气质联用资料授课课件.ppt
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1、气质联用培训资料(优选)气质联用培训资料一一 关于食品安全问题关于食品安全问题1.1.食品安全定义食品安全定义2.2.食品安全的影响食品安全的影响3.3.影响食品安全的因素影响食品安全的因素4.4.我国食品安全的现状我国食品安全的现状5.5.应对措施应对措施口服避孕药(已烯雌酚)质量色谱法(mass chromatography,MC)记录具有某质荷比的离子强度随时间变化图谱。HPLC,HPLC-MS有效去除目标化合物以外的干扰组分,并保证高回收率。45um滤膜过滤 固相萃取GC-MS联用中的主要技术问题ASE(加速溶剂萃取)雌二醇(17-estradiol)(1)BSTFA和BTA衍生化胺基
2、和羟基3 气质联用在食品安全中的应用食品工业技术发展所带来的质量安全问题。在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。加速溶剂萃取或加压液体萃取(Accelerated Solvent Extraction)是在较高的温度(50 200)和压力(1 000 3 000 Psi)下用有机溶剂萃取固体或半固体的自动化方法。5 环境雌激素的检测方法加速溶剂萃取或加压液体萃取(Accelerated Solvent Extraction)是在较高的温度(50 200)和压力(1 000 3 000 Psi)下用有机溶剂萃取固体或半固
3、体的自动化方法。1.1 1.1 食品安全定义食品安全定义1食品的污染导食品的污染导致的质量安全致的质量安全问题。例:生问题。例:生物性污染、化物性污染、化学性污染、物学性污染、物理性污染等理性污染等 2食品工业技术食品工业技术发展所带来的发展所带来的质量安全问题。质量安全问题。如:食品添加如:食品添加剂、食品生产剂、食品生产配剂配剂3滥用食品标识。滥用食品标识。例:伪造食品例:伪造食品标识、缺少警标识、缺少警示说明、虚假示说明、虚假标注食品功能标注食品功能或成分或成分食品安全是指食品质量状况对食用者健康、食品安全是指食品质量状况对食用者健康、安全的保证程度。包括三方面内容:安全的保证程度。包括
4、三方面内容:食品安全引起人类社会的普遍关注食品安全引起人类社会的普遍关注食品安全食品安全是国际社会是国际社会关注的焦点关注的焦点1.2 1.2 食品安全影响食品安全影响仓储害虫、寄生虫仓储害虫、寄生虫腐败、致病微生物腐败、致病微生物农药、兽药残留农药、兽药残留生物毒素、食物过敏原生物毒素、食物过敏原虫蚀的小麦虫蚀的小麦猪肉寄生虫猪肉寄生虫果实蝇果实蝇黄曲霉毒素黄曲霉毒素兽药兽药花生致敏蛋白花生致敏蛋白农药农药1.3 1.3 影响食品安全的因素影响食品安全的因素 1.4 1.4 我国食品安全的现状我国食品安全的现状微生物造成微生物造成的食源性疾的食源性疾病问题病问题化学污染所导致的食品问题化学污
5、染所导致的食品问题食品加工过食品加工过程中的污染程中的污染食品保障体食品保障体系不够完善系不够完善违法生产、违法生产、经营带来的经营带来的食品安全问食品安全问题题“食食”面埋伏面埋伏1 12 23 34 4完善与食完善与食品安全相品安全相关的法律、关的法律、法规和标法规和标准体系建准体系建设设提高食品提高食品安全领域安全领域的科技水的科技水平平加大检查加大检查打击力度打击力度加大对食加大对食品检测检品检测检验研究和验研究和应用的投应用的投入入1.5 应对的措施应对的措施二二 气质联用在食品安全中的应用气质联用在食品安全中的应用2.1 GC-MS2.1 GC-MS简介简介2.2 2.2 样品前处
6、理技术样品前处理技术2.3 2.3 气质联用在食品安全中的应用气质联用在食品安全中的应用安捷伦安捷伦5975C5975C安捷伦安捷伦6890A6890A2.1 GC-MS简介简介 气相色谱法定性依据是色谱峰的保留时间,气相色谱法定性依据是色谱峰的保留时间,定量依据则是色谱峰高或峰面积。作为定性和定定量依据则是色谱峰高或峰面积。作为定性和定量方法,气相色谱法最大特点在于高效的分离能量方法,气相色谱法最大特点在于高效的分离能力和高的灵敏度,是分离混合物的有效手段。力和高的灵敏度,是分离混合物的有效手段。质谱法是依据带电粒子在磁场或电场中的质谱法是依据带电粒子在磁场或电场中的运动规律,按其质荷比(质
