（分析化学专业论文）流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究.pdf

硕士学位论文流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 概要 流动注射分析技术具有进样速度快、分析速度快和流路多样、因地制宜性 好等优点，被广泛应用于众多领域。流动注射联用技术的不断发展，使其在多 组分测定中也有很强的优势。该技术已经成功应用于临床化学、食品科学、环 境监测、工业生产控制等领域。 本系列研究工作涉及到多种金属元素组分和药物的同时测定，提出了两种同 时测定血清中微量元素含量的新方法，一种同时测定复方头孢氨苄胶囊中两组分 的新方法，并用于实际样品的测定，获得满意的结果。本论文共分如下四章。 第一章综述 阐述了常用的流动注射联用技术，对各种流动注射联用技术用于多组分同时 测定进行了文献综述。并论述了流动分析在二十一世纪分析科学发展中的重要意 义。 第二章f i a 双流通池同时测定人体血清中的锌和铜 提出- - ；f o o 同时测定血清中锌和铜的新方法。以2 一( 5 一溴一2 一吡啶偶氮) 5 二乙氨 基苯酚为显色剂，乳化剂o p 为增溶剂，二乙基二硫代氨基甲酸钠为竞争络合剂， 在7 2 2 s 分光光度计上采用单波长、双流通池，一个流通池用来测定锌和铜络合 物吸光度之和，另一个测定锌络合物吸光度，在一次进样中同时测定血清中锌和 铜含量。进样频率为4 5 样h ，锌的线性范围为0 0 2 0 1 0 k t g m l ，铜的线性范围 为0 一o 1 2 z g m l ，本法与原子吸收法对照，结果基本一致。本法具有操作简单快 速、灵敏度较高、易于推广等优点。 第三章流动注射阻尼最小二乘法用于人体血清中多组分分析 提出一种流动注射阻尼最小二乘分光光度法同时测定锌、铜和钴的新方法。 方法基于阻尼最小二乘法改进c p a 法，将阻尼因子和非零截距引入c p a 法，降 硕士学位论文 流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 低了p 系数矩阵的病态程度和改善了校正模型的预报能力，使结果更加准确，已 将方法成功用于锌、铜、钴混合体系的分析，该方法与原子吸收法对照，结果基 本一致。 第四章流动注射在线h 点标准加入法同时测定 头孢氨苄和甲氧苄啶 目的：建立一种简单、快速、同时测定头孢氨苄( c e x ) 和甲氧苄啶( t m p ) 含 量的新方法。方法：采用流动注射h 点标准加入法，在t m p 的等吸收点波长 2 6 0 5 n m 和2 7 9 8 n m 处对试样进行标准加入测定，计算c e x 的含量。在2 9 0 0 n m 处测定t m p 含量。结果：胶囊中其他辅料对样品测定无干扰，c e x 和t m p 在 0 - - 3 5l agn n l - 1 范围内均遵从比尔定律，两者的r s d ( n = 4 ) 分别为1 2 7 ，2 5 2 ， 与高效液相色谱法对照，结果基本一致。结论：该方法操作简单、灵敏、准确， 适合于头孢氨苄甲氧苄啶胶囊的质量控制。 关键词：流动注射，联用技术，多组分测定 硕士学位论文 流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 j s u m m a r v t h ef l o wi n j e c t i o na n a l y s i s ( f i a ) h a sb e e nw i d e l yu s e df o rs o l v i n gm a n y p r o b l e m si nm a n yf i e l d s ，o w i n gt oi t sh i g hs a m p l et h r o u g h p u t ，c o s te f f e c t i v e p e r f o r m a n c ea n dv e r s a t i l i t y w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n t o ft h ea s s o c i a t i o no ft h ef i a a n do t h e ra n a l y t i c a lm e t h o d s ，t h ef i at e c h n i q u eo f f e r so u t s t a n d i n ga d v a n t a g e sf o r s i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o n s t h et e c h n i q u eh a sb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e di nm a n y f i e l d si n c l u d i n gc l i n i c a lc h e m i s t r y , f o o ds c i e n c e ，a n de n v i r o n m e n tm o n i t o r i n ga