方案概述
前言：
機(jī)動車駕駛?cè)搜褐芯凭磕軌蛑庇^地反映駕駛?cè)藛T在駕駛車輛時駕駛能力的受損程度，檢測結(jié)果作為是否酒駕和醉駕的判斷依據(jù)，法庭辯護(hù)中需要使用乙醇濃度的定量值，因此血醇濃度測定成為毒理學(xué)實驗室最常進(jìn)行的項目。頂空氣相色譜測定醉酒駕駛?cè)藛T血液中的乙醇含量是最常見和最普遍的一個應(yīng)用方法。
本文參考《GB/T 42430-2023血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇和正丁醇檢驗》，使用皖儀科技?xì)庀嗌V儀GC6100以及全自動頂空進(jìn)樣器HS-15，采用雙柱系統(tǒng)雙FID檢測器分析方法對血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇和正丁醇檢驗進(jìn)行分析，線性、檢出限、定量限、定量重復(fù)性、相對相差均符合相關(guān)要求，且所有化合物在較短時間內(nèi)完成分離，能快速準(zhǔn)確檢測人血液、尿液中的醇類，丙酮等化合物。
關(guān)鍵詞：氣相色譜、頂空進(jìn)樣器、雙柱系統(tǒng)雙FID檢測器、乙醇
1.儀器設(shè)備及試劑
1.1儀器配置清單
表1 儀器配置清單表
|
序號 |
名稱 |
數(shù)量 |
|
1 |
GC6100氣相色譜儀 |
1臺 |
|
2 |
分流/不分流進(jìn)樣口 |
1套 |
|
3 |
FID檢測器 |
2套 |
|
4 |
HS-20全自動頂空進(jìn)樣器（10mL頂空瓶） |
1臺 |
|
5 |
BAC1 (30m×0.32mm×1.8µm)柱或等效色譜柱； |
1根 |
|
6 |
BAC2 (30m×0.32mm×1.2µm)柱或等效色譜柱； |
1根 |
|
7 |
SmartLab CDS 2.0色譜工作站 |
1套 |
1.2試劑及標(biāo)準(zhǔn)品清單
表2 試劑及標(biāo)品清單表
|
序列 |
試劑及標(biāo)準(zhǔn)品 |
純度 |
|
1 |
甲醇 |
色譜純99.9% |
|
2 |
乙醇 |
色譜純99.9% |
|
3 |
丙酮 |
色譜純99% |
|
4 |
正丙醇 |
色譜純99.9% |
|
5 |
異丙醇 |
色譜純99.9% |
|
6 |
叔丁醇 |
色譜純99.9% |
|
7 |
正丁醇 |
色譜純99.9% |
1.3實驗材料及輔助設(shè)備
1.3.1萬分之一天平
1.3.2 氫氣發(fā)生器
1.3.3空氣發(fā)生器
2.實驗方法
2.1溶液配置
2.1.1 10mg/mL標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備液
準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)乙醇（甲醇、乙醛、丙酮、正丙醇、異丙醇、正丁醇）適量，用水配置成10.0mg/mL標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備液。
2.1.5 5mg/mL內(nèi)標(biāo)物叔丁醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備液
準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)叔丁醇適量，用水配置成5.0mg/mL標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備液。
2.2實驗條件
2.2.1氣相色譜條件
柱1：BAC1毛細(xì)管柱 30m×0.32mm×1.8µm
柱2：BAC2毛細(xì)管柱 30m×0.32mm×1.2µm
進(jìn)樣口溫度：150℃ 柱流量：4mL/min 分流比：10：1
柱溫：40℃（5min），20℃/min升至100℃
檢測器： 溫度：250℃ 氫氣：30mL/min 空氣：300mL/min 尾吹(N2)：10mL/min
2.2.2頂空進(jìn)樣器條件
加熱爐溫度：65℃
定量環(huán)溫度：105℃
傳輸線溫度：110℃
加熱平衡：10min
GC分析：8min
進(jìn)樣：1min
3實驗結(jié)果
3.1標(biāo)準(zhǔn)品譜圖
圖1 空白色譜圖
