联用技术在化学中的应用.doc

密 封 线 任课教师： 一、命题部分 二、评分标准 三、教师评语 请根据您确定的评分标准详细评分，给定成绩，填入“成绩”部分。 阅 卷 教 师 评 语 成 绩 评阅教师签字： 200 年 月 日 _联用技术在化学中的应用摘要：分析仪器的联用可以是两种光谱技术的联用、两种色谱技术的联用或者是分离技术与光谱技术的联用1，在灵敏度和选择性等方面都有了很大的提高，使得对复杂的化合物测定变得更加准确，快速和简便2，本文就近年来色谱联用技术在无机化学的应用做一简要综述，常见的联用技术包括GC-MS、LC-MS。关键字：分析仪器；联用；色谱。1.引言联用技术就是将两台仪器结合到一起使用的技术，从而得到一种更快捷、更有效的分析工具，来测量一些单台仪器不能完成测量工作。随着科学技术的发展，制造出了很多分析仪器。如色谱作为一种分析方法，其最大特点在于能将一个复杂的混合物分离为各自单一组分3，但它的定性、确定结构的能力较差，而质谱（MS）、红外光谱（IR）、紫外光谱（UV）、等离子体发射光谱（ICP-AES）和核磁共振波谱（NMR）等技术对一个纯组分的结构确定较容易4。因此，只有将色谱、固相（微）萃取、膜分离等分离技术与质谱等鉴定、检测仪器联用才能得到一个完整的分析，取得丰富的信息与准确的结果5,6。分析仪器联用是非常热门的技术，广泛用于各领域，并发挥重要作用。随着新物质不断出现，以及科技的进步，对分析工具的技术要求更高，仪器联用将发挥重要的作用。本文对分析仪器的联用技术做了一个较为完整的总结，并且对其发展前景做了简单的展望。2.常见的联用技术分析仪器的联用可以是两种光谱技术的联用、两种色谱技术的联用或者是分离技术与光谱技术的联用7。常见的联用技术包括GC-MS、LC-MS、ICP-MS、ICP-AES，其他联用技术还有IC-MS、IC-AES、LC-AES、GC-AAS、IC-AAS、LC-AAS、HPLC-FTIR、GC-FTIR。此外还有超临界流体萃取联用技术、热重分析与质朴分析联用技术以及色谱-核磁共振波谱联用技术等8。目前，色谱-核磁共振波谱联用技术还不成熟，应用较少。3.气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术GC-MS联用，其GC部分用来分离多组分的混合污染物9，而MS部分则对各组分进行分析。1957年霍姆斯（J.C.Holmes）和莫雷尔(F.A.Morrell)首次实现了GC和MS联用后，这一技术得到快速发展，是联用技术中最完善、应用最广泛的技术10，最早实现商品化。目前市售的有机质谱仪、磁质谱、四极杆质谱、离子阶质谱、飞行时间质谱（TOF）、傅立叶变换质谱（FTMS）等均能与气相色谱联用11。GC-MS联用在分析检测和科研的许多领域起着重要作用，特别是在许多有机化合物常规检测工作中成为一种必备工具。4.色谱和原子光谱技术的联用液相色谱最大的优点是无需衍生即能直接分离12，简单快速，且分离效率高，而原子光谱联用具有多元素同时选择性检测能力，成为在元素形态分析中极为有效的方法之一13。尤其是具有较好应用前景的热喷雾化器接口，它是由一个石英气化管的雾化器和一个适合微柱田LC的去溶装置组成，拥有较高的雾化效率和其所要求的流速适合等离子体对有机溶剂的要求等特点，解决了HPLC-ICP-AES联用的难题14。氢化物发生气化进样技术也较广泛用于As、Se、Hg等九种元素的原子吸收光谱、原子荧光光谱和ICP-AES的测定，与相应的气动雾化器相比，在ICP-AES中氢化物法的检出限可低2个数量级，生成的氢化物从溶液中分离出来消除了常规LC-ICP-AES联用中存在的基体干扰。贾志刚等人采用断续流动HG-AFS测量了补硒制剂康必硒中的Se()，Se()和总硒，从总硒中减去Se()和Se()的含量为有机硒含量。研究表明，阳离子表面活性剂CTAB能显著提高测定硒的灵敏度，降低检出限，并提高测量的精密度及干扰离子存在的允许量116J。Kathryn等利用半胱氨酸作为预还原剂，在线微波消解HPLC-HG-AAS系统分离并测定了生物样品中的无机砷、砷甜菜碱(ASB)二甲基砷酸(DMA)、单甲基砷酸(MMA)以及总As。Villa-Lojo等也利用PRP-x100阳离子交换柱测定了鱼样品中的各种砷形态。由于汞在氢化物发生试剂的作用下很易形成汞蒸汽，Xin等用流动注射一高效液相色谱一冷蒸汽原子吸收光谱(FI-HPLC-CVAAS) 定生物样中的甲基汞、乙基汞、苯基汞和汞()的方法，检出限均达ngL，方法简单，灵敏度高15。Gomez-Ariza等运用阳离子交换的HPLC-HG-AFS联用进行了As()、As(V)、MMA、DMA的形态分析，检出限分别为0.17、0.38、0.45、0.30微克/L。而对于不与氢化物反应的AsB，则在经过离子交换后通过在线紫外光解(UV)后原子荧光测定。