实验报告六高效液相色谱法用于有机农药残留的分离和分析

华南师范大学实验报告华南师范大学实验报告 学生姓名学生姓名 学号学号 专业 专业 化学师范化学师范 年级 班级 年级 班级 0909 级化四级化四 课程名称 课程名称 近代有机分析方法和实验近代有机分析方法和实验实验实验 时间 时间 20112011 年年 1111 月月 9 9 日日 实验六 高效液相色谱法用于有机农药残留的分离和分析实验六 高效液相色谱法用于有机农药残留的分离和分析 实验目的实验目的 1 应用高效液相色谱法对磺胺类抗生素的定性和定量检测 2 学习谱图和数据的处理方法 实验原理实验原理 磺胺族抗生素包括磺胺嘧啶 磺胺二甲嘧啶 磺胺甲噁唑 等 被广泛应用到水产 畜 禽类养殖中 它们被添加到动物饲料中 以促进动物的生长以及防治各种疾病 如果不能严 格控制停药期 很容易造成在动物肉和组织中残留 给人体健康带来危害 因此世界各国对畜 禽肉中的磺胺族残留都有严格的限量要求 GB T 5009 116 2003 用液相色谱法检测畜禽肉 中的磺胺类药物残留量 操作简单快速 但是该方法灵敏度比较低 实验仪器与试剂实验仪器与试剂 仪器 岛津液相色谱仪 SPD 20A 检测器 LC 20AT 泵 微量进样器 C18 色谱柱 试剂 磺胺嘧啶标准溶液 磺胺吡啶标准溶液 磺胺嘧啶 磺胺吡啶混合液 1 1 乙腈 AR 0 05 甲酸溶液 样品部分物理参数 样品分子式分子 量 熔点外观溶解性 磺胺嘧啶C10H10N 4O2S 250 2 8 252 258 白色或类白色结 晶或粉末 无臭 无味 遇光色渐 变暗 溶于稀盐酸 微溶于乙醇 或丙酮 几乎不溶于水 易溶于氢氧化碱溶液或氨 溶液 磺胺吡啶C11H11N 3O2S 249 4 9 191 193 黄棕至白色粉末微溶于水 实验步骤实验步骤 1 准备 1 1 准备所需的流动相 用合适的 0 45 m 滤膜过滤 超声脱气 20min 这里用的是流 动相是乙腈 B 和 0 05 甲酸溶液 A 分别用有机相系和水相系的 0 45 m 滤膜过滤 超 声脱气 20min 1 2 根据待检样品的需要更换合适的洗脱柱 注意方向 和定量环 1 3 配制样品和标准溶液 也可在平衡系统时配制 用合适的 0 45 m 滤膜过滤 即 分别称取 0 10g 的磺胺嘧啶 磺胺吡啶用甲醇定容至 100 0 mL 用 0 45 m 滤膜过滤 先 在一次性注射器加上 0 45 m 滤膜 然后把活塞杆拉出来 把要过滤的溶液倒进去再把杆 推进滤出溶液 得到磺胺嘧啶和磺胺吡啶的标准液分别为 1 mg mL 1000ppm 分别 吸取磺胺嘧啶和磺胺吡啶标准溶液各 5mL 置于 10 mL 容量瓶中磺胺吡啶和磺胺嘧啶 磺 胺吡啶混合 0 5 mg mL 500ppm 1 4 检查仪器各部件的电源线 数据线和输液管道是否连接正常 2 开机 接通电源 依次开启不间断电源 B 泵 A 泵 检测器 待泵和检测器自检结束后 打开 打印机 电脑显示器 主机 最后打开色谱工作站 即电脑桌面上的 CS Light Real Time Analysis 3 参数设定 3 1 波长设定 在检测器显示初始屏幕时 按 func 键接着按 Enter 键 用数字键输入 所需波长值 281nm 按 Enter 键确认 按 CE 键退出到初始屏幕 w4 3 2 流速设定 在 A 泵显示初始屏幕时 按 func 键 用数字键输入所需的流速 柱在线 时流速一般不超过 1 0 mL min 按 Enter 键确认 按 CE 键退出 3 3 流动相比例设定 在 A 泵显示初始屏幕时 按 conc 键 用数字键输入流动相 B 乙腈 的浓度百分数 17 按 Enter 键确认 按 CE 键退出 4 更换流动相并排气泡 4 1 将 A B 管路的吸滤器放入装有准备好的流动相的储液瓶中 4 2 逆时针转动 A B 泵的排液阀 180 打开排液阀 4 3 按 A B 泵的 purge 键 pump 指示灯亮 泵大约以 9 9ml min 的流速冲洗 3min 可 设定 后自动停止 4 4 将排液阀顺时针旋转到底 关闭排液阀 4 5 如管路中仍有气泡 则重复以上操作直至气泡排尽 4 6 如按以上方法不能排尽气泡 从柱入口处拆下连接管 放入废液瓶中 设流速为 5ml min 按 pump 键 冲洗 3min 后再按 pump 键停泵 重新接上柱并将流速重设为规 定值 5 平衡系统 5 1 按 N2000 色谱数据工作站操作规程 打开 在线色谱工作站 软件 输入实验信息并 设定各项方法参数后 按下 数据收集 页的 查看基线 按钮 5 2 等度洗脱方式 g5 J Q 5 2 1 按 A 泵的 pump 键 A B 泵将同时启动 pump 指示灯亮 用检验方法规定的流动 相冲洗系统 一般最少需 6 倍柱体积的流动相 按 A 泵的 pump 键 A B 泵将同时启动 pump 指示灯亮 用检验方法规定的流动相冲洗系统 一般最少需 6 倍柱体积的流动相 5 2 2 