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應(yīng)用文章
內(nèi)標(biāo)物:定義、選擇策略與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)


何為氣相色譜中的內(nèi)標(biāo)物?
內(nèi)標(biāo)物(Internal Standard, IS)指在定量分析中,以恒定濃度添加至所有待測(cè)樣品的化學(xué)物質(zhì)。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于色譜與光譜分析領(lǐng)域,可顯著提升數(shù)據(jù)可靠性。
計(jì)算原理與誤差校正機(jī)制
目標(biāo)分析物的定量計(jì)算不直接依賴其峰面積,而是通過峰面積比實(shí)現(xiàn):
峰面積比 = 分析物峰面積 / 內(nèi)標(biāo)物峰面積
此方法可有效抵消樣品前處理與儀器進(jìn)樣環(huán)節(jié)的波動(dòng)影響。由于內(nèi)標(biāo)物與目標(biāo)物在實(shí)驗(yàn)流程中經(jīng)歷相同干擾,二者的響應(yīng)變化呈同步性,通過比值計(jì)算可系統(tǒng)性降低隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差,提升結(jié)果精密度,減少重復(fù)實(shí)驗(yàn)需求。
計(jì)算原理與誤差校正機(jī)制
目標(biāo)分析物的定量計(jì)算不直接依賴其峰面積,而是通過峰面積比實(shí)現(xiàn):
峰面積比 = 分析物峰面積 / 內(nèi)標(biāo)物峰面積
此方法可有效抵消樣品前處理與儀器進(jìn)樣環(huán)節(jié)的波動(dòng)影響。由于內(nèi)標(biāo)物與目標(biāo)物在實(shí)驗(yàn)流程中經(jīng)歷相同干擾,二者的響應(yīng)變化呈同步性,通過比值計(jì)算可系統(tǒng)性降低隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差,提升結(jié)果精密度,減少重復(fù)實(shí)驗(yàn)需求。
內(nèi)標(biāo)物篩選原則
核心篩選指標(biāo)包括:
● 分離度:確保內(nèi)標(biāo)物與樣品基質(zhì)及其他組分無交叉干擾;
● 物化性質(zhì)匹配性:優(yōu)先選擇與目標(biāo)分析物極性、揮發(fā)性等性質(zhì)相近的物質(zhì),以保證保留時(shí)間、峰形及檢測(cè)器響應(yīng)的一致性;
● 同位素標(biāo)記策略:在GC-MS分析中,常采用目標(biāo)物的氘代衍生物作為內(nèi)標(biāo)(如氘代丁子香酚),因其理化特性高度相似但質(zhì)譜信號(hào)可區(qū)分。
● 分離度:確保內(nèi)標(biāo)物與樣品基質(zhì)及其他組分無交叉干擾;
● 物化性質(zhì)匹配性:優(yōu)先選擇與目標(biāo)分析物極性、揮發(fā)性等性質(zhì)相近的物質(zhì),以保證保留時(shí)間、峰形及檢測(cè)器響應(yīng)的一致性;
● 同位素標(biāo)記策略:在GC-MS分析中,常采用目標(biāo)物的氘代衍生物作為內(nèi)標(biāo)(如氘代丁子香酚),因其理化特性高度相似但質(zhì)譜信號(hào)可區(qū)分。
內(nèi)標(biāo)物使用規(guī)范
● 濃度控制:全程保持內(nèi)標(biāo)物濃度恒定,且與目標(biāo)物濃度范圍相近;
● 前處理階段介入:樣品制備初期添加內(nèi)標(biāo)物,可校正提取、純化等步驟的回收率偏差,尤其適用于復(fù)雜基質(zhì)樣本;
● 多內(nèi)標(biāo)聯(lián)用:針對(duì)多組分/寬濃度體系,可依據(jù)目標(biāo)物結(jié)構(gòu)差異分級(jí)使用多個(gè)內(nèi)標(biāo),例如:
● 前處理階段介入:樣品制備初期添加內(nèi)標(biāo)物,可校正提取、純化等步驟的回收率偏差,尤其適用于復(fù)雜基質(zhì)樣本;
● 多內(nèi)標(biāo)聯(lián)用:針對(duì)多組分/寬濃度體系,可依據(jù)目標(biāo)物結(jié)構(gòu)差異分級(jí)使用多個(gè)內(nèi)標(biāo),例如:
1、低濃度組分選用高響應(yīng)內(nèi)標(biāo);
2、極性差異組分匹配對(duì)應(yīng)極性的內(nèi)標(biāo)。
色譜圖及數(shù)據(jù)
案例驗(yàn)證:內(nèi)標(biāo)物對(duì)精密度的影響
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
● 樣品體系:丁子香酚技術(shù)級(jí)原料(TGAI),配制兩組方法精密度樣本(n=5,0.5 mg/mL);
● 對(duì)照組:純乙腈定容;
● 實(shí)驗(yàn)組:乙腈含十六烷內(nèi)標(biāo)溶液(0.5 mg/mL);
● 儀器條件:賽里安8500氣相色譜儀,配置FID檢測(cè)器、SCION-5色譜柱。

▲賽里安8500 GC氣相色譜儀
結(jié)果● 樣品體系:丁子香酚技術(shù)級(jí)原料(TGAI),配制兩組方法精密度樣本(n=5,0.5 mg/mL);
● 對(duì)照組:純乙腈定容;
● 實(shí)驗(yàn)組:乙腈含十六烷內(nèi)標(biāo)溶液(0.5 mg/mL);
● 儀器條件:賽里安8500氣相色譜儀,配置FID檢測(cè)器、SCION-5色譜柱。

▲賽里安8500 GC氣相色譜儀
色譜圖及數(shù)據(jù)

▲圖1 丁子香酚(無內(nèi)標(biāo))色譜圖
▼表1 5次平行測(cè)定的丁子香酚(無內(nèi)標(biāo))數(shù)據(jù)


▲圖2 丁子香酚(添加十六烷內(nèi)標(biāo))色譜圖
▼表2 5次平行測(cè)定的丁子香酚(添加十六烷內(nèi)標(biāo))數(shù)據(jù)

結(jié)果分析
如表1所示,未使用內(nèi)標(biāo)時(shí),5次平行測(cè)定的丁子香酚峰面積相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.48%;而添加十六烷內(nèi)標(biāo)后(表2),RSD降至0.11%,精密度提升0.37%。十六烷因其與丁子香酚的保留行為匹配度高、峰形對(duì)稱且無共流出干擾,顯著降低了進(jìn)樣體積波動(dòng)與柱效變化對(duì)定量結(jié)果的影響。
