CN107656002A - 一种气相色谱柱上大体积进样技术及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于气相色谱分析技术领域，涉及一种气相色谱柱上大体积进样技术及其应用。本发明提供一种气相色谱柱上大体积进样系统，包括有载气进样部分和色谱进样部分；所述色谱进样部分包括有进样口、预柱、排放阀、毛细管色谱柱、色谱柱箱；所述载气进样部分包括恒流模式载气通路和恒压模式载气通路。本发明还进一步提供了一种气相色谱柱上大体积进样装置的应用及其进样方法。本发明提供一种气相色谱柱上大体积进样技术及其应用，将单纯的压力控制模式，变为恒流‑恒压切换模式，从而使溶剂蒸发速度更快、更稳定，溶剂蒸发终点更易于把握和控制，有利于溶剂效应的发挥和挥发物分析，应用广泛。

Description

一种气相色谱柱上大体积进样技术及其应用

技术领域

本发明属于气相色谱分析技术领域，涉及一种气相色谱柱上大体积进样技术及其应用。

背景技术

毛细管气相色谱常规进样体积一般1-2μL，大体积进样一般指20-1000μL。在气相色谱大体积进样中，溶剂蒸发技术是关键。根据溶剂蒸发技术，气相色谱大体积进样技术一般分为三类，即程序升温汽化进样(PTV)、定量环接口(Loop-type interface)和柱上进样接口(On-column interface)。在以上三种技术中，柱上进样可充分利用溶剂效应，挥发物损失较低，适合于挥发性成分分析，在香精香料等领域具有较高应用价值。但是，现有的气相色谱柱上大体积进样技术，均采用恒定压力载气进行溶剂蒸发，具有如下问题：在进样和溶剂蒸发过程中，溶剂蒸汽阻力导致载气流速大大下降，蒸发速度随之下降；当溶剂蒸发完成时，预柱阻力迅速降低，载气流速突然增大，容易导致溶剂液膜消失过快，从而导致挥发物严重损失。因此，现有的恒压载气蒸发技术的主要缺点有，蒸发速度不稳定，蒸发过程不易控制，容易导致挥发物严重损失。此外，蒸发终点很难把握，分析方法开发较为复杂。文献中，一般采用火焰法判断蒸发终点。具体做法是，在溶剂排放出口，用打火机或煤气灯点燃蒸汽，火焰熄灭表明溶剂蒸发结束。火焰法操作不方便，且存在一定危险性。此外，二氯甲烷等溶剂不燃烧，无法采用火焰法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种气相色谱柱上大体积进样技术及其应用，用于解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种气相色谱柱上大体积进样系统，包括有载气进样部分和色谱进样部分；

所述色谱进样部分包括有进样口、预柱、排放阀、毛细管色谱柱、色谱柱箱，所述预柱、毛细管色谱柱设置在所述色谱柱箱内，所述进样口、排放阀设置在所述色谱柱箱上；所述预柱的一端与所述进样口相连，所述预柱的另一端分别与所述排放阀、毛细管色谱柱相连；

所述载气进样部分包括恒流模式载气通路和恒压模式载气通路，所述恒流模式载气通路包括稳压阀、稳流阀，载气经管路依次连接稳压阀、稳流阀及进样口；所述恒压模式载气通路包括稳压阀，载气经管路依次连接稳压阀及进样口；所述载气进样部分还包括切换阀，所述载气经切换阀连通恒流模式载气通路或恒压模式载气通路。

优选地，所述色谱进样部分还包括有进样装置。

更优选地，所述进样装置选自注射器、自动进样器或液相色谱仪中的一种。所述液相色谱仪为完整的液相色谱仪，可以通过管路与进样口相连。

优选地，所述色谱进样部分还包括有三通接头，所述三通接头设置在所述色谱柱箱内，所述三通接头的第一接头与所述预柱的一端相连，所述三通接头的第二接头经管路与所述排放阀相连，所述三通接头的第三接头与所述毛细管色谱柱的进样端相连。

