一、目的及要求
1.了解GC-MS定量分析方法、特点及注意事项。
2.了解GC-MS分析条件的设置。
二、实验原理
目前我国市场上出售的可乐饮料，一般都含有咖啡因，但是含量高低不一。咖啡因为黄嘌呤结构化合物，相对分子质量为194，是提高中枢神经系统兴奋的药物。饮料中若含有过多的咖啡因，对某些中枢神经系统有疾患的人或少儿不宜。因此，对这些饮料中的咖啡因作定量检测是非常必要的。
用GC-MS进行有机物定量分析，其基本原理和GC法相同，即样品量与总离子流色谱图峰面积成正比。但是，由于质谱仪对不同化合物的响应值不同，因此需要进行校正，测不同组分的校正因子。如果测一个组分的含量，可以用标准曲线方法或者单点标准法。
单点标准法原理：制备具有合适浓度的待测样品1和具有一定浓度的标准样品2，在两个样品中分别加入内标物，然后进行测定，对于样品1（浓度为c未），面积分别为A未和A内标物1，对于样品2（浓度为c标），面积分别为A标和A内标物2，考虑到两次进样量的影响，利用内标物进行校正，有
式中，W未为待测组分的质量；W标为标准物的质量。
三、仪器与试剂
1.仪器
美国HP5890（GC）-5970（MSD）
2.试剂
咖啡因标准物：进口分装白色结晶，熔点为233～235℃，全合成产品
内标物：对-溴酰苯胺（简称PBA），进口分装，相对分子质量为213
可乐1号，可乐2号，可乐3号饮料均系市售
四、实验步骤
1.标准品和内标物的配置方法（PBA为内标准物）：先制备1 mg／mL的四氢呋喃溶液标准品溶液（A）和内标物的标准溶液（B），分别取出A和B溶液各100μL混合成200μL标准混合液（C），进样2μL。
2.取40 mL可乐饮料，加入适量硫酸钠至饱和，各用20 mL乙醚振摇提取两次，合并乙醚液，加入适量无水硫酸钠干燥一夜，低温下减压旋转蒸发干乙醚，待GC-MS分析。测定用溶液为重蒸四氢呋喃。在已经蒸干乙醚的试管内加入100μL内标溶液，加入100μL四氢呋喃，形成200μL待测液（D），进样2μL，其中含有和标准混合液中相同数量的内标物。
3.实验条件
GC条件：OV-1（30 m×0.25 mm×0.25μm弹性毛细管柱）。
程序升温：160℃，12℃／min至200℃，5℃／min至225℃。
进样口温度：280℃；载气：氦气；柱头压：10 psi。
MS条件：溶剂滞留时间4.5 min，扫描范围为40～220 amu，离子源聚焦电压4 V，倍增器电压1 800 V。
五、数据处理
1.对三种可乐得出的总离子流色谱图和标准溶液的质谱图进行比较，考察是否相同。
2.根据实验原理中的公式，计算咖啡因含量（以每1 mL饮料中含咖啡因的微克列表做比较），见表9-1。
表9-1 不同饮料中咖啡因含量
六、思考题
1.色谱法的内标法和外标法比较，各有什么优缺点？
2.用GC-MS定量分析与GC法定量分析有什么相同之处和不同之处？
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