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色譜分析常用定量方法

更新時(shí)間:2026-03-09

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色譜定量主要分為外標(biāo)法、歸一化法、內(nèi)標(biāo)法、標(biāo)準(zhǔn)加入法(內(nèi)加法) 四種,歸一化法還可細(xì)分為百分比法、帶校正因子的歸一化法、部分歸一化法,具體如下:

1. 歸一化法

定義:將樣品中所有出峰組分的含量之和按100%計(jì),通過(guò)各組分峰面積(或峰高)占總峰面積(或總峰高)的比例計(jì)算含量,稱(chēng)為歸一化法。

關(guān)鍵要求:需滿(mǎn)足“所有組分均出峰",且各組分的校正因子已知(若校正因子一致,可簡(jiǎn)化為“百分比法")。

優(yōu)點(diǎn)


  • 操作簡(jiǎn)便,準(zhǔn)確性高;

  • 進(jìn)樣量、流速、柱溫等操作條件的微小變化,對(duì)結(jié)果影響很小;

  • 無(wú)需精確控制進(jìn)樣量,適合進(jìn)樣體積難以精準(zhǔn)把控的場(chǎng)景。


缺點(diǎn)


  • 要求樣品中所有組分都能出峰,且峰能分離(無(wú)重疊);

  • 若組分校正因子差異大,需單獨(dú)測(cè)定各組分校正因子,操作稍繁瑣。


適用場(chǎng)景


  • 樣品組分復(fù)雜且所有組分均能出峰(如石油產(chǎn)品、混合溶劑的組分分析);

  • 進(jìn)樣量難以精準(zhǔn)控制(如手動(dòng)進(jìn)樣重復(fù)性差);

  • 適用于氣相色譜分析和液相色譜分析,是通用較強(qiáng)的方法。


2. 外標(biāo)法(又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)曲線法、直接比較法)

定義:以“待測(cè)組分的標(biāo)準(zhǔn)樣品"為參照,通過(guò)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或單點(diǎn)校正,計(jì)算樣品中待測(cè)組分的含量。

操作步驟

標(biāo)準(zhǔn)曲線法:


  • 配制不同濃度的待測(cè)組分標(biāo)準(zhǔn)系列;

  • 在相同色譜條件下,等體積進(jìn)樣,測(cè)定各濃度對(duì)應(yīng)的峰面積(或峰高);

  • 以“濃度"為橫坐標(biāo)、“峰面積/峰高"為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(理想狀態(tài)下應(yīng)過(guò)原點(diǎn),斜率為JUED校正因子);

  • 相同條件下進(jìn)樣樣品,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀取待測(cè)組分濃度。


單點(diǎn)校正法(直接比較法):當(dāng)樣品中待測(cè)組分含量變化小、已知大致范圍時(shí),無(wú)需繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線——僅用一個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品,與樣品對(duì)比峰面積(或峰高),按比例計(jì)算含量(默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)曲線過(guò)原點(diǎn))。

關(guān)鍵要求


  • 標(biāo)準(zhǔn)曲線若不通過(guò)原點(diǎn)((y = ax + b)),需滿(mǎn)足 (b)的JUED值≤100%響應(yīng)值(滿(mǎn)量程)的2%,否則存在系統(tǒng)誤差,需排查原因;

  • 每次分析的色譜條件(柱溫、流速、檢測(cè)器響應(yīng)、進(jìn)樣量等)需盡可能一致。


優(yōu)點(diǎn)


  • 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線后,大量樣品分析效率高;

  • 標(biāo)準(zhǔn)曲線可短期復(fù)用,期間可用單點(diǎn)校正驗(yàn)證曲線有效性。


缺點(diǎn)


  • 色譜條件波動(dòng)(如流速變化、檢測(cè)器靈敏度漂移)會(huì)導(dǎo)致誤差;

  • 無(wú)法補(bǔ)償樣品前處理(如濃縮、萃取)中待測(cè)組分的損失。


適用場(chǎng)景


  • 進(jìn)樣量能精準(zhǔn)控制(如自動(dòng)進(jìn)樣器);