更优选地，所述三通接头的材质为金属、内衬玻璃或全玻璃。

更优选地，所述三通接头为玻璃压合三通(Glass press-fit tee)接头。对色谱分离效果最有利。

优选地，所述色谱进样部分还包括有检测器，所述检测器与所述毛细管色谱柱的出样端相连。

更优选地，所述检测器适用于各种类型的气相色谱检测器，具体如氢焰离子化检测器(FID)、质谱(MS)等。

优选地，所述预柱为去活的弹性石英毛细管柱。

优选地，所述预柱的规格尺寸为：内径：0.32-0.53mm；长度：5-30m。

优选地，所述排放阀为电磁阀、On/Off阀或两位切换阀。

优选地，所述毛细管色谱柱为常规毛细管气相色谱柱。所述毛细管色谱柱的规格尺寸为：长度为10-30m，内径为0.25-0.53mm，固定液膜厚度为0.1-5μm。

优选地，所述色谱柱箱为常规放置气相色谱柱的炉箱。

优选地，所述恒流模式载气通路的恒流模式是指载气的流速保持不变，载气的压力不断变化。

优选地，所述恒压模式载气通路的恒压模式是指载气的压力保持不变，载气的流速不断变化。

优选地，所述载气为氦气。

优选地，所述稳压阀、稳流阀为手动稳压阀或电子压力控制器。

优选地，所述切换阀包括有至少三个接口。

更优选地，所述切换阀选自三通、四通或更多通道的切换阀中的一种。所述切换阀为手动、气动或电动。所述切换阀能够实现两种载气模式(恒流、恒压)的灵活切换。

优选地，所述稳压阀包括有第一稳压阀、第二稳压阀、第三稳压阀。

优选地，所述稳流阀包括有第一稳流阀、第二稳流阀。

优选地，所述切换阀包括有第一切换阀、第二切换阀。

更优选地，所述第一切换阀为三通切换阀，包括有a接口、b接口、c接口，所述a接口与所述第一稳流阀经管路相连，所述b接口与所述第二稳压阀经管路相连，所述c接口与所述进样口经管路相连。

更优选地，所述第二切换阀为三通切换阀，包括有d接口、e接口、f接口，所述d接口与所述第三稳压阀经管路相连，所述e接口与所述第二稳流阀经管路相连，所述f接口与所述进样口经管路相连。

本发明第二方面提供一种气相色谱柱上大体积进样系统在色谱仪中的用途。

优选地，所述色谱仪选自气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱-气相色谱联用仪、高效液相色谱-气相色谱-质谱联用仪中的任意一种。

本发明第三方面提供一种气相色谱柱上大体积系统的进样方法，包括以下步骤：

1)将载气通路切换至恒流模式载气通路，载气依次经由稳压阀、稳流阀通入进样口；

优选地，步骤1)中，所述载气通路切换至恒流模式载气通路，选自以下任一：

a、载气通过管路，依次经由第一稳压阀、第一稳流阀，通过第一切换阀的a接口、c接口，通入进样口，所述第一切换阀的b接口与c接口之间断开；

b、载气通过管路，经由第三稳压阀，通过第二切换阀的d接口、e接口，再经由第二稳流阀，通入进样口，所述第二切换阀的d接口与f接口之间断开。

优选地，步骤1)中，所述载气为氦气。

优选地，步骤1)中，所述恒流模式载气通路中，载气的流速为1-100ml/min。更优选地，所述载气的流速为15ml/min。所述恒流模式是指载气的流速保持不变，载气的压力不断变化。