n d i n d u s t r i a lc o n t r 0 1 t h i st h e s i sh a ss t u d i e dt h es i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fs o m em e t a li o n sa n d s o m em e d i c a m e n t s w eh a v er e p o r t e dt w on e wd e t e r m i n a t i o nm e t h o d so fc o p p e ra n d z i n ci nh u m a ns e r u m ，a n do n en e wd e t e r m i n a t i o nm e t h o do fc e f a l e x i na n d t r i m e t h o p r i mi nc a p s u l e s t h em e t h o d sh a v eb e e na p p l i e dt oa s s a yt h ea c t u a ls a m p l e s a n ds a t i s f a c t o r yr e s u l t sw e r eo b t a i n e d c h a p t e r1r e v i e w t h i ss e c t i o nh a sg a t h e r e dm o s to fl i t e r a t u r et h a tr e l a t et of i at e c h n i q u e s i t d e s c r i b e st h ef i am e t h o d so fs i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o n sa n dt h eg r e a ts i g n i f i c a n c e o ff i ai na n a l y s i ss c i e n c ei n2 1 s tc e n t u r y c h a p t e r2 s i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fz i n ca n d c o p p e ri nh u m a n s e r ab yf l o ws p e c t r o p h o t o m e t e r e q u i p p e dw i t ht w i nf l o w c e l l s w eu s e dt w i nf l o w c e l l si na s p e c t r o p h o t o m e t e r f o rt h es i m u l t a n e o u s d e t e r m i n a t i o no fz i n ca n dc o p p e ri nh u m a ns e r a t h eo p t i m i z a t i o no fa c i d i t y , p u m p r a t e ，r e a c t i o nc o i ll e n g t h ，s a m p l ev o l u m ea n dc o n c e n t r a t i o no fr e a g e n t sw e r e d i s c u s s e d t h es a m p l i n gr a t ei s4 5s a m p l e s h t h el i n e a rr a n g eo fz i n ca n dc o p p e ri s 0 0 2 - 0 1 0 比g m la n d0 0 1 2 睨g m li nt h em e t h o d t h em e t h o dh a sb e e na p p l i e dt o t h ed e t e r m i n a t i o no fz i n ca n dc o p p e ri nh u m a ns e r a i i i 硕士学位论文 流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 c h a p t e r3f i a - d a m p e rl e a s ts q u a r e sf o rm u l t i - c o m p o n e n t a n a l y s i si nh u m a n s e r a t h ep a p e rr e p o r t e dt h a tf i aa n dam o d i f i e dc p am e t h o df o rm u l t i - c o m p o n e n t a n a l y s i sw a sa p p l i e dt ot h es i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fz i n c ，c o p p e ra n dc o b a l t