仪器信息网APP
选仪器、听讲座、看资讯

【我爱学习】丙酮出峰异常的小探讨

气质联用(GCMS)

  • 丙酮出峰异常的小探讨
    前期概要
    网友发帖讲:用gc-MS法测定某精油中的丙酮残留,极性柱上出现相邻的两个峰,且MS离子流几乎一模一样;但色谱纯丙酮仅一个峰。在非极性柱上,两峰合一。(参见:http://bbs.instrument.com.cn/topic/6566665

    现象描述(HP-INNOWAX柱):


    上图为SIM扫描叠加图,蓝色单峰为标准品丙酮峰,其他双峰为不同样品;以此观察,前面的峰应为丙酮;


    上图为单一样品SCAN扫描图,前锋为丙酮,后峰为干扰峰;


    以上两图分别为前锋丙酮和后峰干扰峰的MS图,几乎完全一样。

    改用DB-5MS柱测试,含量显著升高,应该是两峰合一了。


    疑问:按理讲,丙酮不应该出现两个峰,而且作为标准品的色谱纯丙酮中也仅有一个峰。但是后面的干扰峰MS几乎和丙酮完全一样。





    请教各位专家,是否见过类似情况?是否知道这个MS图和丙酮完全一致的物质是什么?



    山苍子油, 50 60度恒温都试过。关键是两个物质MS图完全一样。想不出来有这样的化合物。



    (注:山苍子油,又名山胡椒油、木姜子油,用水蒸汽蒸馏法从山苍子果实提取的精油。主要成分柠檬醛(橙花醛和香叶醛两个异构体总合约70%左右)、甲基庚烯酮、香茅醛、α-蒎烯、莰烯、苎烯、α-蛇麻烯、对异丙基甲醇、香叶醇、樟脑等。是重要的香料原料。)


    我说:前面小的和后面大的峰都是丙酮,是因为色谱分离条件不够理想或样品体系的影响而造成的连峰,有些情况下可能是一大接着一小峰。
    我找到我们的样品(不是同样的精油),丙酮是单峰:


    丙酮的峰型还可以。我的图不是网友的山苍子油,我查了一下许多样品都是一个峰,只是用丙酮稀释样品时候会出现峰型不好,有点前面大后面小拖尾的情况。
    网友的分离条件是:50/60恒温5min,后面就是20度升上去。 进样量1.0 分流比 50:1 进样口250度 乙醇稀释5倍。
    我感觉这个可能是基质引起的,但自己没做过,具体情况不知道,就决定试试看看到底是什么情况,探讨一下。
    1试验部分
    1.1 仪器与装置
    美国安捷伦6890N/5975C气相色谱-质谱联用仪。
    1.2 样品和标样、试剂
    上苍子油样品,市场样,来自国内某供应商。
    丙酮(色谱纯,办证特购),乙醇,特丁基甲醚,乙醚,正己烷,环己烷(色谱纯,安谱公司)
    1.3 gc/MS条件

    1.3.1 色谱条件:
    色谱柱:安捷伦HP-Innowax(60m×0. 25 mm ( i.d.)×0.25μm)毛细管柱;
    升温程序: 40,60,80℃,以3 ℃/min升至100℃,以10℃/min升至 250℃,保持一定时间至所以峰流出;
    载气(He,纯度99.999%以上)流速1.9mL/min;
    进样口温度250℃,分流进样,分流比50:1,100:1; 进样量:1μl。
    1.3.2质谱条件:
    电子轰击(EI)离子源;电子能量70eV;传输线温度280℃;离子源温度230℃;四级
    杆温度150℃。SCAN扫描范围:29-400。
    1.4样品处理及分析方法
    山苍子油样品用乙醇,特丁基甲醚,乙醚,正己烷,环己烷稀释5倍,即20%(w/w)。
    2 结果与讨论
    下面是基本按照网友的分析条件(进样口温度250度,分流进样,分流比50:1,进样量1ul,样品用乙醇稀释5倍,柱温60度,3度/min升温,柱流速:1.9ml/min)测定山苍子油的总离子色谱图,样品大致含400ppm的丙酮:



    最前面是丙酮和溶剂乙醇的峰。
    下面是不同浓度(第二张图的丙酮含量高一些)丙酮放大后的TIC:

    从上面图来看,和网友的结果一样,丙酮峰型不好,一小一大。但没有网友一小一大两个峰分的开,是由于柱流速高的缘故。验证了此精油样品确实对丙酮测定有影响。
    1. 不同起始柱温的影响
    下面为20%乙醇稀释的精油在起始温度60度,80度和40度的总离子色谱

    可以看出不管是40,60或80度丙酮的峰型都不好。有种说法是分流进样时候初始柱温尽可能高一些,乙醇的沸点是78度,这种说法好像不适应这种情况,提高柱的初始温度对改善丙酮峰型几乎无效。可能另有别的原因,可能和上苍子油含大量柠檬醛等物质的影响有关。也就是说改变柱子的初始温度这条路走不通,需要考虑其它分离条件来改善丙酮的峰型。
    2. 不同分流比的影响
    下面为不同分流比(50:1和100:1)对丙酮峰型分离的影响,初始柱温均为60度。