2)通过进样装置，将样品由进样口注射入预柱，在恒流载气的吹扫下，所述样品中的溶剂蒸发，溶剂蒸汽经三通接头至排放阀放空；

优选地，步骤2)中，所述样品的进样速度为20-1000μL/min。

优选地，步骤2)中，所述样品的进样体积为20-1000μL。

优选地，步骤2)中，所述样品的进样时间为0.1-10min。更优选地，所述样品的进样时间为1.0min。

优选地，步骤2)中，所述溶剂蒸汽经三通接头至排放阀放空是指，所述溶剂蒸汽经三通接头的第一接头至第二接头，由排放阀放空。所述排放阀用于排放溶剂蒸汽。

优选地，步骤2)中，所述溶剂蒸发的时间为0.05-10min。

优选地，步骤2)中，所述溶剂的沸点高于色谱柱箱的温度。

由于所述色谱柱箱的温度低于溶剂沸点，预柱内始终保持一段溶剂液膜存在，所述样品中的分析物随溶剂液膜存在于预柱内，避免分析物中的成分挥发损失。

本发明中更容易监控溶剂的蒸发进程，通过进样口的载气压力进行判断。溶剂蒸发即将完成时，预柱内蒸汽阻力迅速下降，进样口的载气压力也快速下降，载气压力急剧降低，表明溶剂蒸发即将结束。

3)关闭排放阀，将载气通路切换至恒压模式载气通路，载气经稳压阀通入进样口；

优选地，步骤3)中，所述载气通路切换至恒压模式载气通路，选自以下任一：

a、载气通过管路，由第二稳压阀通过第一切换阀的b接口、c接口，通入进样口，所述第一切换阀的a接口与c接口之间断开；

b、载气通过管路，由第三稳压阀通过第二切换阀的d接口、f接口，通入进样口，所述第二切换阀的d接口与e接口之间断开。

优选地，步骤3)中，所述恒压模式下，载气的压力为5-50psi。所述恒压模式是指载气的压力保持不变，载气的流速不断变化。

优选地，步骤3)中，所述恒压模式下，载气的流速为0.5-5mL/min。

4)所述色谱柱箱开始程序升温，在恒压载气的吹扫下，所述样品经三通接头至毛细管色谱柱中分离后，由检测器进行检测。

优选地，步骤4)中，所述样品经三通接头至毛细管色谱柱中分离是指，所述样品经三通接头的第一接头至第三接头，进入毛细管色谱柱中分离。所述载气在恒压模式下更有利于色谱分离。

优选地，步骤4)中，所述程序升温中，所述色谱柱箱的温度要求为30-350℃。

如上所述，本发明提供一种气相色谱柱上大体积进样技术及其应用，改变了传统进样的恒压载气蒸发方式，将单纯的压力控制模式，变为恒流-恒压切换模式。在液体进样和溶剂蒸发过程中，载气为流量控制模式；当溶剂蒸发完成后，载气切换为压力控制模式。

与现有的恒压载气蒸发方式相比，本发明技术可显著改善气相色谱柱上大体积进样的技术效果，具体的优点如下：

(1)采用本发明新技术，在进样和溶剂蒸发过程中，当遇到蒸汽阻力时，载气为保持恒流而自动升压，有利于加快蒸发速度，保持蒸发速度的相对稳定，从而使溶剂蒸发速度更快、更稳定。

(2)采用本发明新技术，当溶剂蒸发即将完成之际，载气压力会自动下降，仍保持适宜流速，载气为保持恒流而自动降压，气流不会在蒸发结束之际大幅度增加，防止瞬间大气流导致挥发性成分严重损失，有利于挥发性成分的分析。

(3)采用本发明新技术，溶剂蒸发终点判断十分方便，蒸发终点更易于把握和控制，载气压力迅速下降表明溶剂蒸发即将结束，蒸发终点可通过载气压力波动进行判断，可有效避免蒸发结束时瞬间大气流导致溶剂过快消失，有利于溶剂效应的发挥和挥发物分析。