t h em e t h o dw a sb a s e do nt h ep r i n c i p l eo fd a m p e rl e a s ts q u a r e s ad a m p e rf a c t o ra n d n o n z e r oi n t e r c e p tw e r ei n t r o d u c e di n t ot h epc o e f f i c i e n tm a t r i x ，w h i c hc o u l dr e d u c e t h ea b n o r m a l i t yo ft h epc o e f f i c i e n tm a t r i xa n dm a k et h er e s u l t sm o r ea c c u r a t e t h e m e t h o dw a ss u c c e s s f u l l ya p p l i e dt ot h es i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fz i n c ，c o p p e r a n dc o b a l t c h a p t e r4s i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fc e f a l e x i na n d t r i m e t h o p r i mb yf io nl i n eh p o i n t s t a n d a r da d d i t i o n sm e t h o d o b j e c t i v e ：as i m p l ea n dq u i c km e t h o df o rt h es i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no f c e f a l e x i na n dt r i m e t h o p r i mi n c a p s u l e sw i t hf l o wi n j e c t i o nt e c h n i q u eh a sb e e n d e v e l o p e d m e t h o d s ：f i aw i t hh - p o i n ts t a n d a r da d d i t i o n sm e t h o dh a sb e e na p p l i e dt o t h es i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o n t h e w a v e l e n g t h s a t i s o a b s o r p t i v ep o i n t s o f t r i m e t h o p r i m 2 6 0 5 r i ma n d2 7 9 8 n mw e r e a c c u r a t e l ys e l e c t e da st h em e a s u r i n g w a v e l e n g t h sf o rc e f a l e x i n t h ed e t e r m i n a t i o no ft r i m e t h o p r i mw a sa t2 9 0 0 n m r e s u l t s ：t h eo t h e rc o n t e n t s i nt h ec a p s u l e sd i dn o ti n t e r f e r ew i t ht h ed e t e r m i n a t i o n b e e r sl a ww a so b e y e df o r 0 3 5u g m l - 1o fc e f a l e x i na n dt r i m e t h o p r i m ，w i t h r s d ( n = 4 ) 1 2 7 ，2 5 2 r e s p e c t i v e l y c o n c l u s i o n s ：t h ep r o p o s e dm e t h o di ss i m p l e ， r a p i da n da c c u r a t ew h i c hi ss u i t a b l ef o rq u a l i t yc o n t r o lo fc o m p o u n dc a p s u l e so f c e f a le x i n k e y w o r d s ：f l o wi n j e c t i o n ，c o u p l i n gt e c h n i q u e ，m u l t i c o m p o n e n td e t e r m i n a t i o n i v 南昌大学硕士学位论文 y 9 2 8 7 3 0 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：弓钦改吐签字日期：力一f 年月广日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：张昆趾 签字日期：p ，占年厂月7 p 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名：漉擞导师签名：厶，伏 签字日期啦石年移御op 电话： 邮编： i r 硕士学位论文流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 第一章综述 1 1 引言 流动注射分析( f i a ) 概念是丹麦分析化学家r u z i c k a 和h a i l s e n 【1 j 于1 9 7 5 年提出， f i a 的出现使人们摆脱了传统分析方法的束缚，使分析工作者可能从繁琐的手工 操作中解脱出来。