圖2目標(biāo)化合物在BAC1柱出峰圖（1mg/mL）
表3目標(biāo)化合物在BAC1柱上色譜參數(shù)表
|
序號 |
化合物名 |
保留時間(min) |
峰面積(pA*s) |
理論塔板數(shù) |
分離度 |
|
1 |
甲醇 |
1.439 |
23.609 |
11942 |
7.141 |
|
2 |
乙醇 |
1.821 |
50.021 |
17983 |
4.168 |
|
3 |
丙酮 |
2.051 |
184.89 |
21536 |
2.091 |
|
4 |
異丙醇 |
2.174 |
97.51 |
19827 |
4.702 |
|
5 |
叔丁醇 |
2.496 |
40.806 |
17620 |
8.806 |
|
6 |
正丙醇 |
3.181 |
96.602 |
25062 |
29.015 |
|
7 |
正丁醇 |
6.783 |
145.246 |
26098 |
n.a. |
圖3目標(biāo)化合物在BAC2柱出峰圖（1mg/mL）
表4目標(biāo)化合物在BAC2柱上色譜參數(shù)表
|
序號 |
化合物名 |
保留時間(min) |
峰面積(pA*s) |
理論塔板數(shù) |
分離度 |
|
1 |
甲醇 |
1.34 |
40.429 |
12400 |
6.015 |
|
2 |
乙醇 |
1.663 |
86.469 |
12598 |
5.023 |
|
3 |
異丙醇 |
2.01 |
156.399 |
10412 |
3.976 |
|
4 |
叔丁醇 |
2.386 |
68.483 |
7459 |
2.434 |
|
5 |
正丙醇 |
2.636 |
161.039 |
12273 |
2.968 |
|
6 |
丙酮 |
2.927 |
297.901 |
13470 |
15.569 |
|
7 |
正丁醇 |
5.084 |
242.323 |
13331 |
n.a. |
說明：由上述譜圖可見，空白樣品在兩個檢測器FID 1、FID2 上均未出現(xiàn)目標(biāo)物乙醇（甲醇、丙酮、正丙醇、異丙醇、正丁醇）色譜峰，各物質(zhì)間色譜峰的分離度均大于1.5，滿足實驗分析需求。
3.2校準(zhǔn)曲線
3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液配置
用水將10.0mg/mL乙醇（甲醇、丙酮、正丙醇、異丙醇、正丁醇）標(biāo)準(zhǔn)儲備液標(biāo)，逐級稀釋成0.1、0.2、0.5、0.8、1.0、2.0、3.0mg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。
用水將5.0mg/mL叔丁醇配置0.04mg/mL叔丁醇內(nèi)標(biāo)工作液。
取標(biāo)準(zhǔn)溶液100 µL 及 0.04 mg/mL 內(nèi)標(biāo)物叔丁醇工作溶液 500 µL（采用外標(biāo)法時，以水替代內(nèi)標(biāo)物叔丁醇工作溶液）置于頂空進(jìn)樣瓶內(nèi)，蓋緊硅橡膠墊，混勻，置于頂空自動進(jìn)樣器樣品盤上進(jìn)樣。
3.2.2 外標(biāo)-曲線法
前通道FID1
表5目標(biāo)化合物在FID1校準(zhǔn)曲線和線性范圍
|
甲醇 R=0.99959
|
乙醇 R=0.99976
|
|
丙酮 R=0.99993
|
異丙醇 R=0.99989
|
|
正丙醇 R=0.99985
|
正丁醇 R=0.99989
|
后通道FID2
表6目標(biāo)化合物在FID2校準(zhǔn)曲線和線性范圍
|
甲醇 R= 0.99984
|
乙醇 R=0.99984
|
|
異丙醇 R=0.99979
|
正丙醇 R=0.99969
|
|
丙酮 R=0.99993
|
正丁醇 R=0.99986
|
3.2.2 內(nèi)標(biāo)-曲線法
前通道FID1
|
甲醇 R=0.99999
|
乙醇 R=0.99999
|
|
丙酮 R=0.99999
|
異丙醇 R=0.99997
|
|
正丙醇 R=0.99998
|
正丁醇 R=0.99997
|
表7目標(biāo)化合物在FID1校準(zhǔn)曲線和線性范圍
后通道FID2
表8目標(biāo)化合物在FID1校準(zhǔn)曲線和線性范圍
|
甲醇 R= 0.99987
|
乙醇 R=0.99986
|
|
異丙醇 R=0.99982
