GC分析方法开发流程与案例分享

王中泰

GC 分析方法开发流程与案例分享

许多从事分析的朋友，尤其是运用色谱分离的实验室工作人员多数认为气相色谱上手快，操作简单，但是到了方法开发时却不知道该从何下手了，今天小析姐就给大家捋捋气相色谱方法开发的一般步骤。满满的干货记得点赞、收藏、转发三连奥。

一套完整的分析方法开发流程是怎样的呢？做好下面三个步骤， GC 方法开发 so easy:

1 、方法开发前信息确认

2 、色谱柱筛选

3、方法确认与验证

一、方法开发前信息确认

1 、确认 GC 分析方法开发目的

2 、确认样品的状态：中控反应液；纯度样品；溶残

3 、确认样品的物理和化学性质：溶解性和稳定性等

一般适合使用气相分析方法检测的样品：

样品可挥发；

热稳定性好；

分子量小于 500 ；

沸点一般不超过 300 ℃；

在液相中几乎无响应；

大部分含有四元环、五元环和六元环结构，部分桥环螺环结构。

注意：当化合物为盐酸盐时需要进行游离后进样。

二、样品来源与与处理方法

气相色谱能直接分析的样品必须是气体或液体，固体样品分析前应溶解在适当溶剂中，且保证样品不含气相不能分析的组分（如无机盐）或可能会损坏色谱柱的成分。

所以当我们接到一个未知样品时必须先了解其来源，从而估计样品可能含有的组分以及沸点范围。如果能确定样品可以直接分析，那问题就简单多了。只需要找一种合适的溶剂，比如丙酮、氯仿、己烷与苯等气相色谱常见的溶剂。

一般来说溶剂应该具有较低的沸点，从而使其容易与样品分离。尽可能避免用水、二氯甲烷和甲醇做溶剂，因为他们对延长色谱柱的使用寿命不利。另外毛细管色谱柱分析时，样品浓度不能太高，否则会造成柱超载，通常样品浓度为 mg/ml 或者更低。

如果样品中有不能直接用气相色谱分析的组分，或者样品浓度过低，就必须采取一些预处理手段，包括萃取、浓缩、提纯等。

三、确定仪器配置

确定仪器配置就是确定方法所需要的进样装置、载气、色谱柱与检测器。比如测定气体挥发性成分就需要顶空进样器，测定痕量有机氯就需要 ECD 检测器。

而色谱柱的选择则是这其中的重中之重，毛细管色谱柱的固定相分为极性、非极性、中等极性与 PLOT 等。

四、 GC 色谱柱筛选

一般我们载气常用氮气，由于条件限制很多实验室无法使用其他气体，所以GC方法开发核心在色谱柱筛选上：
色谱柱筛选思路如下：

气相色谱常用色谱柱

色谱柱筛选过程中关注以下几个因素：
1.峰形判断标准：

峰型良好，没有严重的峰前伸和峰拖尾现象。
出现严重的峰拖尾现象怎么办？

首先检查仪器中的隔垫、衬管和分流平板是否被污染；

其次检查色谱柱安装是否正确，是否存在泄漏现象，确认色谱柱柱端是否切割平整；

若峰拖尾现象仍无明显改善，选择更换色谱柱柱效较好的色谱柱；若更换后峰拖尾现象无明显改善，尝试其他不同类型色谱柱。

出现严重的峰前伸现象怎么办？

首先确认是否为色谱柱过载，调整进样量或者重新配制新；

也可以尝试适当增加分流比。

2.峰高
根据峰高确认合适的样品浓度以及良好的灵敏度。

GC样品浓度一般为10-100mg/mL，峰高在1000-6000；“样品浓度”不仅指样品配制浓度，而是指进入色谱柱后分离进入检测器的浓度。

若灵敏度较差，可以改善以下参数：

?提高进样浓度，若提高后灵敏度仍然很差，考虑更换色谱柱和检测方法

?降低分流比（分流比不能太低）

?提高汽化效率（降低汽化分流歧视效应）

3.保留时间
定义：从进样开始到某个组分的色谱顶点的时间间隔称为该组分的保留时间。

若保留时间出现漂移，

检测气体流速是否正常；

检查升温程序是否正常；

检查色谱柱是否被污染；

检查隔垫和色谱柱的连接处是否由泄漏；

检查是否用错稀释剂；

检查分流管路是否堵塞；

检查色谱柱规格是否发生变换。

4.分离度当分离度（R）＞1.5时，满足检测要求。

当分离度（R）＜1.5时，尝试在原有体系里调整梯度进行分离。

若尝试调整梯度，R ＜1.5，考虑换其他类型色谱柱和检测方法。

更换色谱柱案例分享：

五、分析方法确认

一般新开发的分析方法不需要验证全部项目，主要关注：专属性、回收率、灵敏度（检测限）、溶液稳定性几个因素。一般这几个指标符合要求，分析方法一般都能通过方法验证。

六、分离条件优化

这是一个很大的课题，当仪器配置与样品确定之后，技术人员主要做的条件优化工作一般是改变柱温与载气流速，直至调整色谱柱类型，以达到最好的分离效果，柱温比载气流速对分离效果的影响更大。

此外，通过保留指数与GC/MS的方法可以给未知组分定性，常用的内标法与外标法给待测物质定量。

内容来源：研发分析之路