f i a 基于化学反应在非平衡体系下，依赖高度重现的化学反应 历程和浓度分布的严格控制来实现定量的目的，具有操作简便、分析速度快、仪 器简单、重现性好、节省样品、易于实现自动化、程序化等特点【2 1 。f i a l l 传统 的常规手工分析、程序分析器、连续分析等有更多的优点。f i a 在常规体积样品 预处理的自动化、微型化和在线化方面引起了革命性的变化，不仅极大地提高了 整个分析过程的效率、可靠性和分析速度，减少了样品的污染，也降低了样品及 试剂的消耗和废液产量，更重要的是使某些难以或无法实现的手工操作成为可能 且十分有效【3 】o 一般认为流动注射具有三大要素，即试样注入、试样带的受控分 散、混合过程和反应时间高度再现。 在f i a 仪器发展的早期，甚至是在微机化的f i a 系统出现以后，仪器的调整、 维护和使用都仍需要操作者具有较高的专业技能才能保证检测具有较高的准确 性，这在一定程度上制约了f i a 推广。随着科学技术的进步，各种相关技术日趋 成熟，特别是流动注射和其他分析方法、实验技术联用的日趋成熟，使得f i a 在 分析化学、分析仪器领域越来越受人们的重视。经过3 0 多年的发展，流动注射分 析得到了迅猛发展，f i a 已经实现了与现有的大部分分析仪器的联用，并且提高 了许多分析方法的精密度、准确度和分析仪器的性能；j t h f i a 技术用于动力学分 析，f i a 具有进样方式和流路形式的灵活多样，严格的按照反应的延迟时间和整 个反应过程的特点，能比较容易地捕捉到化学反应最初一段时间内各组分动力学 性质的差异，从而提高测定方法的选择性；f i a 技术引入原子光谱分析，大大提 高了仪器的分析速度和抗干扰能力。 一般的分析技术集中在改善分析方法的某个侧面，或发展某种检测原理、分 离技术，或提高分析速度、简化分析手续，但流动注射分析却涉及分析过程的各 硕士学位论文 流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 个侧面，所以f 认技术发展非常迅速，由最初的单泵、单管路发展到现在的流路、 进样方式和检测器多样性，并且开始向高微型化的“阀上实验室”方向发展。f i a 具有分析体系的微型化、试样处理与检测集成化、实时提供分析信息方面的优越 性将在今后被应用于更广泛的领域【4 1 。 1 2 流动注射联用技术 通过各类仪器联用中的取长补短，常可显著改善和扩展分析体系的性能，而 流动注射分析技术和其它仪器的联用有利于整个分析过程的程序化、自动化控 制，且比一般的间歇式操作更节省试剂和试样，提高了整体的分析效率和效果。 流动注射分析系统在各种联用方式中的位置，如图1 1 所示。在各类联用体 系中，流动注射分析系统的作用有以下几种： 1 r l lfl a i 类型i 图1 1f i a 在仪器联用中的位置 类型i i 类型i 中f i a 作为高效引入试样及处理试样的手段，这是f i a 产生初期最主 要的作用。试剂和样品经流动注射系统引入管路并进行在线处理，最后进入检测 器。在此类联用系统中，一般样品前处理系统可以和f 队分离，将样品进行简单 2 硕士学位论文 流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 的前处理后，直接泵入f i 流路，样品在线处理后被泵入检测器检测，该方法与传 统的手动操作相比较，具有重现性好、检测速率快和易于实现整个操作过程的自 动化【5 9 】。 m a r t a 掣1 0 】用流动注射光度法直接测定人体唾液中的铅，每小时能测定4 5 个 样，检测限达到1 l o - 7 m o l l 。t h o n g p 0 0 n 等【1 1 】利用流动注射化学发光体系测定 头孢类抗菌素，在高氯酸介质中，m n ( i i ) 可以促进头孢类抗菌素与 r u ( b p y ) 3 2 + 一高锰酸钾化学发光体系。进样体积为7 0ul ，进样速率为9 0 次l l ；头 孢西丁的线性范围是0 1 0 1 0 0ug m l ，头孢羟氨苄的线性范围是 0 1 0 - - 1 5 0ug m l ，检测限均为为o 0 3l ag m l ，回收率分别为9 9 9 、1 0 0 2 1 。 异烟肼能增强鲁米诺和高碘酸钾的化学发光，l i 等【1 2 】将鲁米诺和高碘酸钾分别固 定在阴离子交换树脂上，再将固定有鲁米诺和高碘酸钾的树脂按质量l l i ：i 混合 制成传感器，实现流动注射化学发光测定异烟肼，线性范围8 o 1 0 西1 0 1 0 击 m o l l ，检测限为4 2 1 0 一m o l l ，整个分析过程只要一分钟。 