气质联用仪法(GC-MS)分析测定檀香籽油主成分

华南农业大学
综合性实验报告
实验项目名称：气质联用仪法（GC-MS）分析测定檀香籽
油主成分
实验项目性质：综合性实验
所属课程名称：食品仪器分析综合实验I
班级：13级食品质量与安全4班
姓名：黄嘉源
学号：201330520404
1 实验试剂与仪器
安捷伦7890A/5975C-GC/MSD、檀香籽油
2 试验方法与原理
2.1 仪器基本原理和应用范围
质谱法可以进行有效的定性分析，但对复杂有机化合物的分析就显得无能为力；而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法，特别适合于进行有机化合物的定量分析，但定性分析则比较困难。

因此，这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。

像这种将两种或两种以上方法结合起来的技术称之为联用技术，将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器叫做气-质联用仪。

气质联用仪是利用试样中各组份在气相和固定液两相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器(质谱仪)，产生的离子流讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱峰。

气质联用仪的工作过程是高纯载气由高压钢瓶中流出，经减压阀降压到所需压力后，通过净化干燥管使载气净化，再经稳压阀和转子流量计后，以稳定的压力、恒定的速度流经气化室与气化的样品混合，将样品气体带入色谱柱中进行分离。

分离后的各组分随着载气先后流入检测器(质谱仪)，然后载气放空。

检测器将物质的浓度或质量的变化转变为一定的电信号，经放大后在记录仪上记录下来，就得到色谱流出曲线。

根据色谱流出曲线上得到的每个峰的保留时间，可以进行定性分析，根据峰面积或峰高的大小，可以进行定量分析。

2.2 定性分析原理
将待测物质的谱图与谱库中的谱图对比定性。

2.3 定量分析原理
相对定量方法（峰面积归一法）：由气质联用仪得到的总离子色谱图或质量色谱图，其色谱峰面积与相应组分含量成正比，可对某一组分进行相对定量。

绝对定量法（标准物质标定法）：配制一组合适浓度的标准样品，在最佳测定条件下，由低浓度到高浓度依次测定它们的吸光度A，以吸光度A对浓度C作图得A-C标准曲线。

在相同的测定条件下，测定未知样品的吸光度，从A-C标准
曲线上用内插法求出未知样品中被测元素的浓度。

2.4实验条件
索氏提取檀香种子油脂，经甲酯化处理后上GC-MS检测脂肪酸组成。

柱子型号：DB-5
色谱条件：初温：120℃,保持5min；以5℃/min升至220℃，保持1min；再以4℃
/min，升至250℃/min，保持5min。

载气为高纯氦气。

进样口温度：250℃；分流比：20：1.
质谱条件：离子源EI，电离电压：70Ev;离子源230℃。

质量范围：40-400Amu 3 实验步骤
3.1香精油提取
目前迷迭香精油的提取有冷磨法、冷榨法、蒸馏法、浸提法、吸取法和超临
界萃取法等方法,其中蒸馏法操作简便,成本较低,是最常用的方法。

本实验的精油由研究生师兄师姐们提供，具体制备方法不介绍。

3.2使用GC-MS的步骤顺序
3.2.1开、关机顺序
开机：通氮气→开电源→设置温度（柱箱、汽化）→加热→通空气、氢气→点火→调准基线→进样
关机：关氢气、空气→关掉加热器→通者氮气降温至室温→关电源→关氮气
3.2.2温度设定
1）柱温设定（范围：-99℃~399℃）、进样器温度设定（范围：0~99℃）2）了解温度设定情况
3）监测实际温度
4）设定温度的启动和停止
3.2.3检测器
1 ）选择检测器，
2 ）设置检测器量程
3.2.4分析
当柱温箱、汽化室温度设定好后，按START键，开始升温到设定的温度。

当柱室温度达到所设定温度±1℃以内时，READY灯亮。

但因温度稳定达到所设定值之前，会略有波动，REDAY灯会闪烁一、二次，但很快就会稳定。

当柱箱和汽化室温度达到设定的温度时，就可以进样分析了。

分析条件：
（1）气相色谱条件：色谱柱DB-5, 前进样口温度:270℃, 升温程序为：50℃
保持1分钟,以5℃/min速率升温到200℃保持3min，整个程序为34min,分流比
为40：1.
（2）质谱条件：四级杆温度:150℃,离子源(EI):70ev,230℃.
3.2.5数据处理
所得谱图经谱库检索结合手工检索，并查阅有关资料进行精油组分定性
4 实验结果
用气相色谱数据处理系统，以峰面积归一法测得其中各组分的相对百分含量，对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得到质谱图经过NIST质谱计算机数据系统检索，结合人工谱图解析，结果檀香籽油分离出28个色谱峰，共鉴定出21个化学成分，占总成分含量的96.11%，具体如表1。

丰度
时间-->
表1 檀香籽油主要成分及其质量分数
编号保留时间
tR / min
化合物
（Compound）
分子式
（Molecular
Formular）
质量分数
Relative
Content
五、实验讨论
1.气质联用的优越性体现在哪里？
质谱分析法是唯一可以确定分子式的方法，具有很强的定性能力，能够根据各类有机化合物的断裂规律，通过扫描分子碎片离子锋来提供较丰富的有关有机化合物结构的信息。

但是质谱分析法只能对纯物质进行定性，然而大部分有机物均以混合物的形式存在。

通过气相色谱仪与质谱仪联用，能够利用气相色谱仪对待测的混合物进行分离，使得混合的成分能够按一定顺序进入质谱仪，从而达到对混合物中的成分一一进行分析，为有机化合物的分析提供了行之有效的便利方法，解决了大多色谱无法分析混合物的课题。

同时由于质谱仪具有较高的灵敏度，
气质联用能够对混合物中微量的成分进行较为准确的定性分析。

2.气相色谱的分离主要作用部位是什么？如何实现的？
气相色谱分离混合物的主要部位是分析系统，一般指色谱柱。

待测物质各组分在性质和结构上的差异使其与固定相相互作用的类型、强弱不同，在流动相的同等推动力作用下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而时各组分按先后不同的次序从固定相中流出，达到各组分的分离。

3.质谱仪为什么要在真空状态下工作？
质谱仪对有机化合物进行定性分析的一个比较关键原理就是通过电离室将所测分子离子化，最后利用质量分析器对不同质荷比的离子进行分离并且达到对离子的定性分析。

真空的工作环境的一个重要作用就是减少离子的碰撞损失，保证检测的准确度。

同时真空度较低会干扰离子源的正常调节，同时导致因大量的氧的存在烧坏离子源灯丝，且引起其它分子离子反应，使质谱图复杂化，阻碍物质结构的分析。

更重要的是在低真空状态下很可能会使用作加速离子的几千伏高压产生放电，造成危险。