(4)采用本发明新技术，可直接应用于大体积进样气相色谱、大体积进样气相色谱/质谱以及高效液相色谱-气相色谱接口系统等，应用广泛、简便、有效。

附图说明

图1显示为本发明的基于柱上进样的气相色谱大体积进样技术原理示意图。

其中，附图标记：

1、第一稳压阀，

2、第二稳压阀，

3、第一稳流阀，

4、第一切换阀，

41、a接口，

42、b接口，

43、c接口，

5、进样装置，

6、进样口，

7、预柱，

8、三通接头，

81、第一接头，

82、第二接头，

83、第三接头，

9、排放阀，

10、毛细管色谱柱，

11、检测器，

12、色谱柱箱。

图2显示为本发明的气相色谱载气的其它切换方式示意图。

其中，附图标记：

13、第三稳压阀，

14、第二切换阀，

141、d接口，

142、e接口，

143、f接口，

15、第二稳流阀，

6、进样口。

图3显示为本发明的白酒二氯甲烷萃取物的气相色谱/质谱总离子流色谱图。

图4显示为本发明的烤烟烟叶的GPC-GC/MS总离子流色谱图。

其中，附图标记：

1、茄酮，

2、内标(α-紫罗兰酮)，

3、香叶基丙酮，

4、β-紫罗兰酮，

5、二氢猕猴桃内酯，

6、巨豆三烯酮1，

7、巨豆三烯酮2，

8、3-羟基-β-二氢大马酮，

9、巨豆三烯酮4，

10、3-氧代-α-紫罗兰醇，

11、新植二烯，

12、3-羟基茄尼岩兰酮，

13、法尼丙酮。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指相对压力。下列实施例中使用的试剂均为常规试剂，均可从市场购买获得。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1-2所示，本发明提供的一种气相色谱柱上大体积进样系统，包括有载气进样部分和色谱进样部分；

所述色谱进样部分包括有进样口6、预柱7、排放阀9、毛细管色谱柱10、色谱柱箱12，所述预柱7、毛细管色谱柱10设置在所述色谱柱箱12内，所述进样口6、排放阀9设置在所述色谱柱箱12上；所述预柱7的一端与所述进样口6相连，所述预柱7的另一端分别与所述排放阀9、毛细管色谱柱10相连；

所述载气进样部分包括恒流模式载气通路及恒压模式载气通路，所述恒流模式载气通路包括稳压阀、稳流阀，载气经管路依次连接稳压阀、稳流阀及进样口6；所述恒压模式载气通路包括稳压阀，载气经管路依次连接稳压阀及进样口6；所述载气进样部分还包括切换阀，所述载气经切换阀连通恒流模式载气通路或恒压模式载气通路。

如图1所示，所述色谱进样部分还包括有进样装置5，所述进样装置5选自注射器、自动进样器或液相色谱仪中的一种。如进样装置5为注射器，该系统为气相色谱仪。如进样装置5为高效液相色谱仪，该系统则升级为高效液相色谱-气相色谱联用仪。

如图1所示，所述色谱进样部分还包括有三通接头8，所述三通接头8设置在所述色谱柱箱12内，所述三通接头8的第一接头81与所述预柱7的一端相连，所述三通接头8的第二接头82经管路与所述排放阀9相连，所述三通接头8的第三接头83与所述毛细管色谱柱10的进样端相连。所述三通接头8的材质为金属、内衬玻璃或全玻璃，优选为玻璃压合三通(Glass press-fit tee)接头。

如图1所示，所述色谱进样部分还包括有检测器11，所述检测器11与所述毛细管色谱柱10的出样端相连。所述检测器11适用于所有类型的气相色谱检测器，具体如FID、MS等。

如图1所示，所述预柱7为去活的弹性石英毛细管柱，所述预柱7的规格尺寸为：内径：0.32-0.53mm；长度：5-30m。所述排放阀9为电磁阀、On/Off阀或两位切换阀。所述毛细管色谱柱10为常规毛细管气相色谱柱。所述毛细管色谱柱10的规格尺寸为：长度为10-30m，内径为0.25-0.53mm，固定液膜厚度为0.1-5μm。所述色谱柱箱12为常规放置气相色谱柱的炉箱。