7、量和电荷的比)实现运动规律,按其质荷比(质量和电荷的比)实现分离分析,测定离子质量及其强度分布。主要特分离分析,测定离子质量及其强度分布。主要特点是能给出化合物的分子量、元素组成、经验式点是能给出化合物的分子量、元素组成、经验式及分子结构信息,具有定性专属性强、灵敏度高、及分子结构信息,具有定性专属性强、灵敏度高、检测快速的优势检测快速的优势技术特点技术特点 色谱仪有很强的分离混合物的能力,但是对色谱仪有很强的分离混合物的能力,但是对化合物定性的能力差。化合物定性的能力差。而质谱本身无分离混合物的能力,但是能用而质谱本身无分离混合物的能力,但是能用来测定化合物的相对分子质量和化学结构,是一来测
8、定化合物的相对分子质量和化学结构,是一个优良的定性工具。个优良的定性工具。因此,因此,GC-MSGC-MS联用在分析检测和研究的许多联用在分析检测和研究的许多领域中起着越来越重要的作用,特别是在许多有领域中起着越来越重要的作用,特别是在许多有机化合物常规监测工作中成为一种必备的工具机化合物常规监测工作中成为一种必备的工具。1 1、仪器接口、仪器接口 接口技术中要解决的问题是气相色谱仪的大气接口技术中要解决的问题是气相色谱仪的大气压的工作条件和质谱仪的真空工作条件的联接和匹配。接压的工作条件和质谱仪的真空工作条件的联接和匹配。接口要把气相色谱柱流出物中的载气尽可能多的除去,同时口要把气相色谱柱流
9、出物中的载气尽可能多的除去,同时保留和浓缩待测物,使近似大气压的气流转变成适合离子保留和浓缩待测物,使近似大气压的气流转变成适合离子化装置的粗真空,并协调色谱仪和质谱仪的工作流量。化装置的粗真空,并协调色谱仪和质谱仪的工作流量。2 2、扫描速度、扫描速度 由于气相色谱峰很窄,有的仅几秒钟时间,一个由于气相色谱峰很窄,有的仅几秒钟时间,一个完整的色谱峰通常需要至少完整的色谱峰通常需要至少6 6个以上数据点。这样就要求个以上数据点。这样就要求质谱仪有较高的扫描速度,才能在很短的时间内完成多次质谱仪有较高的扫描速度,才能在很短的时间内完成多次全质量范围的质量扫描。另一方面,要求质谱仪能很快在全质量范
10、围的质量扫描。另一方面,要求质谱仪能很快在不同的质量数之间来回切换,以满足选择离子检测的需要。不同的质量数之间来回切换,以满足选择离子检测的需要。GC-MSGC-MS联用中的主要技术问题联用中的主要技术问题GC-MSGC-MS系统的组成系统的组成样品各组分在流动相和固定相中的分配情况样品各组分在流动相和固定相中的分配情况不同来进行分离。与固定相作用较强的组分,不同来进行分离。与固定相作用较强的组分,较慢流出色谱柱,从而得以分离。较慢流出色谱柱,从而得以分离。GC-MS GC-MS的常用测定方法的常用测定方法 总离子流色谱法(总离子流色谱法(total ionization chromatogr
11、aphytotal ionization chromatography,TICTIC)类似于类似于GC GC 图谱,用于定量。图谱,用于定量。反复扫描法(反复扫描法(repetitive scanning methodrepetitive scanning method,RSMRSM)按一定间隔时间反复扫描,自动测量、运算,制得各个按一定间隔时间反复扫描,自动测量、运算,制得各个组分的质谱图,可进行定性。组分的质谱图,可进行定性。质量色谱法(质量色谱法(mass chromatographymass chromatography,MCMC)记录具有记录具有某质荷比的离子强度随时间变化图谱。在选
