用反吹技術提高柱效和延長柱壽命

要點

? 反吹－ 一種在低溫下從柱中快速清除高沸點物質的技術，從而縮短分析時間，延長色譜柱使用壽命。

? 280 °C反吹7 min和320 °C高溫烘烤33 min，其清除柱中污染物效果一樣，但可縮短分析時間30%以上。

? 應用反吹技術，可防止柱流失組分和高分子殘留物進入MSD檢測器，從而降低離子源的污染。

在以前發表的應用[1]中介紹了一次進樣可以同時采集多個GC信號和MS信號，色譜柱的末端加一個3路分流器，使從柱子中流出的組分按比例將2份分流到氣相色譜的檢測器，一份分流到MSD。這種采集多個信號的配置可以使我們得到用于譜庫檢索的全掃描信號、用于定量的SIM信號以及在復雜樣品中得到選擇性好、靈敏度高的元素選擇檢測器數據。

儀器：7683ALS，7890A GC（配置分流/不分流進樣口、3路分流器、μECD和DFPD）以及5975C MSD檢測器。圖1為牛奶提取液一次進樣同時得到的4種色譜圖，具有同步SIM/scan功能的5975C MSD提供用于定性的全掃描數據和和用于定量分析的SIM數據，不需要分光過濾器而提供P和S元素信號的DFPD檢測器。

由圖1中全掃描TIC圖可知：基質色譜峰主要在32 min以后才出現，通常設定一個程序升溫而清除分析樣品后殘留在柱中的殘留物，在這期間必須應用后運行模式來快速清除柱中殘留雜質以便下一個樣品的進樣。因此，通常用比分析時的柱溫更高的溫度來作為后運行條件來清除柱中殘留物，這將延長分析時間，縮短色譜柱的使用壽命。在對牛奶提取液的分析中，目標物質峰在42 min內就可以全部出來，但采用后運行程序在72 min內仍可觀察到大的基質峰，這就是說，分析每個樣品都要多出30 min。

反吹[2]是通過反向吹掃色譜柱清除靠近進樣口柱末端殘留物的方法大大降低運行時間的一種簡單技術，殘留物停留在進樣口柱端，直到溫度足夠高時才進入柱內通過色譜柱。應用反向吹掃技術可以在殘留物進入柱內之前，可以將他們在較低溫度和較短時間內就將其從色譜柱進樣口端清除而不進入柱內。

反吹技術有很多的好處：

? 縮短運行時間（沒有用烘烤，不需要低溫冷卻）

? 減少柱流失，延長柱壽命（沒有高溫烘烤）

? 消除鬼峰（沒有高沸點物質進入下一次運行過程）

? 減少污染物進入檢測器，特別是對MSD非常有利（減少離子源污染）

圖2為Agilent 7890A GC/5975C MSD分析3種情況下的總離子流圖，上部色譜圖為牛奶提取液分析中，目標化合物峰在42 min內就可以全部流出（程序升溫至280 °C），但要在320 °C后運行33 min才能將所有殘留物從柱中清除，這部分時間幾乎和樣品的分析時間一樣多。中間色譜圖為采用反吹技術分析相同的牛奶提取液，在280 °C后運行7 min反吹。底部色譜圖為采用反吹技術完成分析后運行的一個空白，空白表明反吹后色譜柱非常干凈。這個實驗表明，應用7 min反吹技術即可使色譜柱很干凈，相當于烘烤33 min時的效果。

圖2表明：采用反吹技術分析牛奶提取液，可縮短分析時間和減少柱流失，柱溫在280 °C時可縮短超過30%的分析時間，而不用升高柱溫至320 °C。反吹技術需要柱餾分分流器和快速轉換器。