色譜常見問題（9）-氣相色譜進(jìn)樣

在定量分析中的許多問題都與進(jìn)樣方式有關(guān)。對(duì)于各種各樣的樣品盒各種規(guī)格的毛細(xì)管色譜柱，在氣相色譜分析中可能接觸到的進(jìn)樣方式不是簡(jiǎn)單唯一的，作為一個(gè)氣相色譜分析者，必須為每一種樣品盒氣相柱選擇一個(gè)合適的進(jìn)樣方式

選擇進(jìn)樣方式時(shí)必須遵守的原則：

在樣品進(jìn)入色譜柱的過程中，必須保持其原有的組成，樣品不能發(fā)生任何程度的降解或者致使分離效率下降的活化反應(yīng)

在樣品進(jìn)入色譜柱的初始過程中，要能夠使樣品聚焦在盡可能窄的色譜帶中，以獲得尖銳的色譜峰。合理的進(jìn)樣方式，能夠提高對(duì)樣品的分析靈敏度和獲得更好的樣品分離度

常用的進(jìn)樣方式：

分流進(jìn)樣

不分流進(jìn)樣

冷柱頭進(jìn)樣

直接進(jìn)樣

程序升溫汽化進(jìn)樣

分流進(jìn)樣

分流進(jìn)樣在毛細(xì)管氣相色譜中是最常見的進(jìn)樣方法。樣品進(jìn)入氣化室瞬間氣化，并完成于載氣的混合；在氣化室后的分流點(diǎn)，大部分的氣體被分流放空，僅有極小部分的氣體及樣品進(jìn)入色譜柱中（被分流放空的氣流與進(jìn)入色譜柱的氣流之比稱作“分流比”）氣化后的樣品被高速的載氣吹掃過色譜柱中，分離后得到了穩(wěn)定尖銳的色譜峰，然而，樣品中含有低揮發(fā)性的組分時(shí)買這些組分還未完全氣化就可能被分流處了系統(tǒng)，使這種快速進(jìn)樣方式容易造成分流歧視。所以對(duì)于沸程寬的樣品，這種進(jìn)樣技術(shù)并不合適。

進(jìn)樣口氣化溫度

 氣化溫度既要使樣品中的所有組分快速完全氣化，又不能使樣品發(fā)生高溫分解，這就需要再實(shí)驗(yàn)中不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在不少的樣品分析中氣化溫度的定義還要考慮如何減少“反閃”和降低揮發(fā)性組分由于沒有完全氣化而引起的“分流歧視”，根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，氣化溫度的設(shè)定和調(diào)整可以從250℃開始。

分流歧視

進(jìn)樣后，樣品中的低揮發(fā)性的組分不能瞬間氣化，在樣品蒸氣中，低沸點(diǎn)組分的濃度要高于在未氣化前的原始樣品中的濃度，這種部分組分被濃縮的現(xiàn)象稱作“歧視”，延長(zhǎng)進(jìn)樣后樣品的氣化時(shí)間可以明顯的抑制：歧視“作用，但是譜圖中的組分峰同步地被拉寬。

樣品在加熱的進(jìn)樣器中的時(shí)間越長(zhǎng)，分流歧視就越少，但峰也會(huì)越寬

反閃

“反閃“是指這樣的現(xiàn)象：樣品氣化后體積迅速膨脹，當(dāng)樣品蒸氣體積溢出襯管，與隔墊、進(jìn)樣口、載氣進(jìn)口等低溫區(qū)接觸，高沸點(diǎn)的組分在其上冷凝，冷凝的組分會(huì)在下一次的進(jìn)樣中，與新的樣品儀器氣化并被帶入色譜柱中，在譜圖中表現(xiàn)出鬼峰

溢出襯管的樣品蒸氣與系統(tǒng)中金屬表面的“催化中心“接觸，活性組分被破壞。

消除“反閃“可以采用；吹掃進(jìn)樣口、降低進(jìn)樣體積、更換大體積襯管、優(yōu)化進(jìn)樣氣化溫度等措施。

吹掃

向進(jìn)樣口中通入載氣，吹掃隔墊上沉積的污染，并且將污染物沖出清洗排口，過高流速的吹掃氣體同樣會(huì)將部分低沸點(diǎn)組分的蒸氣沖出系統(tǒng)。

常用的吹掃氣體流速是0.5-5ml/min

樣品量和濃度

氣化分流進(jìn)樣方法非常適用于高濃度的樣品分析，典型的樣品濃度從0.1到10μg/μl，正常使用的進(jìn)樣體積多為1μl至2μl，也可進(jìn)樣達(dá)5μl而不會(huì)有什么大問題。如果樣品量過大，可能會(huì)引起反閃

不分流進(jìn)樣

在不分流進(jìn)樣中，進(jìn)樣時(shí)間較長(zhǎng)，樣品從進(jìn)樣器進(jìn)入色譜柱需要19-90秒鐘不等，如果樣品在色譜過程發(fā)生前沒有得到濃集，這會(huì)導(dǎo)致非常寬的峰形