类型i i 中f i a 作为分离系统和检测系统之间的接口。分离系统一般为色谱或 自制的分离柱 1 3 - - 1 6 】，分离系统与f i a 联用对试样进行在线净化或预浓集，此类联 用系统在分析具有复杂基体的试样或超痕量组分时具有重要意义【1 7 19 1 。 m a t a i x 等【2 0 1 利用连续液一固萃取法联用高效液相色谱测定了葡萄酒中的花色 醣苔。他们利用微型c 1 8 柱吸留葡萄酒中的花色醣苔，用1 6 的乙腈溶液洗脱， 洗脱液在线蒸发浓缩后被注入高效液相色谱，在5 2 0n m 处测定。该方法比手动操 作获得的结果灵敏度更高，检测限更低，线性范围更宽，最主要是实现了整个分 析过程的自动化。孙汉文等【2 1 】采用单阀双阳离子交换树脂微柱并联，设计了双 路采样逆向洗脱在线分离富集系统，该系统与原子吸收导数测量技术相结合，实 现了在线分离富集导数火焰原子吸收光谱法同时测定水中c r i i i 和c r ，导数仪 用2 m v m i n 档位，富集l m i n 时，分析速度为6 0 样1 1 ，测定c r i i i 和c r 的特征浓度 分别为0 4 4 8l ag l 和o 7 9 3l ag l ( 相当于1 导数吸收度) ，线性范围分别为0 9 0 和 0 - 1 8 0pg l ；对浓度分别为1 0 、2 01 t g l c r i i i 和c r 测定的相对标准偏差分别为 2 8 5 和2 8 5 ；检出限分别为0 8 5 5 和1 7 1ug l ；该法对实际水样加标回收率在 9 4 7 一1 0 4 之间。方肇伦等【2 2 】采用流动注射毛细管电泳联用技术测定伪麻黄 碱，先用微型c ，8 吸附柱预浓集，再经毛细管电泳进行分离后进行紫外光度检测。 3 硕士学位论文流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 使用两分离系统是方法的灵敏度提高- 6 0 倍，分析速率达到9 样j 、时。 1 3 流动注射联用技术用于多组分测定 流动注射是一种非常有效的进样模式，同时具有强大的样品预处理能力。它 自动化程度高，完全避免了人工处理有毒试剂和有机溶剂。与人工样品预处理相 比，自动化的预处理过程精密度高、耗时少。f i a 技术可以与多种技术结合，具 有很强的适应性。目前与f i a 结合的技术有分光光度法、化学发光法、安培法、 电感耦合等离子体发射光谱法、色谱法、原子吸收( 或发射) 光谱法等，通过流动 分析体系实现的联用有利于整个操作过程的自动化，往往使整个方法的性能得到 显著的提高。本节概述了常用的几种f i 联用技术对多组分的测定。 1 3 1f i 光度法联用 分光光度法是最早与f i a 技术联用的检测方法，由于方法简便、仪器结构简 单、价格低廉，至今仍然是应用最广泛的检测方法【2 3 2 8 1 。 光度法与流动注射相结合的优点是试样和试剂用量少，样品的分解、溶液的 稀释、转移、分离和富集均可由微机控制，且反应在密闭体系中进行，因而简化 了操作，避免了污染和手工操作所引起的人为误差，使准确度和精密度获得提高， 大大提高了效率。一般进样频率达到每小时数十次到数百次，更易实现自动化。 “u 等【2 9 】采用交替进样方法，一次进样测定锌和铜的总量，另一次进样时， 用掩蔽剂掩蔽铜而测定锌，通过两次进样同时测定了血清中的铜和锌，进样速率 达到4 5 样小时。k a z e m z a d e h 等【3 0 】用直接光度法同时测定食物和水样中的硝酸根 和亚硝酸根的含量。亚硝酸根在酸性介质中和p g r 反应导致体系吸光度降低，样 品注入载流后分成两路，一路样品直接和p g r 反应后经过检测器在4 6 5 n m 处测 定，得到样品中亚硝酸根浓度，另一部分通过铜镉还原柱将硝酸根还原为亚硝酸 根，再与p g r 混合反应后进行测定，得到样品中硝基的总量，该方法的进样速率 为( 2 0 3 ) 次小时，亚硝酸根和硝酸根的线性范围分别是0 0 0 3 - - 2 0 01 tg m l * 1 0 0 3 0 - - - 2 0 0l ag m l ，检测限分别为0 0 0 11 tg m l r 和0 0 1 0l ag m l 。z h a o 等【3 1 】利用 铁和锌与5 。b r - p a d a p , _ 显色p h 范围的不同( 铁是3 - - 8 而锌是5 8 ) ，结合流动注射 4 硕士学位论文 流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 p h 梯度技术同时测定了人发中的铁和锌，铁和锌的线性范围分别是0 1 1 8u g m l 和0 2 , - - 5 0l ag m l ，进样速率y 寸e o - 3 0 次d , 刚- 。 表1h 光度法联用在多组分测定中的应用情况 t a b l e l t h ea p p l i c a t i o n so fh - s p e c t r o p h o t o m e t r yi nm u l t i c o m p o n e n td e t e r m i n a t i o n 1 3 2f i 发光法联用 发光分析是分子发光光谱分析的简称。