，在重复性和检测结果方面，国产气相色谱仪与进口气相色谱仪差异不大。在检出限、基线和漂移以及部分响应值方面，进口气相色谱仪要优于国产气相色谱仪。在工作站方面，进口仪器能提供更加详尽的分析手段，更强的人机对话能力，国产仪器则稍逊之。

关键词：国产气相色谱仪进口气相色谱仪比对实验

气相色谱的发展已有百余年历史，气相色谱仪作为现代分析检测仪器的代表，已发展成为一个有相当生产规模的产业，并形成了具有相当丰富的检测技术知识的学科。气相色谱仪在药物分析、食品分析、环境分析、石油石化分析和化工产品以及高聚物分析领域应用很广[1]。

现代气相色谱仪的自动化程度逐步提高，特别是EPC(电子程序压力流量控制系统)技术已作为基本配置在许多国外厂家的气相色谱仪上安装，目前一些国内品牌也已安装，从而为色谱条件的再现、优化和自动化提供了更可靠更完善的支持[2]。色谱仪器上的许多功能进一步得到开发和改进，如大体积进样技术，液体样品的进样量可达500微升；检测器也不断改进，灵敏度进一步提高；与功能日益强大的工作站相配合，色谱采样速率显著提高，最高已达到200赫兹，这为快速色谱分析提供了保证。色谱工作站功能不断增大，通讯方式紧跟时代步伐，已实现网络化。从技术上讲，现在实现气相色谱仪的远程操作(样品已置于自动进样器中)是没有问题的[3]。目前国产气相色谱仪的技术水平已经达到一定高度，有些产品可以与国外同类产品相媲美，某些性能还处于领先水平，仅在某些领域落后于国外先进产品。

本工作通过对几种食品、药品、化妆品、保健食品具体样品的比对实验所得出的结果进行比较，对几种国产气相色谱仪与进口气相色谱仪的一些参数进行比对，对其进行分析与评价。

1实验部分

1.1仪器与样品

实验所用进口气相色谱仪：Agilent7890A，安捷伦科技有限公司，配有FID检测器，ECD检测器，FPD检测器；实验所用国产气相色谱仪： GC-4000A，北京东西分析仪器有限公司，配有FID检测器，ECD检测器；Fuli9790，浙江福立分析仪器有限公司，配有FPD检测器。

样品选择：药品选取复方苯甲酸酊，测定其中乙醇含量；小茴香，测定反式茴香脑含量，方法均参照2010年版《中国药典》[4]。食品选取几种常见蔬菜，测定其中毒死蜱、甲胺磷、氧乐果、甲基对硫磷残留量，方法参照NY/T 761-2008[5]。大米及面粉各2种，测定其中马拉硫磷残留量，方法参照GB/T5009.20-2003[6]。化妆品选择2种美白类化妆品测定其中氢醌、苯酚含量，方法参照化妆品卫生规范2007年版第三部分。保健食品选择3种保健食品，测定其中六六六、滴滴涕残留量，方法参照GB/T 5009.19-2008[7]。

1.2数据比较

1.2.1定性重复性和定量重复性比较

取对照品溶液，连续进样5针，对保留时间和峰面积数据进行统计和计算，得出定性重复性和定量重复性比对结果，结果见表1。

表1　定性重复性和定量重复性数据比较　%

“—”表示未检查；“*”表示不符合计量检定规程要求项。

按照计量检定规程要求为准[4]，保留时间的重复性RSD须小于1.5%，峰面积RSD须小于3.0%。因此蔬菜有机磷检测项中，定量重复性不合格率均为25%。由于相同浓度氧乐果在FPD检测器上响应值比其他3种有机磷农药要小，在峰面积积分过程中容易造成一些误差，因此引起定量重复性的RSD值稍大，减小这种偏差的方法有可以手动积分，使峰面积积分得更准确；或者增大氧乐果浓度，使其响应值增大。3台仪器的定性重复性均符合计量检定规程要求，说明国产仪器与进口仪器在检测物保留时间上并无大的差异。蔬菜中六六六、滴滴涕的检测实验中，由于使用自动进样器，因此使定性重复性RSD均小于0.03%。

