氣相色譜層析技術

氣相色譜層析

    （一）基本原理

    混合樣品的氣流通過固定相時，根據各組分對固定相的吸附強弱不同使不同成分得到分離。

    利用氣相色譜層析技術做為微生物診斷的工具已成功地用于微生物的分類和鑒定。該法敏感性強，能夠分離和檢測到毫微克的水平。它具有快速的特點，常在數十分鐘甚至數小時就可以對傳染病做出早期診斷。其結果穩定，重復性好，但不足之處是操作中各因素不易控制，方法不易標化等。

    （二）氣相色譜儀的基本部件

1．    載氣  常用的載氣主要有氮、氬、氫和二氧化碳等。這些氣體一般都由高壓氣瓶供給。

2． 進樣器  氣相色譜儀可以用于分離固相、氣相和液相標本。液相標本采用微升注射器穿過橡皮隔片注入，氣相標本采用特種氣相注射器注入。

3．    譜柱及加熱爐  色譜柱一般由金屬或玻璃制成，通常采用的柱長2m~4m，內徑2mm, 毛細管柱長度可達20m～150m，內徑為0.2mm。

    載體一般采用惰性、多孔的固體顆粒。多由硅藻土或玻璃珠制成，分析不同極性的微生物化合物，為了獲得最適的分離條件，要求有不同固定相的載體。目前比較常用的載體有：聚乙二醇（CarbOwax 20M）、F F A P（聚乙二醇20M和2-硝基對苯二甲酸的反應產物），OV—17（苯基甲基硅酮）。OV-210、SE-30（甲基硅酮）、Chromosorb G（白色硅藻土載體）等。柱加熱爐在溫度控制上是非常重要的。

4． 紀錄儀

5． 數據處理裝置  一般均附有數據處理計算機。

氣相色譜儀的基本流程圖如下圖1-1：

圖1 氣相色譜儀的基本流程

    （三）試驗條件的選擇

1．    色譜柱的選擇  要注意極性及最高使用溫度，柱溫不能超過最高使用溫度。固定相按極性相似的原則選擇。

    色譜柱的內徑大小、長度都能影響分離率。一般而言，內徑越小，長度越長，分離效果越好，一般柱長為1m～5m（毛細管柱則20m～100m）。

    填充劑顆粒一般采用40目～60目，60目～80目及80目～100目大小。長柱子宜用粒度大些的，以減少柱壓降，短柱子則用粒度細的。

氣相色譜中固定液的含量對分離效率的影響較大。一般采用固定液與載體重量之比為15︰100～25︰100。采用高靈敏度的檢測器，由于進樣量減少，固定液含量可以降至5︰100以下。這樣可以使用較低柱溫，從而提高柱效，縮短分析時間。但固定液用量太少會引起吸附。

2．柱溫選擇  柱溫選擇對分離度影響很大，常是條件選擇的關鍵。選擇的基本原則是：在使最難分離的組分有盡可能好的分離高度的前提下，盡可能采取較低溫度，但以保留時間適宜及不拖尾為度。

    ⑴ 高沸點混合物（200℃～400℃），若需在較低的柱溫下分析，可采用低固定液配比1％～3%，采用高靈敏檢測器，柱溫可比沸點低100℃～150℃，在200℃～250℃的柱溫下分析。

    ⑵ 沸點＜300℃的樣品，可用3％～25%固定液配比。沸點越低，所用配比越高，柱溫可比平均沸點低50℃至平均沸點的范圍選擇。

3．載體選擇  載體采用低線速時，宜用氮氣；高線速時用氫氣。柱越長，柱內有較大壓力降，宜用氫氣。載氣采用低線速時為20ml～80ml/min。

4．其它條件

    ⑴ 氣化室溫度及檢測室溫度選擇：氣化溫度取決于樣品的揮發性、沸點、穩定性以及進樣量，一般選擇稍高于樣品沸點，但不要超過沸點50%以上，以防分解。檢測室溫度需高于柱溫，一般高于柱溫30℃左右或與氣化室同溫。

    ⑵ 進樣量：固定相在配比15％～35%的層析柱時，最大進樣量液體為10μl，氣體為10ml。一般樣品量液體4μl，氣體為0.5ml～3ml，固體小于1mg。

    ⑶ 橋電位選擇：散熱多和選擇大的橋電位，在靈敏度相同的情況下，應盡量選擇低橋電位，以保護熱敏元件。

    （四）填充柱的制備

1．稱取一定量的載體于蒸發皿中，加2倍于載體體積的低沸點溶劑（氯仿丙酮、三氯甲烷等），使之溶解。

2．取適量的固定液，倒入蒸發皿中，拌勻。注意應使載體全部覆蓋在液面下，于紅外燈下緩緩加熱，不時輕輕攪拌，待溶液全部揮發。