如图1-2所示，所述载气为氦气。所述稳压阀、稳流阀为手动稳压阀或电子压力控制器。所述切换阀包括有至少三个接口。所述切换阀选自三通、四通或更多通道的切换阀中的一种。所述切换阀为手动、气动或电动。所述稳压阀包括有第一稳压阀1、第二稳压阀2、第三稳压阀13。所述稳流阀包括有第一稳流阀3、第二稳流阀15。所述切换阀包括有第一切换阀4、第二切换阀14。

进一步优选地，如图1所示，所述第一切换阀4为三通切换阀，包括有a接口41、b接口42、c接口43，所述a接口41与所述第一稳流阀3经管路相连，所述b接口42与所述第二稳压阀2经管路相连，所述c接口43与所述进样口6经管路相连。

进一步优选地，如图2所示，所述第二切换阀14为三通切换阀，包括有d接口141、e接口142、f接口143，所述d接口141与所述第三稳压阀13经管路相连，所述e接口142与所述第二稳流阀15经管路相连，所述f接口143与所述进样口6经管路相连。

如图1-2所示，本发明中一种气相色谱柱上大体积系统的进样方法，包括以下步骤：

1)将载气通路切换至恒流模式载气通路，载气依次经由稳压阀、稳流阀通入进样口6；

2)通过进样装置5，将样品由进样口6注射入预柱7，在恒流载气的吹扫下，所述样品中的溶剂蒸发，溶剂蒸汽经三通接头8至排放阀9放空；

3)关闭排放阀9，将载气通路切换至恒压模式载气通路，载气经稳压阀通入进样口6；

4)所述色谱柱箱12开始程序升温，在恒压载气的吹扫下，所述样品经三通接头8至毛细管色谱柱10中分离后，由检测器11进行检测。

如图1-2所示，在步骤1)中，所述载气通路切换至恒流模式载气通路，选自以下任一：

a、载气通过管路，依次经由第一稳压阀1、第一稳流阀3，通过第一切换阀4的a接口41、c接口43，通入进样口6，所述第一切换阀4的b接口42与c接口43之间断开；

b、载气通过管路，经由第三稳压阀13，通过第二切换阀14的d接口141、e接口142，再经由第二稳流阀15，通入进样口6，所述第二切换阀14的d接口141与f接口143之间断开。

如图1-2所示，所述恒流模式载气通路中，载气的流速为1-100ml/min，优选为15ml/min。

如图1-2所示，步骤2)中，所述样品进样速度为20-1000μL/min。所述样品的进样体积为20-1000μL。所述样品的进样时间为0.1-10min，优选为1.0min。

如图1-2所示，步骤2)中，所述溶剂蒸汽经三通接头8至排放阀9放空是指，所述溶剂蒸汽经三通接头8的第一接头81至第二接头82，由排放阀9放空。所述溶剂蒸发的时间为0.05-10min。所述溶剂的沸点高于色谱柱箱12的温度。

如图1-2所示，步骤3)中，所述载气通路切换至恒压模式载气通路，选自以下任一：

a、载气通过管路，由第二稳压阀2通过第一切换阀4的b接口42、c接口43，通入进样口6，所述第一切换阀的a接口41与c接口43之间断开；

b、载气通过管路，由第三稳压阀13通过第二切换阀14的d接口141、f接口143，通入进样口6，所述第二切换阀14的d接口141与e接口142之间断开。

如图1-2所示，所述恒压模式下，载气的压力为5-50psi。所述恒压模式下，载气的流速为0.5-5mL/min，优选为1.5mL/min。

如图1-2所示，步骤4)中，所述样品经三通接头8至毛细管色谱柱10中分离是指，所述样品经三通接头8的第一接头81至第三接头83，进入毛细管色谱柱10中分离。所述程序升温中，所述色谱柱箱12的温度要求为30-350℃。