|
正丙醇 R=0.99983
|
|
丙酮 R=0.99992
|
正丁醇 R=0.99980
|
由實驗結(jié)果可知乙醇（甲醇、丙酮、正丙醇、異丙醇、正丁醇）標(biāo)準(zhǔn)溶液中各組分的線性良好，線性相關(guān)系數(shù)R＞0.999，滿足實驗分析需求。
3.3定量重復(fù)性
3.3.1外標(biāo)-曲線法
取濃度為1mg/mL的水中標(biāo)準(zhǔn)溶液100 µL 及 500 µL水，用頂空進(jìn)樣器進(jìn)樣，重復(fù)測試6次，計算重復(fù)性。
圖4 1mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液定量重復(fù)性圖
表9 化合物定量重復(fù)性（外標(biāo)法）
|
化合物 |
FID1 |
FID2 |
|
面積重復(fù)性 |
面積重復(fù)性 |
|
|
甲醇 |
1.713% |
1.703% |
|
乙醇 |
1.786% |
1.740% |
|
丙酮 |
1.531% |
1.525% |
|
異丙醇 |
1.765% |
1.750% |
|
正丙醇 |
1.731% |
1.718% |
|
正丁醇 |
1.805% |
1.583% |
3.3.2內(nèi)標(biāo)-曲線法
取濃度為1mg/mL的水中標(biāo)準(zhǔn)溶液100 µL 及0.04 mg/mL 內(nèi)標(biāo)物叔丁醇工作溶液 500 µL，用頂空進(jìn)樣器進(jìn)樣，重復(fù)測試6次，計算重復(fù)性。
圖5 1mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液定量重復(fù)性圖（內(nèi)標(biāo)法）
表9 化合物定量重復(fù)性（內(nèi)標(biāo)法）
|
化合物 |
FID1 |
FID2 |
|
面積重復(fù)性 |
面積重復(fù)性 |
|
|
甲醇 |
0.820% |
1.224% |
|
乙醇 |
0.878% |
1.091% |
|
丙酮 |
0.868% |
0.879% |
|
異丙醇 |
0.852% |
0.865% |
|
正丙醇 |
0.841% |
0.921% |
|
正丁醇 |
0.768% |
0.766% |
3.4檢出限
取濃度為0.05mg/mL的水中標(biāo)準(zhǔn)溶液100 µL 及水500 µL，置于頂空瓶，用頂空進(jìn)樣器進(jìn)樣，采集完成后，從色譜圖中識別，讀取目標(biāo)化合物峰高和基線噪音計算信噪比（S/N）。
圖6 0.05mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
表10 0.05mg/mL各化合物信噪比
|
序號 |
化合物名 |
保留時間(min) |
峰面積(pA*s) |
峰高(pA) |
樣品量 |
信噪比 |
|
1 |
甲醇 |
1.444 |
1.268 |
0.502 |
0.055mg/L |
116.870 |
|
2 |
乙醇 |
1.837 |
2.649 |
0.909 |
0.058mg/L |
211.532 |
|
3 |
丙酮 |
2.057 |
11.373 |
4.573 |
0.059mg/L |
1064.229 |
|
4 |
異丙醇 |
2.184 |
5.331 |
1.827 |
0.057mg/L |
425.139 |
|
5 |
正丙醇 |
3.199 |
5.358 |
1.453 |
0.058mg/L |
338.023 |
|
6 |
正丁醇 |
6.814 |
7.611 |
1.108 |
0.057mg/L |
257.840 |
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定方法檢測限為 0.05mg/mL，本方法中各化合物在濃度為0.05mg/mL信噪比遠(yuǎn)大于3，符合國標(biāo)要求。
3.5定量限
取濃度為0.1mg/mL的水中標(biāo)準(zhǔn)溶液100 µL 及水500 µL，置于頂空瓶，用頂空進(jìn)樣器進(jìn)樣，采集完成后，從色譜圖中識別，讀取目標(biāo)化合物峰高和基線噪音計算信噪比（S/N）。
圖7 0.1mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