分子发光分为荧光、磷光和化学发光 三种。化学发光分析法( c l ) 是化学反应的反应物或生成物吸收了反应释放的化学 能由基态跃迁至电子激发态，并由电子激发态的最低振动能级返回到基态时所产 生的光辐射。根据化学发光反应在某一时刻的发光强度或发光总量来确定反应中 相应组分含量的分析方法；化学发光具有灵敏度高，线性范围宽，仪器设备简单 等优点。化学发光持续时间一般短暂，发光强度随时间变化较大，在使用间歇式 手工操作时较难取得良好的精度和准确度的测定结果。f i a 系统的引入克服了上 述缺点，化学发光法与f i a 联用具有如下优点，第一：方法的灵敏度高，一般在 n g g - - p g g 数量级；对一些无机离子测定下限可达到1 0 。1 2 9 m l ，比光度法分析低 3 至1 j 4 个数量级。第二：线性范围宽，反应物的发光强度与待测物的浓度可在4 - - - , 5 个数量级范围内成线性关系。第三：化学发光强度随时间变化较大，反应过程难 于控制，重现性较差；在f i 条件下这一缺点得到克服，因而显著提高了分析结果 的重现性。第四：c l 分析方法的选择性不高，有时需要和分离方法相结合，f i 方法能提供高效率的在线分离手段。因此f i c l 联用技术在药物分析、生物活性 物质分析等领域得到迅速发展【3 9 4 3 1 。 方国桢等【删基于钴( i i ) 和铬( i i i ) 对鲁米诺过氧化氢化学发光反应均有催化 硕士学位论文流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 作用，加入c t 脚能明显提高发光的信噪比，可测定亚纳克量的钴和铬，加入 e d t a 掩蔽钴( i i ) 测得铬( ) 量，再由钴和铬总量求得钴( i i ) 量，实现钴和铬的不 经分离而流动注射连续测定。韩鹤友等【4 5 】根据吐温8 0 k o h 化学发光体系中 a u ( ) 和o s ( ) 化学发光动力学性质上的差异：a u ( i ) 反应速度快，发光峰尖锐； o s ( ) 反应速度慢，发光峰平缓，呈时间分辨现象。据此，先利用吐温 8 0 一k o h a u ( i i i ) 化学发光反应测定a u ( i i i ) ，此时o s ( i v ) 不干扰；然后加入丙酮增 敏，利用吐温8 0 k o h o s ( ) 一丙酮化学发光反应测定o s ( i v ) ，从而实现t a u ( i i i ) , n o s ( i v ) 的同时化学发光法测定。伍莉萍等【4 6 j 利用n a l 0 4 一鲁米诺流动注射化学发 光法，以8 羟基喹啉掩蔽m n 2 + 以外的其它金属离子，柠檬酸钠掩蔽m n 2 + 和c 0 2 + 以外的金属离子，达到同时测定m n 2 + s d c 0 2 + 的目的。该方法m n 2 + 离子的检测限达 0 1 9 4 n g m l ，c 0 2 + 离子的检测限达1 7 1 7 n g m l ，每小时可测6 0 个试样，较其它分 析方法简便、快速。 荧光是物质吸收某一波长的光辐射后再发射出与吸收波长相同或波长更长 的光，且这种再发射约在1 0 母秒内发生，利用这种再发射的荧光特性及强度来对 物质进行定性和定量分析的方法称为荧光分析法。荧光分析法用于测定具有发荧 光基团的物质，适用范围较窄，但具有灵敏度高、专属性强的特点。荧光分析需 要另设光源，且易受散射光的干扰和激发光源的电子噪声以及光源稳定性的影 响。f i 技术与荧光检测器联用系统除了有一般f i a 的优越性之外，f i 系统的密闭 性显著地改善了荧光分析的条件，如防止氧的荧光猝灭作用，对利用反应动力学 进行定量的荧光分析方法十分有利。 t o m , i s 等【4 7 】人建立了一个利用其本身荧光特性进行检测的f i 荧光分析方法， 测定了土壤和矿石中t l ( i ) , i t i ( i i i ) 的含量。t i ( i ) 的测定是在h c l 介质中完成， 基于铊的阴离子络合物t 1 c 1 3 2 - 本身发出的荧光测定t l ( i ) 的含量，用硫脲将t i ( i i i ) 还原为1 1 ( i ) 再进行测定，t l ( i ) 和t i ( i i i ) 的线性范围分别为5 1 0 。8 1 0 1 0 。5 m o l i 瘌1 0x1 0 q 一- - 1 0 1 0 m o l l ，每小时可分析9 0 个样。g a l a 等【删提出了一 种测定抗菌药新霉素和短杆菌素的f i 停流荧光分析法。在含硫化合物乙酰半胱氨 酸的存在下，邻苯二甲醛试剂同上述两种抗菌药物中的伯胺基团反应，形成具有 强烈荧光的产物，该荧光产物不稳定，不能应用间歇操作的平衡法，采用流动注 射停流分析则能测定，新霉素的线性范围在0 0 7 - 7 0l ag m l ，短杆菌素的线性范 6 硕士学位论文流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 围在0 0 8 4 0l ag m l 1 3 3f i 原子光谱法联用 f i 在原子光谱分析( a s ) 中的应用是从火焰原子吸收光谱( f a a s ) 开- 始的。