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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
化合物	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
化合物	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(pAs)**	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
序號	化合物名	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
序號	化合物名	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。

下載解決方案