实施例1大体积进样气相色谱/质谱联用法分析白酒风味成分

1、样品前处理

取0.5mL国产某品牌白酒样品，加入1mL水溶解，再用20mL二氯甲烷在室温条件下振荡萃取风味成分。

2、大体积进样

如图1所示，按本发明中气相色谱柱上大体积进样系统，搭建柱上大体积进样-气相色谱/质谱仪器。其中，进样装置采用定速注射泵。预柱为去活的弹性石英毛细管，规格7m×0.53mm i.d.。毛细管色谱柱为聚乙二醇毛细柱，规格为30m×0.25mm i.d.×0.25μm df。载气为高纯氦气，纯度≥99.99％。

3、仪器分析条件

如图1所示，将高纯氦气通过管路，依次经由第一稳压阀、第一稳流阀，通过第一切换阀的a接口、c接口，通入进样口，第一切换阀的b接口与c接口之间断开。通过定速注射泵，将白酒样品由进样口注射入预柱，进样体积100μL，进样速度100μL/min，进样时间1.0min。在恒流载气的吹扫下，白酒样品中的溶剂(二氯甲烷)在预柱中蒸发，溶剂蒸汽经三通接头的第一接头至第二接头，由排放阀放空，溶剂蒸发温度35℃，蒸发时间为0.7min。在进样和溶剂蒸发过程中，即0-1.7min时间范围内，氦气保持流量控制模式，流量为15ml/min。

在进样和溶剂蒸发过程中，由于溶剂蒸汽产生阻力，载气为保持恒流而自动升压，保持蒸发速度的相对稳定。当溶剂蒸发接近完成时，载气压力会自动下降，仍保持15ml/min流速，流速不会骤然大幅度增加，可防止瞬间大气流导致溶剂效应过快消失，从而有利于挥发性成分的分析。进样口载气压力的变化，直接显示溶剂蒸发过程，很容易找到蒸发终点。

当溶剂蒸发完成后，即1.7min时，排放阀门关闭，氦气切换为压力控制模式，采用电子压力控制器(EPC)，毛细柱氦气流速1.5mL/min。载气通过管路，由第二稳压阀通过第一切换阀的b接口、c接口，通入进样口，第一切换阀的a接口与c接口之间断开。

然后，气相色谱开始程序升温，起始温度35℃，以5℃/min的速率升温至240℃，保持10min。白酒样品中的分析物由预柱经三通接头的第一接头至第三接头，进入毛细管色谱柱中分离，由质谱仪检测。质谱检测采用扫描方式，质量扫描范围50-350Da。

4、分析结果

通过质谱仪检测后，白酒样品中的分析物的气相色谱/质谱总离子流色谱图，如图3所示。由图3所示，尽管气相色谱进样体积达100μL，戊酸乙酯等低沸点风味成分仍获得理想色谱峰，说明溶剂效应得到较好的应用，挥发性成分损失小。同时，对于棕榈酸乙酯等高沸点成分，也获得较为理想的色谱峰形。可见，对白酒的低沸点至高沸点成分，本发明技术都具有较好的应用效果。而现有技术中，气相色谱进样体积为1-2μL，二氯甲烷萃取液需要浓缩后进样，常规蒸发浓缩手段很难避免易挥发物的损失，易挥发物损失较为严重，同时操作手续复杂，且容易导致人为污染。

实施例2凝胶渗透色谱-气相色谱/质谱法(GPC-GC/MS)分析烟草香味成分

1、样品前处理

取0.2g烟草(烤烟烟叶)粉末，加入5mL正己烷：叔丁基甲醚(1：1，v/v)混合溶剂，过夜静置，离心后，取上清液，转移至2mL色谱瓶，通过自动进样器直接进样。

2、大体积进样

由于烟草提取物成分较复杂，尤其含有大量油脂、色素等高沸点成分，若直接注入气相色谱预柱，容易造成气相色谱柱系统严重污染。因此，采用GPC除去高沸点污染物，仅将分子量较低的香味成分转入GC/MS。由于GPC馏分体积较大，必须采用大体积进样技术。

