《儀器分析》Whatwecangetfromtheinstrumentalanalysis?三聚氰胺事件蘇丹紅事件瘦肉精事件

食品安全?。?！《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中儀器分析應(yīng)用1、生化檢驗(yàn)：體液酶檢測：LDH、r-GT、GOT、GPT、AST、ALT、MDH、CK、AKP、ACP——自動生化分析儀尿液指標(biāo)檢測：球面積分和雙波長測定。白蛋白、亞硝酸鹽、pH、蛋白質(zhì)、葡萄糖、酮體、尿膽原、膽紅素、隱血或紅細(xì)胞——尿液自動生化分析儀《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心2、免疫學(xué)檢驗(yàn)：固相酶免疫測定ELISA：抗原、抗體、酶反應(yīng)底物(辣根過氧化物酶HRP、堿性磷酸酶AP)。熒光免疫技術(shù)：放射免疫測定法RIA、IR-MA、SPRIA《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心3、微生物學(xué)檢驗(yàn)：光散射法：自動光散射光度計(jì)：Autobac-MTS_藥敏試驗(yàn)、革蘭氏陰性桿菌鑒定及快速過篩細(xì)菌尿。色譜技術(shù)：細(xì)菌分類、細(xì)菌鑒定電阻技術(shù)：微生物鑒定放射測定法：菌血癥、菌尿癥診斷、菌種鑒定、分枝桿菌快速培養(yǎng)及抗菌素敏感試驗(yàn)。生物發(fā)光法：《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)踐性課程以解決實(shí)際問題為目的教學(xué)目的與要求1.掌握常用儀器分析的基本原理和方法應(yīng)用2.掌握常用分析儀器設(shè)備的使用3.較好的基本操作及基本技能方面的訓(xùn)練4.具有應(yīng)用這些方法解決實(shí)際問題的能力，為從事科研工作奠定必要的基礎(chǔ)授課方式：理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)時(shí)數(shù)：90學(xué)時(shí),其中理論課50學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課40學(xué)時(shí)考核方式：考試70%，平時(shí)成績30%教學(xué)內(nèi)容緒論光譜學(xué)導(dǎo)論

分子光譜法：UV-VIS、IR、MFS

原子光譜法：AAS、ICP

色譜分析法：GC、HPLC

質(zhì)譜分析法：MS《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心實(shí)驗(yàn)課安排地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)樓226、228毎兩實(shí)驗(yàn)交替進(jìn)行1.AAS測定水樣微量元素的含量（自帶水樣）2.冷原子吸收光譜法測定水中的汞《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心3.盧丁的含量測定4.差示法測定樣品中高含量鎳5.熒光光度法測定多維片中的維生素B66.離子選擇電極法測定牙膏中的氟（自帶牙膏）7.氣相色譜法測定藥用油中薄荷醇的含量8.HPLC測定飲料中咖啡因的含量（自帶樣品）第一章緒論（Introduction)§1-1分析化學(xué)的發(fā)展和儀器分析的產(chǎn)生定義：研究物質(zhì)組成、含量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等化學(xué)信息的分析方法及相關(guān)理論的一門科學(xué)。關(guān)于分析化學(xué)任務(wù)定性分析：鑒定化學(xué)組成定量測定：測定有關(guān)成分含量應(yīng)用：生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、資源和能源科學(xué)等領(lǐng)域。第一次變革（20～30年代）：分析天平的發(fā)明、溶液理論的建立（四大平衡的建立：酸堿、配合、氧化還原、沉淀）。分析化學(xué)由技術(shù)科學(xué)

第二次變革（40～60年代）

：物理學(xué)和電子學(xué)的發(fā)展為儀器分析奠定了基礎(chǔ)，出現(xiàn)了光譜分析、極譜分析、色譜分析等簡便快速的儀器分析方法。經(jīng)典分析化學(xué)（化學(xué)分析）現(xiàn)代分析化學(xué)（儀器分析為主）Developmentofanalyticalchemistryandformationofinstrumentalanalysis第三次變革（70年代末至今）

：計(jì)算機(jī)的發(fā)明，尤其微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，給分析化學(xué)帶來全新的革命。提供組成、結(jié)構(gòu)、含量、分布、形態(tài)等全面信息。

成為當(dāng)代最富活力的學(xué)科之一經(jīng)典化學(xué)分析與儀器分析（P1）分析化學(xué)儀器分析

化學(xué)分析

化學(xué)分析（經(jīng)典分析法）

：是利用化學(xué)反應(yīng)及其計(jì)量關(guān)系，確定被測物的組成和含量的分析方法。如重量分析、滴定分析等。儀器分析（P1）

儀器分析：用精密儀器測量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)以確定其化學(xué)組成、含量及結(jié)構(gòu)的一類分析方法，又稱為物理或物理化學(xué)分析法。