BraInanti等采用在线紫外二极管阵列一反向高效液相色谱一冷蒸汽原子荧光色谱(LC-DAD-CVGAFS)测定了氨基酸等生物样品中的无机汞(Hg()、甲基汞(MeHg)、乙基汞(EtHg)和苯基汞(PhHg)，其检出限分别为16 pg、18 pg、18 pg和20pg，R.S.D范围在1.52.0。经色谱柱分离出的三种有机汞，以HCl为介质的KBr/KBr03在线氧化为无机汞，而Hg()则由硼氢化钠还原为Hg测定16。5.联用技术的发展前随着科研分析工作的深入，各种联用技术不断涌现。在无机分析领域，色谱-光谱联用技术起着十分重要的作用，在元素的形态价态分析，元素在环境中的转移、变化等应用研究都有大量报道。联用技术己进入全方位发展阶段，将现有的分析仪器与先进的分析技术联用，解决复杂、疑难问题是联用技术发展的主流。并且联用技术一定会向着高效、高速、低耗能以及微型化方向发展参考文献1刘祥东，梁琼麟，罗国安，液质联用技术在医药领域中的应用，2005(01)2周茂金，苏美英，液相色谱-质谱联用在药物代谢中的应用，中国医院药学杂志，2006(11)3李松林，宋景政，乔春峰，周燕，徐宏喜，现代色谱联用技术在中药质量控制中的应用，第十届全国中药和天然药物学术研讨会论文集4魏东斌，肖铭，阴俊霞，杜宇国，色谱及联用技术在药物污染检测中的应用，环境化学，2011，（30）15吴永江，朱炜，程冀宇，气相色谱-质谱联用检测中药材中16种残留农药，中国药学杂志，2006(19)6利锐，刘彦生，雷磊，现代色谱技术在中药检验中的应用及进展，辽宁药物与临床，2001(04)7刘桂荣，色谱技术研究进展及应用，山西化工，2006(01)8梁鑫淼，肖红斌，卢佩章，色谱联用技术在中药复方研究中的应用，世界科学技术-中医药现代化，2000，（2）49姚刚，廖梦霞，邓天龙，色谱联用技术在环境和生物样品中痕量超痕量元素形态分析研究进展，世界科技研究与发展，2006，（28）210魏秀萍，色谱联用技术的进展，分析测试技术与仪器，2007(4)11 Tamai G;Yoshida H;Imai H High-performance liquid chromatography drug analysis by direct injection of whole blood samples l.Determination of mederately hydrophorbic drugs in corporated into blood corpuscles ,198712 J. Chromatgr. A, 1999; 854(15th Montreux Symposium on LIquid Chromatography)-Mass Spectrometry, Supercritical Fluid Chromatgraphy-Mass Spectrometry, Capiplary Electrophoresis-Mass Spectrometry and Tandem Mass Spectrometry, Montreux, Switerzerland,11 - 13, Nov. 199813 Ogra Y;Ishiwata K;Iwashita Y Simultaneous speciation of selenium and sulfur species in selenized odorless garlic (Allium sativum L. Shiro) and shallot (Allium ascalonicum) by HPLC-inductively coupled plasma-(octopole reaction system)-mass spectrometry and electrospray ionization ,2005(1/2)14 Baumann F;Lorenz C;Jaehde U Determination of cyclophosphamide and its metaholites in human plasma by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry ,1999(1/2)Anderson D;Kerr DJ;Blesing C Simultaneous gas chromatographic-mass spectrophotometric determination of-fluoro-alanine and 5-fluorouracil in plasma ,1997(01)15 Le X C;Ma M S;Norris A Speciation of Arsenic Compounds Using High-Performance Liquid Chromatography at Elevated Temperature and Selective Hydride Generation Atomic