  • 樣品組分簡(jiǎn)單,待測(cè)組分能與其他組分分離;

  • 大量樣品的常規(guī)分析(如批量檢測(cè)食品中的某類(lèi)添加劑)。


3. 內(nèi)標(biāo)法

定義:選擇一種“樣品中不存在的純物質(zhì)"(內(nèi)標(biāo)物),定量加入樣品中,通過(guò)“待測(cè)組分與內(nèi)標(biāo)物的響應(yīng)值(峰面積/峰高)之比",結(jié)合內(nèi)標(biāo)物的加入量計(jì)算待測(cè)組分含量。

關(guān)鍵:內(nèi)標(biāo)物的選擇標(biāo)準(zhǔn)


  • 樣品中不含該物質(zhì);

  • 性質(zhì)與待測(cè)組分相近(如極性、沸點(diǎn)、保留時(shí)間),不與樣品發(fā)生反應(yīng);

  • 能溶于樣品;

  • 色譜峰與待測(cè)組分峰接近(或位于多組分峰中間),且與所有峰分離。


優(yōu)點(diǎn)


  • 進(jìn)樣量波動(dòng)、色譜條件微小變化對(duì)結(jié)果影響??;

  • 若在前處理前加入內(nèi)標(biāo)物,可補(bǔ)償待測(cè)組分在前處理中的損失;

  • 精度和準(zhǔn)確度優(yōu)于外標(biāo)法,適合高精度分析。


缺點(diǎn)


  • 選擇合適的內(nèi)標(biāo)物較困難;

  • 內(nèi)標(biāo)物需準(zhǔn)確稱(chēng)量,操作比外標(biāo)法繁瑣;

  • 需同時(shí)測(cè)定待測(cè)組分和內(nèi)標(biāo)物的峰面積(或峰高),計(jì)算稍復(fù)雜。


適用場(chǎng)景


  • 進(jìn)樣量難以精準(zhǔn)控制(如手動(dòng)進(jìn)樣、樣品黏度大);

  • 樣品需復(fù)雜前處理(如萃取、衍生化);

  • 高精度定量分析(如藥物雜質(zhì)檢測(cè)、痕量組分分析)。


4. 標(biāo)準(zhǔn)加入法(又稱(chēng)內(nèi)加法)

定義:本質(zhì)是“特殊的內(nèi)標(biāo)法"——當(dāng)無(wú)法找到合適內(nèi)標(biāo)物時(shí),以“待測(cè)組分的純物質(zhì)"作為“內(nèi)標(biāo)物",定量加入待測(cè)樣品中,通過(guò)對(duì)比“加入前后待測(cè)組分的響應(yīng)值"計(jì)算含量。

操作思路


  • 取兩份相同樣品:一份為“原樣",一份加入已知量的待測(cè)組分純物質(zhì)(“加標(biāo)樣");

  • 相同色譜條件下測(cè)定兩份樣品的峰面積(或峰高);

  • 按比例計(jì)算原樣中待測(cè)組分的含量(假設(shè)加入前后校正因子不變)。


優(yōu)點(diǎn)


  • 無(wú)需額外尋找內(nèi)標(biāo)物,只需待測(cè)組分純物質(zhì);

  • 進(jìn)樣量無(wú)需精準(zhǔn)控制,操作相對(duì)簡(jiǎn)單;

  • 若在前處理前加標(biāo),可補(bǔ)償待測(cè)組分的損失。


缺點(diǎn)


  • 要求“加入前后色譜條件一致",否則校正因子變化會(huì)導(dǎo)致誤差;

  • 操作步驟比內(nèi)標(biāo)法更繁瑣(需制備加標(biāo)樣、多次測(cè)定)。


適用場(chǎng)景


  • 無(wú)法找到合適內(nèi)標(biāo)物的場(chǎng)景;

  • 樣品基質(zhì)復(fù)雜(如高鹽、高黏度樣品),干擾內(nèi)標(biāo)物選擇;

  • 待測(cè)組分前處理?yè)p失較大的分析(如環(huán)境樣品中痕量有機(jī)物檢測(cè))。