1 9 7 9 年，首次以f i 方式将试样溶液弓i x f a a s 4 9 1 ，f i 进样可比用传统雾化器引入试样 的分析速度提高2 3 倍。f i a a s 联用能有效地解决a a s 法测定中烦琐费时的间 歇试样前处理问题，同时通过应用在线对样品进行分离、富集、清除干扰元素等 技术等，提高了方法的选择性、重现性和灵敏度，由于f i a a s 法具有分析速度 快、节省试样和试剂、选择性好且能方便地进行非金属离子的测定，所以得到广 泛应用【5 0 5 4 1 。一些世界知名的a a s 仪器生产厂家，女 i p e r k i n e l m e r 公司，已把f i 作为其标准的进样方式之一。 f i a a s 具有如下优点，第一：通过在线稀释和在线分离预浓集可使测定范 围宽达六个数量级。第二：通过在线基体分离、基体改进或动力学分辨可极大地 提高测定的选择性。第三：f i 雾化进样使得各类原子光谱法抗粘度变化及高盐份 干扰的能力增强。第四：由于在惰性材料制成的封闭体系中进行试样在线处理， 污染的可能性显著减少，提高了超痕量分析的可靠性。 表2f i - a a s 联用在多组分测定中的应用情况 t a b l e 2 t h ea p p l i c a t i o n so ff i - a a si nm u l t i c o m p o n e n td e t e r m i n a t i o n 7 硕士学位论文流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 续表2 1 3 4f i 电化学法联用 电化学分析方法是分析化学中的重要检测方法，具有灵敏度高、响应时间短 和方法简便等优点，受到了流动注射分析家的高度关注，已经在流动注射分析的 实际应用之中得到了广泛应用【6 5 7 1 1 。 f i 电化学法联用与传统电化学分析方法的基本区别在于被检测介质的流动 性及检测时的非平衡状态；因载流对电极表面的不断冲洗，以及样品与电极表面 接触时间短等原因，电极寿命和稳定性比一般电化学方法有所提高。 电化学检测器的设计与流体动力学的影响在f i 电化学检测中起着非常关键 作用。在流动注射电化学检测器的选择和设计当中，有两点必须考虑：一是指示 电极活性表面必须足够的坚固与稳定，能够承受液体的流动冲击，二是对所有过 程的时间常数，从样品注入到分析信号的出现，都应该尽可能的小，以抑制样品 带和信号的变形。应用于流动注射分析的电化学检测方法大体可以分为两类：一 类是基于被分析物与电导性或半电导性的固相或非混合液相间的电荷转移，包括 较普遍的电位法、安培法、双安培法、库仑法等。另一类涉及到液体的电化学特 性，如电导性和相对介电常数等。这类方法主要是指电导法。电导法由于其非选 择性，主要用于离子色谱的在线检测。 表3f i 电化学联用在多组分测定中的应用情况 t a b l e 3 t h ea p p l i c a t i o n so ff i e l e c t r o c h e m i s t r yi nm u l t i c o m p o n e n td e t e r m i n a t i o n 待测元素或化合物 实际样品测定方法参考文献 8 硕士学位论文流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 续表3 1 3 5h 毛细管电泳联用 高效毛细管电泳( h i g h p e r f o r m a n c ec a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ；h p c e ) ，又称毛 细管电泳( c a p i l l a r y e l e c t r o p h o r e s i s , c e ) 是指溶质以电场为推动力，在毛细管中按 淌度差别而实现的高效、快速分离的新型电泳技术，应用范围极广；但c e 也存 在一些缺陷，如在进样之前，样品必须经过滤、离心、萃取等处理。在离线手工操 作条件下，这类前处理大多烦琐、耗时。f i c e 联用具有如下优点，第一：保留时 间、峰面积和峰高的重现性得到了提高。第二：测定时第二个样品的第一个组分 紧接着第一个样品的最后一个组分出峰，在一次运行中多个电泳谱图可以重叠， 从而提高了进样频率。第三：f i 强大的样品预处理能力与c e 联用，可以提高体 系的选择性和灵敏度。第四：将f i 的分离、富集过程与c e 的测定直接结合起来， 使整个分析过程在一个密闭体系中完成，既弥补了毛细管电泳的进样缺陷，又避 免了试样在操作容器中多次转移而引起的污染，而且也使得一些复杂体系中待测 组分的在线分析成为可能。f i c e 联用拓展了f i 的应用范围，已广泛用于各个领 域【7 8 8 2 1 。 方肇伦等【8 3 8 9 】系统地研究tf i c e 联用的各种技术。徐淑坤等【9 0 l 采用f i c e 同时测定了水中的硝酸根和亚硝酸根，峰高r s d 分别为1 6 和1 7 ( n = 2 5 ) ，峰 面积r s d 分别为1 7 矛1 2 1 6 ，采样频率为6 0 h 。