儀器分析的產(chǎn)生為分析化學(xué)帶來革命性變化?；瘜W(xué)分析是儀器分析的基礎(chǔ)，儀器分析離不開必要的化學(xué)分析步驟，二者相輔相成。儀器分析的主要特點(diǎn)1.靈敏度高，適于痕量組分的測定

2.選擇性好，適于復(fù)雜組分試樣的分析3.分析迅速，適于批量試樣的分析4.適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛5.易于自動化《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心§1-2儀器分析方法分類

(Classificationofinstrumentalanalysis)電化學(xué)分析法光學(xué)分析法色譜分析法熱分析法儀器分析質(zhì)譜分析法分析儀器聯(lián)用技術(shù)一、光學(xué)分析法基于電磁輻射作用于待測物質(zhì)后產(chǎn)生的輻射信號或其變化而建立的分析方法。非光譜法光譜法《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中光譜法應(yīng)用蛋白質(zhì)：雙縮尿法、酚試劑法（650nm）、紫外光譜法（280nm、254nm）、考馬斯亮蘭法（595nm）白蛋白測定：甲基橙、溴甲酚綠（BCG）法：628nm；溴甲酚紫（BCP）法：603nm纖維蛋白原：硫酸銨沉淀比色法515nm糖類：葡萄糖、乳糖、丙酮酸《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心實(shí)驗(yàn)室常用光譜分析法UV-VISIRAASICP《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心臨床用光譜儀器設(shè)備酶聯(lián)免疫分析儀自動生化分析儀《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心臨床用光譜儀器設(shè)備化學(xué)發(fā)光分析儀流式細(xì)胞儀《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心臨床用光譜儀器設(shè)備CT核磁共振成像儀《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心二、電分析化學(xué)方法基于物質(zhì)在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)及其變化常用方法：電位分析法、電位滴定法

電導(dǎo)法《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中電化學(xué)的應(yīng)用血?dú)夥治鰞x：pH、PCO2、PO2活體酶檢測：葡萄糖氧化酶電阻技術(shù)：微生物鑒定《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心三、分離分析方法常用分離方法：色譜法、電泳法HPLCGC-MS《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中分離技術(shù)的應(yīng)用血紅蛋白比值：離心2264G離心30min脂蛋白測定：離心法、電泳法糖化血紅蛋白：電泳法、等電聚焦法、親和色譜法、離子交換色譜法氨基酸測量：HPLC（OPA顯色）、氨基酸分析儀（離子交換柱，茚三酮顯色）卟啉、膽色素：HPLC§1-3儀器分析基本過程和步驟

（補(bǔ)充內(nèi)容）一、過程明確任務(wù)和制定計(jì)劃、建立方法、取樣、試樣制備、干擾的消除、測定、結(jié)果計(jì)算和表達(dá)、方法認(rèn)證、形成報(bào)告等。二、步驟

1.分析任務(wù)和制定計(jì)劃：明確需要解決的問題，制定初步研究計(jì)劃，包括方法、準(zhǔn)確度、精密度的要求，需要的儀器設(shè)備、試劑等。

2.建立方法：標(biāo)準(zhǔn)方法、查詢、自建方法

3.取樣：為得到有意義的化學(xué)信息，試樣必須要能代表待測定的整個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)。4.試樣制備：目的是使試樣適合于選定的分析方法，消除可能的干擾。5.分析測定：試樣的分析結(jié)果都是由“測定”來完成。測定前必須對儀器進(jìn)行校正。應(yīng)同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)或回收試驗(yàn)等評估試樣制備過程中可能帶來的誤差。6.

方法認(rèn)證（validation）：分析方法必須經(jīng)過認(rèn)證，以確保分析結(jié)果符合要求。如定量方法認(rèn)證包括準(zhǔn)確度、精密度、檢出限、定量限和線性范圍等的確定。7.

結(jié)果的計(jì)算和表達(dá)：完整的結(jié)果表達(dá)包括平均值、標(biāo)準(zhǔn)差（或相對標(biāo)準(zhǔn)差），測量次數(shù)及置信度等。8.

形成書面報(bào)告?！?-4儀器分析的主要性能指標(biāo)

（補(bǔ)充內(nèi)容）1.

精密度（precision）：數(shù)次平行測量的各測量值之間互相接近的程度。表征測定過程中隨機(jī)誤差的大小，重復(fù)性和再現(xiàn)性是精密度的常見別名。精密度高低用偏差衡量?！秲x器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心2.準(zhǔn)確度（accuracy）：測量值與真值接近的程度。表示測量結(jié)果的正確性。誤差是衡量準(zhǔn)確度高低的尺度。以回收率試驗(yàn)來驗(yàn)證

好的精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件精密度差，就不可能有好的準(zhǔn)確度精密度高，不一定能保證高的準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度與精密度從不同側(cè)面反映分析結(jié)果的可靠性3.