    从上面看到,分流比大时候,丙酮峰型并未明显改善。只是峰小了一点,稍有改善。
    也就是说改变分流比这条路也走不通,需要考虑别的方法来改善丙酮的峰型。
    3. 不同溶剂对分离的影响
    下面是山苍子油样品用乙醇,特丁基甲醚,乙醚,正己烷,环己烷稀释5倍,即20%(w/w)后进样的总离子色谱图。初始柱温均为60度。
    乙醇为溶剂的丙酮分离情况:

    叔丁基甲醚为溶剂的丙酮分离情况:


    乙醚为溶剂的丙酮分离情况:

    正己烷为溶剂的丙酮分离情况:

    环己烷为溶剂的丙酮分离情况:

    几种溶剂的沸点如下:
    乙醇:78度,特丁基甲醚:55.3度,乙醚:34.6度,正己烷:68度,环己烷:80.7度,另外丙酮的沸点为56.5度。
    几种溶剂的极性顺序为:乙醇>特丁基甲醚>乙醚>正己烷>环己烷,其中乙醇为极性化合物,其它几种溶剂的极性很弱。
    从上面可以看出来,乙醇为溶剂的丙酮的峰型最不好,特丁基甲醚为溶剂时候丙酮的峰型要比乙醇为溶剂好许多,改善不少,而乙醚为溶剂的丙酮峰型很好。那是不是说明沸点越低的溶剂测定丙酮的峰型更好呢?是不是分流进样时候初始柱温尽可能高一些的说法相符合呢?和极性有无关系呢?
    随后用正己烷和环己烷作为溶剂进行实验,发现正己烷和环己烷测定丙酮的峰型也很好。是不是可以说是用弱极性溶剂更好呢?
    3 结论
    3.1山苍子油基质在一定色谱条件下会影响丙酮的峰型。
    3.2在用极性乙醇作为溶剂的情况下,改变柱子的初始温度,对丙酮的峰型改善作用不大。
    3.3 分流比影响对丙酮的峰型不是很大。
    3.4 改用非极性溶剂能够显著改善丙酮的峰型,其中乙醚作为溶剂的峰型很好,但乙醚沸点低,有气味,做标线的溶剂不是很理想。可以考虑正己烷做溶剂可能比较好。
    (另外注意:开始环己烷的稀释液有点浑浊,后变清。如果使用环己烷做溶剂,可以过滤一下后进样。)
    3.5 在非极性柱子上面丙酮是单峰峰型。但非极性柱子可能对其它组分分离不是很理想,例如小分子化合物出峰太快,容易和其它组分相重。

  • 该帖子已被版主-有雨的夜加10积分,加2经验;加分理由:原创
    +关注 私聊
  • symmacros

    第1楼2017/09/20

    应助达人

    上面是非常粗浅的探讨,有不足之处,请网友指正指导。谢谢!

0
    +关注 私聊
  • 風痕

    第2楼2017/09/20

    应助达人

    朱老师果然是爱学习,佩服。

    按照朱老师做下来的来看,似乎是溶剂效应造成丙酮分叉出现两个峰。但奇怪的是,在标准品体系里面有并没有这个问题。这似乎是可以说,是溶剂体系对样品基质造成了影响,从而影响了丙酮的峰形?

1
    +关注 私聊
  • symmacros

    第3楼2017/09/20

    应助达人

    是的,是基质的特殊性而影响以及溶剂体系共同作用的结果,对丙酮峰型造成影响。
    我看过我们许多乙醇含量高(作为溶剂)的样品的丙酮峰也是正常的,唯独山苍子油的丙酮峰型不好。丙酮标准品的乙醇就没有丙酮峰型不好的情况也是一个道理,体系不干净可能会有影响。

    風痕(yiwang520) 发表:朱老师果然是爱学习,佩服。

    按照朱老师做下来的来看,似乎是溶剂效应造成丙酮分叉出现两个峰。但奇怪的是,在标准品体系里面有并没有这个问题。这似乎是可以说,是溶剂体系对样品基质造成了影响,从而影响了丙酮的峰形?

0
    +关注 私聊
  • sallysally

    第4楼2017/09/20

    有时候某些分析参数很有意思,影响明显。

0
    +关注 私聊
  • symmacros

    第5楼2017/09/21

    应助达人

    有时候这个参数不行,可以试试别的可能。

    sallysally(sallysally)发表:有时候某些分析参数很有意思,影响明显。

0
    +关注 私聊
  • vm88

    第6楼2017/09/22

    朱老师真是爱学习,别人可能忽略这个问题,朱老师还研究的这么透彻。

0
    +关注 私聊
  • symmacros

    第7楼2017/09/22

    应助达人

    谢谢,我是感到这种情况有点奇怪,有点意思,所以就探究一下。

    vm88(v2826867) 发表:朱老师真是爱学习,别人可能忽略这个问题,朱老师还研究的这么透彻。

0
    +关注 私聊
  • zulovexin

    第8楼2019/05/10

    老师您好,如果说是乙醇对丙酮的测试有影响,那么同样的极性甲醇对丙酮的分离却是没有影响的啊…

0
猜你喜欢最新推荐热门推荐更多推荐
举报帖子

执行举报

点赞用户
好友列表
加载中...
正在为您切换请稍后...