如图1所示，按本发明中气相色谱柱上大体积进样系统，搭建柱上大体积进样-凝胶渗透色谱-气相色谱/质谱仪器。其中，载气进样部分如图2所示。GPC馏分采用两位四通阀进行切割，仅将香味成分转移到GC/MS。其中，进样装置采用GC/MS自带的自动进样器。预柱为去活的弹性石英毛细管，规格7m×0.53mm i.d.。毛细管色谱柱为SE-54毛细柱，规格为30m×0.25mm i.d.×0.25μm df。载气为高纯氦气，纯度≥99.99％。

3、仪器分析条件

如图2所示，载气通过管路，经由第三稳压阀，通过第二切换阀的d接口、e接口，再经由第二稳流阀，通入进样口，所述第二切换阀的d接口与f接口之间断开。

GPC柱尺寸为150mm×4.6mmi.d.,填料为苯乙烯-二乙烯苯共聚物，颗粒5μm，分子量排阻限为1000Da。流动相二氯甲烷，流速250μL/min，柱温度30℃，进样体积10μL。中心切割范围11.2-12.2min，进入GC/MS的液体体积250μL。

通过自动进样器，将进样体积为250μL的烟草样品由进样口注射入预柱，进样速度250μL/min，进样时间1.0min。在恒流载气的吹扫下，烟草样品中的溶剂(正己烷、叔丁基甲醚、二氯甲烷)在预柱中蒸发，溶剂蒸汽经三通接头的第一接头至第二接头，由排放阀放空，溶剂蒸发温度39℃，蒸发时间为1.1min。在进样和溶剂蒸发过程中，即11.2-13.3min时间范围内，氦气保持流量控制模式，流量为15ml/min。

在GPC中心切割进样和溶剂蒸发过程中，由于溶剂蒸汽产生阻力，载气为保持恒流而自动升压，保持较快的蒸发速度。当溶剂蒸发接近完成时，载气压力会自动下降，仍保持15ml/min流速，流速不会骤然大幅度增加，可防止瞬间大气流导致溶剂效应过快消失，从而有利于挥发性成分的分析。进样口载气压力的变化，直接显示溶剂蒸发过程，很容易找到蒸发终点。

当溶剂蒸发完成后，即13.3min时，排放阀门关闭，氦气切换为压力控制模式，采用气相色谱仪配备的电子压力控制器(EPC)，毛细柱氦气流速1.5mL/min。载气通过管路，由第三稳压阀通过第二切换阀的d接口、f接口，通入进样口，所述第二切换阀的d接口与e接口之间断开。

然后，气相色谱开始程序升温，起始温度39℃，以5℃/min的速率升温至200℃，保持10min，然后以10℃/min的速率升温至300℃，保持5min。烟草样品中的分析物由预柱经三通接头的第一接头至第三接头，进入毛细管色谱柱中分离，由质谱仪检测。质谱检测采用扫描方式，质量扫描范围50-350Da。

4、分析结果

通过质谱仪检测后，烟草样品中的分析物的GPC-GC/MS总离子流色谱图，如图4所示。由图4所示，尽管气相色谱进样体积达250μL，烟叶中茄酮等13种香味成分均获得较为理想的色谱峰，说明溶剂效应得到较好的发挥，挥发性香味成分损失较小。可见，在液相色谱-气相色谱联用的接口中运用本发明技术，也具有较好的应用效果。而现有技术中，一般采用同时蒸馏萃取法分离烟叶香味成分，水蒸气蒸馏会导致大量人为副产物。此外，烟叶样品用量一般10-20克，二氯甲烷50-100毫升，最后二氯甲烷萃取液浓缩到1毫升左右。同时采用传统方法，样品、试剂消耗大，样品前处理手续十分复杂。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种大体积进样系统，其特征在于，包括有载气进样部分和色谱进样部分；

所述色谱进样部分包括有进样口、预柱、排放阀、毛细管色谱柱、色谱柱箱，所述预柱、毛细管色谱柱设置在所述色谱柱箱内，所述进样口、排放阀设置在所述色谱柱箱上；所述预柱的一端与所述进样口相连，所述预柱的另一端分别与所述排放阀、毛细管色谱柱相连；