Agilent7890A完全符合定性重复性要求，且占优势项目为六六六、滴滴涕项目的定量重复性；东西电子GC-4000A与Agilent7890A在检测六六六、滴滴涕项目中的定性重复性持平，在乙醇检测项的定量重复性上略占优势；Fuli9790在检测有机磷农药残留项目中有优势。说明在FID与ECD检测器上东西电子GC-4000A与Agilent7890A定性重复性与定量重复性没有太大差异；在FPD检测器在检测有机磷农残项目中，Fuli9790略好于Agilent7890A定性重复性与定量重复性。

1.2.2响应值比较

在检测复方苯甲酸酊中乙醇含量的项目中，相同浓度乙醇对照溶液，乙醇峰在Agilent7890A上峰面积为1487178，在东西电子GC-4000A上峰面积为198540，峰面积相差7倍，说明Agilent7890A比东西电子GC-4000A对于相同浓度的乙醇响应值要高。在检测蔬菜中有机磷的项目中，相同浓度有机磷标准溶液在Agilent7890A与Fuli9790峰面积处在同一数量级，说明Agilent7890A与Fuli9790对于相同浓度的有机磷响应值相当。尽管在检测保健食品中六六六、滴滴涕项目中相同浓度的六六六、滴滴涕标准溶液响应值在Agilent7890A要小于在东西电子GC-4000A中的响应值，但是由于分流比有所不同，无法比较二者对于六六六、滴滴涕标准溶液响应值大小。

1.2.3检出限比较

将对照溶液逐级稀释，进样，得到噪声色谱图及其对应的浓度，即得最小检出限。结果见表2。

表2　检出限数据比较

“—”表示未检查。

从表2可以看出：Agilent7890A在乙醇项目六六六、滴滴涕项目以及有机磷项目中最小检出限均有优势；Fuli9790在有机磷项目中与Agilent7890A相当，仅氧化乐果一项略大。Agilent7890A ECD检测器的灵敏度较高，因此，最小检出限均大于另两台国产仪器。

1.2.4噪声与漂移

开机平稳运行2小时后，记录基线30 分钟，利用工作站计算噪声和漂移，结果见表3、表4、表5。

表3　FID检测器噪声与漂移数据比较

表4　FPD检测器噪声与漂移数据比较

表5　ECD检测器噪声与漂移数据比较

由上述表中数据可以看出，Agilent7890A各个检测器的基线噪声及基线漂移均低于其他仪器检测器的基线噪声及基线漂移。

1.2.5具体样品检测结果

对相同样品在不同国产与进口仪器上进行检测，所得结果见表6。

表6　检测结果比较

续表6

“—”表示未检查。

从表6可以看出，在检测药品复方苯甲酸酊中乙醇含量的项目中，Agilent7890A与东西电子GC-4000A检测结果相差0.76%，两组检测结果基本一致。在检测药品小茴香中反式茴香脑含量的项目中，Agilent7890A与东西电子GC-4000A检测结果相差2.25%，两组检测结果基本一致。在检测化妆品中氢醌含量的项目中，Agilent7890A与东西电子GC-4000A检测结果相差3.33%，两组检测结果基本一致。

在检测食品甘蓝中甲胺磷含量的项目中，Agilent7890A与Fuli9790检测结果相差1.23%，两组检测结果基本一致。在检测甘蓝中氧乐果含量的项目中，Agilent7890A与Fuli9790检测结果相差7.5%，Fuli9790检测结果稍大。在检测甘蓝中毒死蜱含量的项目中，Agilent7890A与Fuli9790检测结果完全一致。在检测甘蓝中甲基对硫磷含量的项目中，Agilent7890A与Fuli9790检测结果相差4.17%，两组检测结果基本一致。

在检测保健食品中六六六含量的项目中，Agilent7890A与东西电子GC-4000A检测结果完全一致。在检测保健食品中滴滴涕含量的项目中，Agilent7890A与东西电子GC-4000A检测结果相差10%和4.34%，Agilent7890A检测结果稍大。