用该方法测定井水水样的结果与 离子色谱法一致。f a n g c ! j ! 9 1 ：采f f j f i c e 同时测定药片中的新诺明和甲氧苄啶，检 测速率4 8 样1 1 ，新诺明和甲氧苄啶的检测限分别为1 0m g m l 、0 5 m g m l 。c h e n 等【9 2 】采用f i c e 分离并测定了片剂中的苦参碱和氧苦参素，检测限分别为2 2 3u g m l 、3 1 1ug m l ，苦参碱回收率在8 5 2 , - - , 1 1 0 3 之间，氧苦参素回收率在9 2 6 】0 9 2 之间。 1 3 6f i 差速动力学结合 差速动力学分析法( d k m ) 是利用结构或性质相似的两个或多个组分与同一 硕士学位论文 流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 试剂反应动力学性质的差异，选择性地测定其中某一组分或同时测定多组分的一 种方法。动力学分辨的目的在于提高分析方法的选择性。使用手工法操作很难检 测出化学反应最初一段时间内各组分动力学性质的差异；f i a 具有进样方式和流 路形式灵活多样，严格的按照反应的延迟时间和整个反应过程的特点，能比较容 易地捕捉到这种差异，从而提高测定方法的选择性。f 认和d 订的结合，可有效 地集二者优点为一体【9 3 9 4 1 。 在弱酸条件下，高碘酸钾与罗丹明b 的氧化反应速率很慢，y e 等【9 5 】根据f e 3 + 、 a g + 、m n “对高碘酸钾氧化罗丹明b 的催化速率不同，但是三者的催化速度不同， 结合流动注射停流技术，建立了同时测定f e 3 + 、a r 、m n 2 + 的速差动力学光度法。 h s i e h 等【9 6 禾l j 用l - 苯丙氨酸、l 甲硫氨酸与l - 氨基酸氧化酶反应速率差异，对双 组分氨基酸混合物进行了速差动力学同时测定的研究，结合反相流动注射技术同 时测定了l 厂苯丙氨酸和l - 甲硫氨酸。陈烨璞等【9 7 j 利用5 溴水杨基荧光酮、c t m a b 与f e ( i i i ) ，t i ( ) 形成的三元配合物显色体系采用联机检测技术，结合流动注射 方法，对双组分金属离子进行了速差动力学同时测定的研究，并且测定了电铸液 d 0 f e ( i i i ) 的含量。结果表明，方法不仅扣除了t i ( ) 的干扰，而且测定了t i ( ) 的含量。样品处理手续简便，电铸液中其它组分基本不干扰测定。李建平等【9 8 】 根据f e ( i i i ) 、m o ( v i ) 对h 2 0 2 氧化邻氨基酚的催化反应速率不同，结合流动注射停流 技术，建立了同时测定f e ( i i i ) 、m o ( v i ) 的速差动力学分光光度法。测定铁和铝的 线性范围分别为0 1 - 2 5l ag m i _ 牙1 0 5 - 1 5ug m l ，除w ( v i ) 的允许量较小外，其它 离子不干扰测定。 1 3 7f i 与化学计量学方法联用 化学计量学( c h e m o m e t r i c s ) 作为一门新兴的化学分支学科，它是由数学、统 计学、计算机技术和化学相结合的交叉学科【9 9 】。自从1 9 8 3 年b e t t o r i g e 【1 0 0 】等首先 将改良型单纯形用于f i a 系统条件的优化以来，越来越多的化学计量学方法被应 用至i j f i a 中，用计量学处理数据、优化实验条件，f i 一化学计量学联用显示出强大 的生命力【1 0 卜1 0 5 1 。 eb l a s c o 等 1 0 6 1 使用流动注射p h 梯度技术获取数据，用p l s 处理数据，实现了 对蛋氨酸和半胱氨酸的同时测定。j f e r r 6 等【加7 】用流动注射光度法同时测定了四 1 0 硕士学位论文流动注射分析技术在多组分同时测定中的应用研究 种农药，宋浩威等【1 0 8 】使用流动注射光度法在线预富集技术，提出了应用淋洗曲 线作为多组分同时测定的定量依据；采用人工神经网络法对体系的非线性数据进 行处理，较好的解决了复杂的地质样品中痕量贵金属元素a u 、p d 、a g 的同时测 定。并与p l s 、n p l s 多元校正方法进行了对比，显示出人工神经网络具有高度 非线性表达能力。f i p h 梯度技术结合化学计量学能得到光谱吸收峰严重重叠的 多组分的真实含量。 表4f 1 一化学计量学学联用在多组分测定中的应用情况 t a b l e 4 t h ea p p l i c a t i o n so fh - c h e m o m e t r i c si nm u l t i c o m p o n e n td e t e r m i n a t i o n 1 3 8 其他联用方法 电感耦合等离子体质谱( i c p m s ) 具有很低的检出限、快速的多元素分析以及 同位素比值测定等优点。f i 和i c p m s 联用使仪器不暴露于高盐基体，并为仪器 提供了稳定的进样条件【1 1 9 1 2 2 1 。h u 等【1 冽用f i i c p m s 技术同时测定痕量金属v 、 c r 、m n 、c o 、n i 、c u 等，用毫微米级氧化铝填充柱预富集样品中的痕量v 、c r 、 m