色谱及质谱常用定量方法

　　色谱及质谱检测中往往需要对目标物质进行定量，目前使用较多的定量方法有面积归一化法、外标法、内标法、标准加入法等。

　　定量分析基本要求：

　　1、纯物质做标准

　　2、被定量组分峰要与其它峰达到基线分离（质谱可不满足）

　　3、符合定性参数要求

　　4、选择合适的定量方法

　　定量分析基本公式：

　　在某些条件限定下，被测组分浓度与检测器的响应值成正比关系。（蒸发光散射检测器浓度与峰面积不成线性，分别取对数后成线性）

　　C_i=f_iA_i或C_i=f_iH_i

　　C_i：组分浓度

　　f_i：响应因子（与组分的理化性质和检测器的性质有关）

　　A_i：组分响应面积

　　H_i：组分响应高度

　　实际修饰公式：Y=aX+b

　　一、面积归一化法

　　把所有出峰的组分含量之和按100％计的定量方法，称为归一化法。当样品中所有组分均能流出色谱柱，—并在检测器上都能产生信号的样品，可用归一化法定量，其中组分i的质量分数可按式计算:

　　归一化法定量的主要问题是质量校正因子的测定较为麻烦，虽然一些校正因子可以从文献中查到或经过一些计算方法算出，但要得到准确的校正因子，还是需要用每一组分的基准物质直接测定。气相色谱的一些主要检测器如FID和TCD对某些组分，如同系物的校正因子相近或有一定的规律，从文献中可以查到或进行计算。当校正因于相近时，可直接用峰面积归一化进行定量分，例如下表中给出了C8芳烃异构体的分析结果。四个组分的FID检测器的质量校正因子在0.96-1.00之间，结果给出了用校正因子进行归一化法的定量结果和直接用峰面积进行归一化的定量结果。比较两个结果，误差很小。在这种情况下直接用峰面积归一是十分方便的，也是误差范围所允许的。

　　用 途：

　　用于杂质检查时，由于峰面积归一化法测定误差大，因此，本法通常只能用于粗略考察供试品中的杂质含量。除另有规定外，一般不宜用于微量杂质的检查。不能作为准确定量的方法，仅在特定情况下使用。

　　特 点：

　　1、无需校正（无标准曲线）

　　2、进样量不严格要求

　　3、要求所有组分都流出并且被检测到

　　4、要求所有组分的响应因子相当

　　5、FID用的较多，校正响应差异

　　6、假设所有fi均相同则

　　Wi%=mi/(m1+m2+m3+…+mi+…)*100%==Ai/(A1+A2+A3+…+Ai+…)*100%=Ci%

　　二、外标法

　　C_i=f_iA_i+b 标准曲线拟合公式，f_i -i组分工作曲线斜率

　　特 点：

　　1、实验室最常用的定量方法，定量结果较为准确

　　2、不需要所有峰都流出或被检测到，只对目标组分校正

　　3、需要标准品

　　4、进样量必须准确

　　5、仪器必须有良好的稳定性

　　6、每个样品分析的色谱条件（检测器响应性能、柱温、流动相组成及流速，进样量，柱效等）很难完全相同，因此容易出现较大误差

　　7、对样品前处理过程中被测组分的变化无法进行补偿

　　三、单点校正法

　　当被测试样中各组分浓度变化范围不大时，可不必绘制多点标准曲线，而采用单点校正法（直接比较法）。配制一个和被测组分含量接近的标准溶液，定量进样，依据被测组分和外标组分峰面积比或峰高比计算被测组分的含量。

　　W_i=f_iA_i，W_S=f_SA_S，f_i=f_S

　　W_i/W_S=A_i/A_S

　　i-被测组分；S-标准液组分

　　缺 点：

　　单点校正法实际上是利用原点作为标准工作曲线上的另一个点。因此，当方法存在较大系统误差时（即标准工作曲线不通过原点），单点校正法的误差较大。

　　四、内标法

　　内标法的关键是选择合适的内标物。

　　试样配制：准确称取一定量的试样W_i，加入一定量内标物W_IS

　　W_i=f_iA_i，W_IS=f_ISA_IS

　　W_i=f_iA_i/f_ISA_IS*W_IS=f_i'A_i/A_IS*W_IS

　　f_i'为待测组分i对内标物IS的质量校正因子

　　将C_IS化归为1则横坐标即可直接读出目标物浓度值C_i

　　特 点：

　　1、多用在国际标准和规定比较严格的方法中

　　2、临床上检测内源性化合物应用较多

　　3、进样量的变化，色谱条件的微小变化对内标法定量结果影响不大

　　4、样品前处理（如浓缩、萃取，衍生化等）前加入内标物，可部分补偿被测组分样品前处理过程的损失

　　5、样品中必须加入等量的同一内标物

　　6、操作相对繁琐

　　7、内标物的选择较困难

　　内标物选择：

　　1、样品中不存在且理化性质与待测物一致

　　2、不与样品中组分发生化学反应

　　3、内标物与待测物响应相近

　　4、内标物与待测物既能较好的分离，又不相距太远（质谱法同位素内标物除外）

　　5、内标物与待测物峰面积比在0.7-1.3范围内最好（根据待测物浓度确定内标物的添加量）

　　6、常用的内标物有同系物以及质谱法常用的同位素内标物如氘代内标

　　五、标准加入法

　　标准加入法可以看作是内标法和外标法的结合。当选择不到合适的内标物或无空白样品时，以待测组分的纯物质为内标物加入到待测样品中，然后在相同的色谱条件下，测定加入待测组分纯物质前后的峰面积（或峰高），从而计算待测组分在样品中含量的方法。

　　具体操作是取等量待测样品若干份，加入不同浓度的待测组分的标准溶液进行分析，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制工作曲线。工作曲线延长线在横坐标上的截距即为样品中待测组分的浓度。由于待测组分以及加入的标准溶液处在相同的样品基体中，相当于把待测试样作为了背景值。

　　但是，由于对每一个样品都要配制三个以上的、含样品溶液和标准溶液的混合溶液，因此，这种方法不适于大批样品的分析。

　　W_i+W_添加=f_i'A_i'

　　当f_i=f_i'时，(W_i+ W_添加)/W_i=A_i'/A_i，即W_i= W_添加/(A_i'/A_i-1)

　　特 点：

　　1、只需欲测组分的纯物质，不需另外选择内标物

　　2、进样量要准确

　　3、两次色谱条件完全相同以保证校正因子完全相等

　　4、若在样品的前处理之前就加入已知准确量的待测组分，则可以补偿欲测组分在前处理过程中的损失，是色谱分析中较常用的定量分析方法

　　5、缺点是要求加入待测组分前后两次色谱条件完全相同，以保证两次测定时的校正因子完全相等，否则将引起分析测定的误差

　　应用外标法能够满足要求，首选外标法，毕竟外标法简单省事。单从精密度方面去考虑，排除其它成本和效率的因素，内标法优于外标法。对结果精密度和准确度要求高时采用内标法还是必要的。

　　内标与外标都是定量的一种方法，各有优缺点，要综合考虑分析领域，分析要求和以及分析成本和分析效率等方面来选择定量方法，找到简单而有效的定量分析法才是最重要的。