[科普中国]-电子捕获层析

电子捕获层析原理

电子捕获检测器(电子捕获层析法)是分析痕量电负性较强的有机化合物最有效的检测器，也是放射性离子化检测器中应用最广的一种检测器。电子捕获层析的作用机理是:利用电负性化合物对放射性电子射线的不同电子俘获能力。外加一定场强时，放射源的初级电子在电场作用下向正极(收集极)移动，经与载气分子碰撞，产生更多的次级电子与正离子，在池中获得一个稳定的基流。当有电负性强的化合物进入池中时，组分捕获检测器中的慢速低能电子生成负离子。因为负离子的移动速度远慢于电子，并在运动中有机会与正离子碰撞“复合”成不带电的分子。“复合”作用使基始电流下降，纪录仪上出现了一个基流下降的反峰信号。由于含氯组分的电负性极强，因而在电子捕获检测器的响应非常灵敏，因此电子捕获层析法特别适合多氯联苯的检测。

电子轰击源电子轰击源（EI）是应用最多的离子源。有机分子被一束电子流（能量一般为70eV）轰击，失去一个外层电子，形成带正电荷的分子离子（M+），M+进一步碎裂成各种碎片离子、中性离子或游离基，在电场作用下，正离子被加速、聚焦、进入质量分析器分析。EI源的特点是稳定，电离效率高，能量分散小，结构简单，操作方便。图谱具有特征性，化合物分子碎裂大，能提供较多信息，对化合物的鉴别和结构解析十分有利。所得分子离子峰不强，有时不能识别。EI不适合于高分子量和热不稳定的化合物1。

电子捕获层析的应用电子捕获层析法具有选择性较好、灵敏度高、检测限低、易于操作和维修等特点，是分析痕量电负性有机化合物最有效的检测器，也是当今GC分析各种基质中PCBs广泛使用的一种检测器。美国EPA8080A方法将气相色谱电子捕获检测检测法作为检测多氯联苯的标准方法。然而，电子捕获层析法不能区分PCBs与象4-4’-DDE这样的干扰组分的差异，也不能对诸如PCB77和PCB110这样的具有相同色谱保留行为作判定，特别是电子捕获层析法的响应值并不与PCBs的浓度成正比(两者只在很小的范围内呈线性关系)，而是与PCBs分子中的氯原子的数目和取代位置有关。另外，由于缺乏定量数据，GC-电子捕获层析法只是测定PCBs组分在柱上的保留时间，而难于对组分进行准确定量。

电子捕获层析测定酱油中氯丙醇采用柱层析的方法对样品进行提取与净化，再经七氟丁酰咪唑衍生，通过电子捕获层析法测定酱油中的氯丙醇含量。当1,3-DCP的添加量范围在0.01～2.000μg/mL时，线性范围较好；添加量为0.496μg/mL时，平均回收率为102.53%；添加量为0.992μg/mL时，平均回收率为74.72%，相对标准偏差为2.73%～6.36%，最低检测限为0.01μg/mL。此方法回收率较高，相对标准偏差较小，可以准确、快速、稳定地测定酱油中氯丙醇的含量。通过实验证明此方法适用于酱油中1,3-DCP含量的检测，并检测出市场中销售的部分酱油中含有1,3-DCP，需在加工工艺方面加以改进2。