樣品濃集（溶劑效應(yīng)、低溫冷肼富集）

為了避免長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)樣過程對(duì)出峰峰寬的影響，樣品在分離前被重新濃集在一條很窄的譜帶中，色譜柱的初始溫度比樣品溶劑沸點(diǎn)低10℃或者更多時(shí)，樣品會(huì)被重新濃集。然后，當(dāng)溶劑蒸汽離開進(jìn)樣器進(jìn)入到較低溫的色譜柱時(shí)，溶劑就在柱頭冷凝成一層液膜，溶質(zhì)蒸汽會(huì)在這層液膜上冷凝并濃集，這個(gè)現(xiàn)象叫做“溶劑效應(yīng)“

先于溶劑洗脫出來的峰并不會(huì)通過溶劑效應(yīng)而重新濃集，且峰形有可能扭曲，選擇低沸點(diǎn)的溶劑能夠加強(qiáng)進(jìn)樣過程中的”溶劑效應(yīng)“，但是選擇的溶劑在進(jìn)入色譜柱后，如果不能充分地潤(rùn)濕固定相（例如非極性色譜柱分析甲醇溶解的樣品），就會(huì)在柱內(nèi)形成幾米長(zhǎng)，厚度不均的溶劑區(qū)，樣品因而不可能在進(jìn)入色譜柱時(shí)形成很窄的譜帶，表現(xiàn)出更寬的扭曲的組分峰，這種情況下應(yīng)當(dāng)在色譜柱前連接一段未涂覆固定液的去活的保留間隙管以減少或消除這一問題

當(dāng)樣品組分的沸點(diǎn)高于150℃或者高于柱初溫度50℃時(shí)，樣品會(huì)自行在，柱頭濃集成窄的譜帶而不需要“溶劑效應(yīng)”，這種現(xiàn)象陳祚“冷肼富集”

 溶劑效應(yīng)和冷肼可以通過設(shè)置程序升溫來獲得

樣品量

注射樣品體積應(yīng)限制在2μL的范圍內(nèi)，以避免樣品對(duì)襯管和色譜柱的過載，樣品體積必須是可重現(xiàn)的，以獲得重現(xiàn)的保留時(shí)間和定量數(shù)據(jù)

冷柱頭進(jìn)樣

冷柱頭進(jìn)樣消除了寬沸點(diǎn)樣品的失真和活性組分的吸附和分解，柱效和分離精度都很高，像不分流進(jìn)樣一樣，如果樣品溶劑不能充分潤(rùn)濕色譜柱固定相，需要再柱前連接一段未涂覆固定液的去活毛細(xì)管。

樣品被“冷”注射到色譜柱頭（此時(shí)色譜柱的溫度低于溶劑的沸點(diǎn)），溶劑充分潤(rùn)濕固定相，同時(shí)樣品在色譜柱的柱頭形成樣品帶，樣品的高沸點(diǎn)組分被分配到固定相中；在載氣的作用下，溶劑揮發(fā)，樣品帶的前端的低沸點(diǎn)組分也被濃集。

很明顯，樣品中的各組分在樣品帶中的濃度分布不再是平均的，譜圖表現(xiàn)為譜峰加寬。但是在一般的應(yīng)用中，這部分的譜峰變化是完全可以被忽略的。使用柱頭進(jìn)樣會(huì)得到很好地定量效果。

如果樣品與溶劑的沸點(diǎn)差別很大，可以選擇拋物線型升溫曲線；樣品與溶劑的沸點(diǎn)相近，升溫程序可以忽略溶劑的影響。

大口徑毛細(xì)管色譜柱非常適合直接柱頭進(jìn)樣。在需要更高分離度的情況下，選擇使用小口徑毛細(xì)管柱并在其前面連接一段大口徑未涂覆固定液的去活毛細(xì)管。

樣品量

樣品量在0.5μl至2μl之間時(shí)，可以被直接注射到溫度低于溶劑沸點(diǎn)的色譜柱中，如果希望得到很短的樣品帶，一次注射的樣品量應(yīng)該限制在1μL之內(nèi)。

直接進(jìn)樣

直接進(jìn)樣與冷柱頭進(jìn)樣有明顯的區(qū)別。直接進(jìn)樣的樣品是在獨(dú)立加熱的進(jìn)樣氣化室中完成閃蒸過程，而冷柱頭進(jìn)樣裝置無墊片，樣品沒有閃蒸氣化過程，樣品是直接“冷”注射到色譜中。

程序升溫氣化進(jìn)樣

在程序升溫氣化進(jìn)樣過程中，首先液體樣品被“冷“注射到低溫的玻璃襯管中，然后抽出進(jìn)樣針頭，由程序定義的溫度控制器加熱進(jìn)樣區(qū)，這種進(jìn)樣方法可以根據(jù)樣品的熱穩(wěn)定性、進(jìn)樣量、分樣的靈敏度等要求，選擇”冷不分流進(jìn)樣（全部樣品進(jìn)入色譜柱中）“、“冷溶劑分流進(jìn)樣（將溶劑分離掉）”、“熱或冷氣化分流進(jìn)樣”等程序模式。