定量測試方法主要應(yīng)用于藥物、食品、化工等行業(yè),用于定量測定某一特定物質(zhì)或多種物質(zhì)。在選擇物質(zhì)定量分析方案時,需要考慮多種關(guān)鍵因素,如樣品體系、目標(biāo)物的性質(zhì)、樣品矩陣、靈敏度和檢出限、準(zhǔn)確度和精密度、分析速度和成本,操作難度等。以上因素眾多,故選擇合適的定量分析方法尤其重要。
定量是指利用檢測器的響應(yīng)信號(色譜,光譜峰面積或峰高)與待測組分的量(質(zhì)量或濃度)成正比定量。
有機(jī)目標(biāo)物定量可按照下圖選擇定量方案:
儀器方案定好后,為了定量更準(zhǔn)確,還需要選擇一種或多種適合目標(biāo)化合物定量分析的方法,在實(shí)際操作中,最好對比不同方法的優(yōu)缺點(diǎn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。
常見的定量分析方法有:歸一化法、外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法、標(biāo)準(zhǔn)加入法等。
一、 歸一化法
將所有出峰組分的含量之和按100%計(jì)的定量方法,稱為面積歸一法。
歸一法使用時需要滿足三個條件
1、樣品中所有組分都能從色譜柱流出
2、所有組分都能被檢測器檢出
3、能測定或查出所有組分相對校正因子
各組分含量的計(jì)算公式如下:
式中:C:含量 F:校正因子 A:表示峰面積
若樣品中各組分的校正因子相近,可將校正因子消去,當(dāng)樣品中組分是同分異構(gòu)體或同系物,Fi都很相近。
在計(jì)算時通常采用公式如下:
案例1 : 當(dāng)樣品主成分含量大于50%面積歸一定量結(jié)果如下圖
圖2 丙酮GC-FID純度分析
外標(biāo)法又稱標(biāo)準(zhǔn)曲線法。取待測組分的純物質(zhì)配成一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行色譜分析,繪制峰面積與標(biāo)樣含量的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,并擬合二者的線性方程式。
在計(jì)算時通常采用公式如下:
案例2:目標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)品,用外標(biāo)法定量時結(jié)果如下圖
圖3 測樣品中對二甲苯的準(zhǔn)確含量,上圖為標(biāo)準(zhǔn)曲線
目前微譜已經(jīng)積累的成熟外標(biāo)定量方法見表1
表1 化合物外標(biāo)法定量典型案例表
選擇適宜的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物,準(zhǔn)確稱量后加入待測樣品中,根據(jù)組分和內(nèi)標(biāo)峰面積的比值以及內(nèi)標(biāo)加入量進(jìn)行定量。
在計(jì)算時通常采用公式如下:
內(nèi)標(biāo)物是原樣品中不含有的組分,否則會使峰重疊而無法準(zhǔn)確測量內(nèi)標(biāo)物的峰面積。
內(nèi)標(biāo)物的保留時間應(yīng)與待測組分相近,但彼此能分離(R≥1.5)。
內(nèi)標(biāo)物必須是純度合乎要求的純物質(zhì)。
內(nèi)標(biāo)物需要準(zhǔn)確稱量,其加入量要與被測組分的含量接近。
案例3:內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品,為了排除樣品基質(zhì)干擾,用內(nèi)標(biāo)法定量時結(jié)果如下圖
標(biāo)準(zhǔn)加入法又稱疊加法,實(shí)際是一種特殊的內(nèi)標(biāo)法。以待測組分的純物質(zhì)為內(nèi)標(biāo)物,加入到待測樣品中,然后在相同的色譜條件下,測定加入內(nèi)標(biāo)物前后待測組分的峰面積,從而計(jì)算待測組分的含量。
在計(jì)算時通常采用公式如下:
標(biāo)準(zhǔn)加入法每一個樣品都要配制三個以上的、含樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的混合溶液,因此,這種方法不適于大批樣品的分析。在難以找到合適內(nèi)標(biāo)物時,可作為內(nèi)標(biāo)法的一種延伸。
定量分析要求目標(biāo)組分都必須分離,能被檢測器檢測到,并且濃度在檢測器的線性范圍內(nèi),不同方法適用于不同要求。
圖5 定量方法選擇導(dǎo)圖
外標(biāo)法是所有定量方法的基礎(chǔ),可以精確進(jìn)樣量的情況下,常規(guī)分析通常都采用外標(biāo)法。
歸一化法不要求精確進(jìn)樣量,但要求所有組分都必須出峰,或者所有出峰組分的總含量已知。歸一化法也可用于外標(biāo)法定量后,對總量進(jìn)行歸一化誤差修正。
內(nèi)標(biāo)法的關(guān)鍵是要能夠找到合適的內(nèi)標(biāo)物。內(nèi)標(biāo)法的稱量引起的誤差小于色譜正常定量分析誤差,內(nèi)標(biāo)和目標(biāo)物結(jié)構(gòu)差異大時常需要校正。
標(biāo)準(zhǔn)加入法常用來輔助判定假陽性,這種方法可以消除基體干擾。
目標(biāo)物定量,可快速推薦合適的分析儀器和定量方案。
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