幫助達到GC檢測限通用指南

Alan Sensue

有時，我們（技術(shù)服務）會收到客戶反饋，在開發(fā)新方法或嘗試現(xiàn)有方法時無法滿足檢測限的要求。他們就如何達到這一限制征求意見。結(jié)果，我決定提供一些非常通用的指導方針，當我開發(fā)GC方法時，我將遵循這些指南。

在本文中，檢測限的主題僅限于能夠為特定化合物實現(xiàn)特定信號/噪聲（S / N）比率*，通常范圍從S / N至少2.5到10左右。有時也將其稱為儀器檢測限（IDL）。檢測限的主題可能非常復雜，因此在查看以下內(nèi)容時，請先不要考慮質(zhì)量問題，而應考慮優(yōu)化儀器的靈敏度。

*有些人認為信號/噪聲比是一個過時的行業(yè)標準，特別是在使用質(zhì)譜儀（MS）或MS / MS進行檢測時。

與在實驗室中執(zhí)行的大多數(shù)程序一樣，通常有多種方法來完成相同的任務。這些是我為優(yōu)化GC的靈敏度而采取的步驟。

1.  確保根據(jù)儀器制造商的建議測量和調(diào)整所有氣流。您可能需要儀器能夠滿足所需限制的所有靈敏度。

請記住，較舊的儀器可能不如新儀器那么靈敏，因此如果您難以達到檢測限，請詢問儀器制造商和/或檢測器制造商您的特定儀器是否具有必要的靈敏度。

進樣技術(shù)很重要。通過不分流模式進樣或冷柱頭進樣，您將獲得最大的靈敏度。對于某些類型的進樣口，可以進行大體積進樣，但不要只是注入更多進樣以克服優(yōu)化儀器所需的步驟。

為獲得最大靈敏度，請確保檢測器清潔，如果需要，請更換任何磨損或發(fā)生故障的部件。如果要開發(fā)方法，請確保選擇最合適的檢測器

2.  遵循現(xiàn)有的方法時，請確保遵循方法中列出的每個步驟。不要跳過步驟，不要修改步驟，也不要急于完成這些步驟。他們是有原因的。如果開發(fā)方法，有經(jīng)驗的人是寶貴的資產(chǎn)。確保為相應的人員分配任務。

3.   如果是現(xiàn)有方法，則應在方法中列出一個或多個柱選項。如果您正在開發(fā)一種新方法，您是否已進行盡職調(diào)查以選擇合適的色譜柱，或至少是一種能夠進行必要分離的色譜柱？

如果您只是分析一種或幾種化合物，可能只需要一個15米（或更短）的GC色譜柱。然而，隨著化合物數(shù)量的增加，或基質(zhì)變得更復雜，通常優(yōu)選更長的柱。請記?。ㄒ话銇碚f）具有最小ID（內(nèi)徑）和最薄液膜/相的最短GC色譜柱通常會為每個峰提供理想信噪比，因此靈敏度最高，因為（理論上）該色譜柱應提供最低的流失和最尖銳的峰形。但是，有時需要較長的具有較厚膜的柱，例如為了分離，尤其是當存在早期洗脫化合物和/或需要更大的柱容量時。

4.   儀器優(yōu)化并選擇合適的色譜柱后，開始初步測試。我首先準備一個（相對）高濃度的化學參考標準，以確保儀器檢測到峰，以便我可以確定保留時間。注入高濃度還應有助于“填充”化合物將接觸的表面（柱，進樣口襯管等），從而最大限度地減少未來進樣的活性位點并幫助穩(wěn)定系統(tǒng)。只是不要忘記注入空白（通常是純?nèi)軇┮源_保殘留不成問題。

作為一般規(guī)則，如果可能，您可能希望化合物洗脫在基線最低的位置，以獲得理想信噪比。該區(qū)域通常是在溶劑峰完全從色譜柱中洗脫出來之后，而GC柱箱處于相對較低的溫度（這使色譜柱流失最小化）。

在此步驟中，不應對載氣流速進行任何更改，因為此參數(shù)應已經(jīng)過優(yōu)化。但是，您可能需要優(yōu)化GC柱箱升溫速率以進行化合物分離，或其他GC溫度，以防止諸如化合物/樣品基質(zhì)濃縮（可能導致鬼峰），或最大限度地減少熱敏性化合物分解等問題。有時在分析實際樣品之前不會知道這一點。

5.  一旦確定了合適的GC溫度和升溫速率，每次進樣時降低化學參比標準品的濃度，直至達到每種化合物允許的最小信噪比。這可能是您的特定儀器可能的最低限度。您甚至可以考慮僅使用信噪比（S / N）不小于10的較高濃度標準，以留一些余地，防止儀器在分析樣品后靈敏度 降低。

6.   執(zhí)行步驟1到步驟5后，是時候確定是否可以達到現(xiàn)有方法中列出的檢測限。請記住，這些限制通常包括樣品量和樣品制備/濃度，而不僅僅是步驟5中所述的化學參考標準的檢測限。例如，假設(shè)您能夠在柱上檢測到1ppm（百萬分之一）的化合物xyz。通過樣品制備，無論是通過萃取和/或濃縮還是其他方法，您都可以將樣品濃縮100倍，您的新限制將是0.01ppm或10ppb（十億分之一）。

7.   一旦注入樣品基質(zhì)，希望無需進行任何修改以優(yōu)化儀器、樣品制備或分析，但是對于臟的基質(zhì)，通常需要添加某種清理步驟。在極端情況下，樣品制備可能需要完全改變，例如從萃取/濃縮到SPME或頂空（化合物沸點將是一個重要的決定因素）。

要詳細說明這個主題，請考慮一旦樣本基質(zhì)發(fā)揮作用，化合物響應可能發(fā)生的三件事：

a. 化合物響應沒有變化。這是理想的情況。

b.化合物響應降低或化合物可能完全消失。這是最糟糕的情況。除非通過樣品清理或更換樣品制備進行校正，否則分析將變得不可能。如果在注射參考標準時就發(fā)生這種情況，您可能需要考慮更加極端的措施，如冷柱頭進樣，甚至切換到HPLC或其他一些分析方法。

c. 化合物響應增加。這不是理想的情況，但通常不是一個不可逾越的問題。有些人可能將此稱為“基質(zhì)增強”或“基質(zhì)效應”。我一直認為這種效應是由基質(zhì)覆蓋化合物活性位點引起的，但我不確定。為了解決這個問題，我會繼續(xù)注射樣品（含有基質(zhì)），直到化合物響應穩(wěn)定。