2结论

本实验通过对几种食品、药品、化妆品、保健食品具体样品的比对实验，对几种国产仪器与进口仪器的性能进行比对。Agilebt7890A气相色谱仪具有3台仪器中最快的升温速率和冷却时间，最高升温速率达到120 ℃/min，本实验使用的两种国产仪器最高升温速率为30 ℃/min。Agilebt7890A具有先进的气路控制，操作更加简便。多功能的工作站，提供更加详尽的分析手段，仪器的所有参数均可在工作站上调节完成。ECD检测器放射源由于其活度很低，且制造工艺具有固有安全性，具有国家环保局颁发的豁免权，使用更加安全。最小检出限均低于国产仪器。重复性方面，除FPD检测器在测定有机磷时重复性稍高于Fuli9790外，其他实验重复性均低于国产仪器。

Fuli9790气相色谱仪升温速率和冷却时间稍慢，仪器温度平稳时间稍长，仪器功能可以满足大多数实验需要。气路使用手动阀门控制，工作站可以完成基本记录及分析功能，工作站不可以直接设置仪器参数，调节参数均需在仪器上完成。在工作站软件的设计上可以进一步提高，更好的提高使用者的操作便捷性。FPD检测器在测定有机磷的实验时，精密度稍高于Agilent7890A的FPD检测器，最小检出限与Agilebt7890A相同。

GC-4000A 气相色谱仪升温速率和冷却时间稍慢，等待时间稍长，可以满足一般实验需要，冷却平衡时间较长，有待改进。气路使用手动阀门控制，工作站可以完成基本记录及分析功能，工作站不可以直接设置仪器参数，调节参数均需在仪器上完成。在测定药品中乙醇残留量实验中，精密度略高于Agilebt7890A的检出限，但是也达到检测要求。ECD检测器最小检出限高于Agilebt7890A的ECD检测器，但是也达到检测要求。

总体来看，国产仪器与进口仪器在检测结果上差异不大，均能符合检测需求。但在个别项目的最小检出限上国产仪器要略大于进口仪器。国产仪器的稳定性方面大多与进口仪器相当，甚至有部分仪器优于进口仪器。但部分国产仪器稳定性稍差，原因在于温度控制系统、流量控制系统精度不高，在这方面上有待加强。国产仪器工作站使用中文操作系统，简单易学，易于掌握，能完成大多数实验数据处理的需要。除此之外，国产仪器在购置以及运行维护方面的费用均低于进口仪器。

参考文献

[1] 傅若农.国内气相色谱近年的进展[J].分析试验室，2003(3):94-107.

[2] 张绍原,成启刚,寇登民.气相色谱仪器的新发展[J].现代仪器，2003(4):22-25.

[3] 张玉宝.气相色谱仪的应用及发展趋势[J].生命科学仪器，2006(3):26-28.

[4] JJG 700-1999，《气相色谱仪检定规程》[S].

[5] 2010年版《中国药典》[S].

[6] NY/T 761-2008,蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定[S].

[7] GB/T 5009.19-2008，食品中有机氯农药多组分残留量的测定[S].

Comparison of domestic gas chromatograph and imported gas chromatograph.ZhaoJian，WangZhijia，CheDong,LiuZhengyu

(LiaoningAcademyofAnalyticalScience,Shenyang110015，China)

Abstract:There are no differences in the repetitive and test results between domestic and imported GC. The detection limit, baseline drift, part of the response value of imported GC are better than domestic GC. The workstation of imported GC can provide a more detailed analysis, and has stronger ability of man-machine dialogue.

Key words:omestic GC；imported GC；comparison experiment

收稿日期：2015-07-20

DOI:10.3936/j.issn.1001-232x.2016.01.014

作者简介：赵健，男 ，1982年出生，现供职于辽宁省分析科学研究院，助理研究员，硕士研究生，主要从事食品、药品、化妆品等气相色谱的检测与研究，E-mail：65758802@qq.com。

基金项目：自主创新分析仪器食品安全检测方法研究与应用(2012 IMO30800)。