靈敏度（sensitivity）：儀器在穩(wěn)定條件下對被測量物微小變化的響應(yīng)，也即儀器的輸出量與輸入量之比。測定方法的靈敏度與實(shí)驗(yàn)條件有密切關(guān)系，通常用工作曲線的斜率值來表示該方法的靈敏度。分析靈敏度依賴于檢測器的靈敏度與儀器的放大倍數(shù)。

由于靈敏度沒有考慮到測量噪聲的影響，因此，現(xiàn)在推薦用檢測限而不用靈敏度作為表征分析方法的最大檢出能力。

僅提高儀器的放大倍數(shù)，靈敏度也提高，但噪聲也隨之增大，信噪比S/N和分析方法的檢出能力不一定會有所改善和提高。4.

檢測限（檢出下限，limitofdetection,LOD）：

在適當(dāng)置信概率下試樣中被分析物能夠被檢測到的最低量。檢測限與靈敏度、本底噪音有關(guān)。通常用信噪比為2:1（95%置信概率）或3:1（99.7%置信概率）時(shí)對應(yīng)待測組分的濃度或量作為儀器的檢測限。5.定量限

試樣中被分析物能夠被定量測定的最低量，其結(jié)果應(yīng)具有一定的準(zhǔn)確度和精密度。

該指標(biāo)體現(xiàn)了分析方法是否具備靈敏的定量檢測能力。一般以信噪比為10:1時(shí)相應(yīng)的濃度或注入儀器的量來確定定量限?！秲x器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心6.線性范圍（linearrange）儀器的檢測信號與被測物質(zhì)濃度或質(zhì)量成線性關(guān)系的范圍，既反應(yīng)曲線呈直線的那一段所對應(yīng)的物質(zhì)含量范圍。線性是定量測定的基礎(chǔ)，需要定量測定的項(xiàng)目均需要驗(yàn)證線性。

7.選擇性（selectivity）

對單組分分析儀器而言，指儀器區(qū)分待測組分

與非待測組分的能力。

其他指標(biāo)：分辨率（Resolution）穩(wěn)定性（Stability

）響應(yīng)（response）等§1-5儀器分析常用定量方法

（補(bǔ)充內(nèi)容）

工作曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法、內(nèi)標(biāo)法選擇定量方法時(shí)，必須考慮儀器方法、儀器響應(yīng)、樣品基質(zhì)中存在的干擾、被測樣品的樣品數(shù)等諸因素的影響，才能得到準(zhǔn)確度高的數(shù)據(jù)。一、工作曲線法（標(biāo)準(zhǔn)曲線法、外標(biāo)法）

特點(diǎn)：直觀、準(zhǔn)確、可部分扣除偶然誤差。需要標(biāo)準(zhǔn)對照和扣空白。

注意事項(xiàng)：①樣品濃度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍內(nèi)；繪制工作曲線②的條件應(yīng)與測定樣品的條件盡量保持一致。

作圖注意事項(xiàng)：①確定縱橫坐標(biāo)②確定比例尺③標(biāo)數(shù)據(jù)點(diǎn)④連線⑤圖標(biāo)二、標(biāo)準(zhǔn)加入法（添加法、增量法）

將已知量的標(biāo)準(zhǔn)品加入到一定量的待測樣品中，測得樣品和標(biāo)準(zhǔn)品的總響應(yīng)值后，進(jìn)行定量分析。特點(diǎn)：由于測定中非待測組分組成變化不大，可消除基體效應(yīng)帶來的影響《儀器分析》廣東醫(yī)學(xué)院分析中心注意事項(xiàng)：

①待測組分濃度為零時(shí)，不能產(chǎn)生響應(yīng)②儀器輸出信號與待測組分濃度符合線性關(guān)系三、內(nèi)標(biāo)法

在待測樣品及其系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中，分別加入固定量的內(nèi)標(biāo)物，分別測得分析物和內(nèi)標(biāo)物對應(yīng)的響應(yīng)后，以分析物和內(nèi)標(biāo)物的響應(yīng)比對分析物的濃度作圖。特點(diǎn)：可扣除樣品處理過程中的誤差①內(nèi)標(biāo)物與待測組分的物理及化學(xué)性質(zhì)相近②在相同檢測條件下，內(nèi)標(biāo)物與待測組分有相近的響應(yīng)③內(nèi)標(biāo)物既不干擾待測組分，又不被其他雜質(zhì)干擾④內(nèi)標(biāo)物與待測組分濃度相近內(nèi)標(biāo)物要求：§1-6儀器分析的發(fā)展Developmentofinstrumentalanalysis1.引進(jìn)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的新成就，革新原有儀器分析方法，開發(fā)新儀器分析方法。如，將納米新技術(shù)引入PCR分析，制備適于不同需求的生物芯片2.分析儀器實(shí)現(xiàn)小型化、自動化、數(shù)字化和計(jì)算機(jī)化。3.發(fā)揮