表11 0.1mg/mL各化合物信噪比
|
序號 |
化合物名 |
保留時間(min) |
峰面積(pA*s) |
峰高(pA) |
樣品量 |
信噪比 |
|
1 |
甲醇 |
1.444 |
2.752 |
1.079 |
0.108mg/L |
294.926 |
|
2 |
乙醇 |
1.833 |
5.671 |
2.034 |
0.108mg/L |
555.923 |
|
3 |
丙酮 |
2.054 |
21.791 |
9.181 |
0.105mg/L |
2508.968 |
|
4 |
異丙醇 |
2.181 |
10.990 |
3.929 |
0.107mg/L |
1073.720 |
|
5 |
正丙醇 |
3.193 |
11.336 |
3.182 |
0.107mg/L |
869.740 |
|
6 |
正丁醇 |
6.801 |
16.110 |
2.414 |
0.106mg/L |
659.754 |
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定方定量限為 0.1mg/mL，本方法中各化合物在濃度為0.1mg/mL信噪比遠(yuǎn)大于10，符合國標(biāo)要求。
3.6 相對相差
取濃度為 0.1mg/1mL的水中標(biāo)準(zhǔn)溶液100 µL 及0.04 mg/mL 內(nèi)標(biāo)物叔丁醇工作溶液 500 µL，配置2份，用頂空自動進(jìn)樣器進(jìn)樣。記錄 2 份樣品中各組分在FID1和FID2上的濃度，計算各組分含量的相對相差。
圖8 兩份0.1mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
表11 0.1mg/mL各化合物相對相差
|
序號 |
化合物名 |
FID1 |
|||
|
樣品量1（mg/mL） |
樣品量2（mg/mL） |
平均值（mg/mL） |
相對相差 |
||
|
1 |
甲醇 |
0.111 |
0.111 |
0.111 |
0 |
|
2 |
乙醇 |
0.114 |
0.113 |
0.1135 |
0.8% |
|
3 |
丙酮 |
0.110 |
0.110 |
0.110 |
0 |
|
4 |
異丙醇 |
0.104 |
0.106 |
0.105 |
1.9% |
|
5 |
正丙醇 |
0.111 |
0.111 |
0.111 |
0 |
|
6 |
正丁醇 |
0.106 |
0.107 |
0.1065 |
0.9% |
|
序號 |
化合物名 |
FID2 |
|||
|
樣品量1（mg/mL） |
樣品量2（mg/mL） |
平均值（mg/mL） |
相對相差 |
||
|
1 |
甲醇 |
0.115 |
0.111 |
0.113 |
3.5% |
|
2 |
乙醇 |
0.113 |
0.114 |
0.1135 |
0.88% |
|
3 |
丙酮 |
0.109 |
0.111 |
0.110 |
1.8% |
|
4 |
異丙醇 |
0.104 |
0.107 |
0.1055 |
2.8% |
|
5 |
正丙醇 |
0.111 |
0.112 |
0.1115 |
0.9% |
|
6 |
正丁醇 |
0.108 |
0.107 |
0.1075 |
0.9% |
4.結(jié)論
本方法使用皖儀科技GC6100氣相色譜儀以及全自動頂空進(jìn)樣器HS-20，采用雙柱系統(tǒng)雙FID檢測器分析方法對血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇和正丁醇檢驗進(jìn)行分析。由數(shù)據(jù)可得該方法的各色譜峰峰形良好、分離度符合國標(biāo)要求，線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999，符合國標(biāo)規(guī)定的線性相關(guān)系數(shù) r 不小于 0.997要求，定量重復(fù)性小于2%，含量相對相差小于4%，優(yōu)于國標(biāo)要求，檢出限、定量限均滿足要求，說明了該方法配備皖儀科技?xì)庀嗌V雙柱雙檢測器系統(tǒng)滿足對待測樣本的常規(guī)性定性定量檢測需求。
相關(guān)產(chǎn)品
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