所述载气进样部分包括恒流模式载气通路及恒压模式载气通路，所述恒流模式载气通路包括稳压阀、稳流阀，载气经管路依次连接稳压阀、稳流阀及进样口；所述恒压模式载气通路包括稳压阀，载气经管路依次连接稳压阀及进样口；所述载气进样部分还包括切换阀，所述载气经切换阀连通恒流模式载气通路或恒压模式载气通路。

2.根据权利要求1所述的大体积进样系统，其特征在于，所述色谱进样部分还包括有进样装置；所述进样装置选自注射器、自动进样器或液相色谱仪中的一种。

3.根据权利要求1所述的大体积进样系统，其特征在于，所述色谱进样部分还包括有三通接头，所述三通接头设置在所述色谱柱箱内，所述三通接头的第一接头与所述预柱的一端相连，所述三通接头的第二接头经管路与所述排放阀相连，所述三通接头的第三接头与所述毛细管色谱柱的进样端相连。

4.根据权利要求1所述的大体积进样系统，其特征在于，所述色谱进样部分还包括有检测器，所述检测器与所述毛细管色谱柱的出样端相连。

5.根据权利要求1所述的大体积进样系统，其特征在于，所述稳压阀包括有第一稳压阀、第二稳压阀、第三稳压阀；所述稳流阀包括有第一稳流阀、第二稳流阀；所述切换阀包括有第一切换阀、第二切换阀；所述切换阀包括有至少三个接口。

6.根据权利要求5所述的大体积进样系统，其特征在于，所述第一切换阀为三通切换阀，包括有a接口、b接口、c接口，所述a接口与所述第一稳流阀经管路相连，所述b接口与所述第二稳压阀经管路相连，所述c接口与所述进样口经管路相连。

7.根据权利要求5所述的大体积进样系统，其特征在于，所述第二切换阀为三通切换阀，包括有d接口、e接口、f接口，所述d接口与所述第三稳压阀经管路相连，所述e接口与所述第二稳流阀经管路相连，所述f接口与所述进样口经管路相连。

8.根据权利要求1-7任一所述的大体积进样系统在色谱仪中的用途。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，所述色谱仪选自气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱-气相色谱联用仪、高效液相色谱-气相色谱-质谱联用仪中的任意一种。

10.根据权利要求1-7任一所述的大体积进样系统的进样方法，包括以下步骤：

1)将载气通路切换至恒流模式载气通路，载气依次经由稳压阀、稳流阀通入进样口；

2)通过进样装置，将样品由进样口注射入预柱，在恒流载气的吹扫下，所述样品中的溶剂蒸发，溶剂蒸汽经三通接头至排放阀放空；

3)关闭排放阀，将载气通路切换至恒压模式载气通路，载气经稳压阀通入进样口；

4)所述色谱柱箱开始程序升温，在恒压载气的吹扫下，所述样品经三通接头至毛细管色谱柱中分离后，由检测器进行检测。

11.根据权利要求10所述的大体积进样系统的进样方法，其特征在于，步骤1)中，所述载气通路切换至恒流模式载气通路，选自以下任一：

a1)载气通过管路，依次经由第一稳压阀、第一稳流阀，通过第一切换阀的a接口、c接口，通入进样口，所述第一切换阀的b接口与c接口之间断开；

a2)载气通过管路，经由第三稳压阀，通过第二切换阀的d接口、e接口，再经由第二稳流阀，通入进样口，所述第二切换阀的d接口与f接口之间断开。

12.根据权利要求10所述的大体积进样系统的进样方法，其特征在于，步骤3)中，所述载气通路切换至恒压模式载气通路，选自以下任一：

b1)载气通过管路，由第二稳压阀通过第一切换阀的b接口、c接口，通入进样口，所述第一切换阀的a接口与c接口之间断开；

b2)载气通过管路，由第三稳压阀通过第二切换阀的d接口、f接口，通入进样口，所述第二切换阀的d接口与e接口之间断开。