检查各管路连接处是否漏液 如漏液应予以排除 5 2 3 观察泵控制屏幕上的压力值 压力波动应不超过 1MPa 如超过则可初步判断为柱 前管路仍有气泡 按 4 6 操作 5 2 4 观察基线变化 如果冲洗至基线漂移 0 01mV min 噪声为 0 001mV 时 可认为系 统已达到平衡状态 可以进样 6 进样 6 1 进样前在 CS Light Real Time Analysis 中 1 点击 单次分析 接着点击 样品 记录 在样品记录名称中输入所要检测得样品名称 然后点击 数据文件 选择该样 品储存在哪里 最后在 数据储存的文件夹 后面输入该样品名称 点击确定 2 在信 号采集菜单中设定停止时间和延迟时间 6 2 进样前按检测器 zero 键调零 按软件中 零点校正 按钮校正基线零点 再按一下 查看基线 按钮使其弹起 6 3 用试样溶液清洗注射器 并排除气泡后抽取 20 L 7 数据处理 7 1 在桌面双击 CS Light Postrum Analysis 点击确定按钮后 在 文件夹目录中 选中该样品记录双击鼠标 在谱图上单击鼠标右键的 显示设置 在 显示设置 中选 择 展开色谱 的 时间 0 到 20 后点击确定 7 2 用鼠标点击 编辑 选择 积分 中的 最小峰面积 高 输入 最小峰面积值 然 后又点击 定量 在 定量方法 中选择 面积归一法 然后点击查看 7 3 复制谱图到 Word 文档 在谱图中点击鼠标右键选择 复制 复制数据 单击鼠标左 键全选 然后鼠标右键 复制表格到剪贴板 b 8 关闭仪器 分析完毕后 关闭色谱工作站 再自上而下关闭仪器 数据记录与分析讨论数据记录与分析讨论 磺胺嘧啶谱图 0 05 010 015 020 0 min 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 V x100 000 0 50 100 150 200 250 300 350 400 峰号保留时间面积面积 峰高 19 039 5100 0000 0 混合样谱图 0 05 010 015 020 0 min 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 V x100 000 0 50 100 150 200 250 300 350 400 峰号保留时间面积面积 峰高 18 963 845 3724 7 210 087 554 6276 2 实验结果分析讨论 本实验所检测样品为已知样品磺胺嘧啶 磺胺吡啶标准溶液及磺胺嘧啶 磺胺吡啶混合 液 实验中采用进一单一标准样品 得到其谱图后再对混合样品液进行检测 根据保留时间 做定性分析 从而确定另一待测物的谱峰 在定性分析后 由于本实验中待测物只有两种 且样品液能保证待测物均能出峰 故定量分析采用简便 准确 操作条件对结果影响较小面 积归一化法 此方法在实验四中曾被运用 定性分析 查阅资料可得 磺胺嘧啶及磺胺吡啶两者的结构如下 磺胺嘧啶 磺胺吡啶 实验中 流动相 A 为 0 05 的甲酸溶液 流动相 B 为乙腈 两者之比是 83 17 实验开 始时首先进样的样品为磺胺嘧啶单样 因此得到磺胺嘧啶单样的谱图 其保留时间为 9 039min 第二次进样的是混合样品 所得谱图出项两个谱峰 出峰时间分别为 8 693min 和 10 087min 根据第一次进样所得的磺胺嘧啶的保留时间可判断 在混合样品谱图出现的 两个谱峰中 第一个应为磺胺嘧啶的峰 第二个为磺胺吡啶的色谱峰 即磺胺吡啶保留时间 为 10 087min 从实验结果中可以看到 磺胺嘧啶在前后两个谱图中所得到的保留时间并不 是完全一致 此现象很可能是因实验人员操作过程中出现少许偏差 而从第二个谱图中我们 看到 两待测物所得到的色谱峰相当接近 保留时间差仅为一分钟左右 若当某待测物在单 样谱图和混合样谱图所得的保留时间出现了较大偏差 就如上述提到的磺胺嘧啶出现的小小 偏差 而两种待测物之间保留时间又相差很小的情况下 该定性分析就会面临做出准确判 断的局面 所以 应对该实验条件进行少许改进 通过改变流动相比例等实现使得待测物达 到很好的分离效果 定量分析 面积归一化法 由定性分析实验结果我们知道 在混合样品溶液中磺胺嘧 啶与磺胺吡啶所占比例为别为 45 55 即两者浓度比为 9 11 思考题 1 高效液相色谱法用于有机农药残留分析中的应用的发展前景如何 答 高效液相色谱用于农药及其残留物的分析有其独特优势 如何快速 准确地进行农药残留 特别是多种残留成分的分析测定 是农药残留分析亟待解决的问题 随着科学技术的发展 分 析手段与方法得到不断改进和提高 高效液相色谱技术也在不断发展 例如 引入3 m 填料的 色谱柱及能分离几何异构体和光学异构体的手性柱 在检测方法方面有液相色谱 质谱联用 技术 光电极组合检测器以及液相色谱法与原子吸收光谱的联用 后者可以测定以砷 铅及 汞等有机金属化合物形式存在的污染物 含有毒金属的不同结构有机化合物具有明显不同的 毒性