12、定的质量范某质荷比的离子强度随时间变化图谱。在选定的质量范围内,任何一个质量数都有与总离子流色谱图相似的质围内,任何一个质量数都有与总离子流色谱图相似的质量色谱图。量色谱图。选择性离子监测(选择性离子监测(selected ion monitoringselected ion monitoring,SIMSIM)对选定的某个或数个特征质量峰进行单离子或多离子对选定的某个或数个特征质量峰进行单离子或多离子检测,获得这些离子流强度随时间的变化曲线。其检测检测,获得这些离子流强度随时间的变化曲线。其检测灵敏度较总离子流检测高灵敏度较总离子流检测高2-32-3个数量级。个数量级。45um滤膜过滤 固相
13、萃取HPLC,HPLC-MS液体的溶解能力远大于气体的溶解能力,因此增加萃取池中的压力使溶剂温度高于其常压下的沸点。QuEChERS是由美国化学家Lehotay和德国的Anastassiadas于2003年提出的一种快速(Quick)、简便(Easy)、便宜(Cheap)、有效(Effective)、可靠(Rugged)及安全(Safe)的样品处理技术,目前已在农药多残留中广泛使用。环境雌激素对人类的影响另一方面,要求质谱仪能很快在不同的质量数之间来回切换,以满足选择离子检测的需要。环境雌激素对水生生物的生殖系统有较大危害,是雌鱼产生Vtg的主要诱导因素样品各组分在流动相和固定相中的分配情况不
14、同来进行分离。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。已经发现雌激素的危害很大,再考虑到雌激素可能存在的潜在危害性,所以在对雌激素进行研究的同时就要开始考虑限制性立法。接口要把气相色谱柱流出物中的载气尽可能多的除去,同时保留和浓缩待测物,使近似大气压的气流转变成适合离子化装置的粗真空,并协调色谱仪和质谱仪的工作流量。2 环境雌激素的来源该方法的优点是有机溶剂用量少、快速、基质影响小、回收
15、率高和重现性好。加速溶剂萃取或加压液体萃取(Accelerated Solvent Extraction)是在较高的温度(50 200)和压力(1 000 3 000 Psi)下用有机溶剂萃取固体或半固体的自动化方法。反复扫描法(repetitive scanning method,RSM)按一定间隔时间反复扫描,自动测量、运算,制得各个组分的质谱图,可进行定性。样品前处理的新技术:SPE(固相萃取)SFE(超临界萃取)ASE(加速溶剂萃取)GPC(凝胶渗透色谱)SPME(固相微萃取)QuEChERS方法 2.2 样品前处理技术样品前处理技术 有效去除目标化合物以外的干扰组分,并保证高回收率。
16、3 环境雌激素的分类接口要把气相色谱柱流出物中的载气尽可能多的除去,同时保留和浓缩待测物,使近似大气压的气流转变成适合离子化装置的粗真空,并协调色谱仪和质谱仪的工作流量。环境雌激素对人类的影响GC-MS联用中的主要技术问题完善与食品安全相关的法律、法规和标准体系建设3 环境雌激素的分类 持久性有机污染物1985 年,在英国的沙布塔河发现有5%的鲤科鱼类的雄性鱼出现了雌雄同体化,日本河川中的一种鲤鱼也出现雌雄同体化。环境雌激素是指具有雌激素活性或拮抗雄激素效应,能够模拟或干扰天然雌激素生理和生化作用的一类化合物。例,谈谈GC-MS对这水体中几种环境雌激素物例:生物性污染、化学性污染、物理性污染等
17、GC-MS的常用测定方法善了待测物气相色谱性质其原因被认为是受了污水处理厂中的避孕药DES 的污染所引起的;GC-MS联用中常用的衍生化方法固相萃取 SPE(Solid Phase Extraction)固相萃取(Solid-Phase Extraction,简称SPE)是近年发展起来一种样品预处理技术,由液固萃取和柱液相色谱技术相结合发展而来,主要用于样品的分离、纯化和浓缩,与传统的液液萃取法相比较可以提高分析物的回收率,更有效的将分析物与干扰组分分离,减少样品预处理过程,SPE具有有机溶剂用量少、便捷、安全、高效等特点。广泛的应用在医药、食品、环境、商检、化工等领域。SFE(超临界萃取)超
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