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檢測(cè)器是高效液相色譜儀的重要組成部分,不同的檢測(cè)器的原理,使用的范圍和對(duì)象不同,所以針對(duì)不同的檢測(cè)器,我們應(yīng)該注意的重點(diǎn)也不同。只有這樣,才能更好的完成日常的分析化驗(yàn)工作,提高工作效率。檢測(cè)器作為高效液相色譜儀的重要組成部分,直接決定分析的準(zhǔn)確度和靈敏度,所以對(duì)檢測(cè)器要有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí),這樣才能更好的使用儀器,提高工作效率,并且平常需要做相關(guān)的維護(hù)和保養(yǎng)。
液相色譜檢測(cè)器的作用是將柱流出物中樣品組成和含量的變化轉(zhuǎn)化為可供檢測(cè)的信號(hào),常用檢測(cè)器有紫外吸收、熒光、示差折光等等。
紫外吸收檢測(cè)器
紫外可見(jiàn)吸收檢測(cè)器(ultraviolet-visible detector,UVD) 是HPLC中應(yīng)用泛的檢測(cè)器之一,幾乎所有的液相色譜儀都配有這種檢測(cè)器。其工作原理是朗伯-比爾定律。這種檢測(cè)器靈敏度高,線性范圍寬,對(duì)流速和溫度變化不敏感,可用于梯度洗脫分離。紫外吸收檢測(cè)要求被檢測(cè)樣品組分有紫外-可見(jiàn)光吸收,而使用的流動(dòng)相無(wú)吸收,或在被測(cè)組分吸收波長(zhǎng)處無(wú)吸收。一般選擇在欲分析物有吸收的波長(zhǎng)處進(jìn)行檢測(cè),以獲得靈敏度和抗干擾能力。在沒(méi)有吸收時(shí),可采用末端吸收。檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇除取決于待測(cè)物質(zhì)的成分和分子結(jié)構(gòu)外,還必須考慮流動(dòng)相組成、共存組分干擾等因素。特別是各種溶劑都有一定的透過(guò)波長(zhǎng)下限值,超過(guò)這個(gè)波長(zhǎng),溶劑的吸收會(huì)變得很強(qiáng),以至于不能很好地測(cè)出待測(cè)物質(zhì)的吸收強(qiáng)度。
光電二極管陣列檢測(cè)器
也稱快速掃描紫外可見(jiàn)分光檢測(cè)器,是一種新型的光吸收式檢測(cè)器。它采用光電二極管陣列作為檢測(cè)元件,構(gòu)成多通道并行工作,同時(shí)檢測(cè)由光柵分光,再入射到陣列式接收器上的全部波長(zhǎng)的光信號(hào),然后對(duì)二極管陣列快速掃描采集數(shù)據(jù),得到吸收值(A)是保留時(shí)間(tR)和波長(zhǎng)(l)函數(shù)的三維色譜光譜圖。由此可及時(shí)觀察與每一組分的色譜圖相應(yīng)的光譜數(shù)據(jù),從而迅速?zèng)Q定具有性和靈敏度的波長(zhǎng)。 單光束二極管陣列檢測(cè)器,光源發(fā)出的光先通過(guò)檢測(cè)池,透射光由全息光柵色散成多色光,射到陣列元件上,使所有波長(zhǎng)的光在接收器上同時(shí)被檢測(cè)。陣列式接收器上的光信號(hào)用電子學(xué)的方法快速掃描提取出來(lái),每幅圖象僅需要10ms,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)色譜流出峰的速度,因此可隨峰掃描。
熒光檢測(cè)器
是一種高靈敏度、有選擇性的檢測(cè)器,可檢測(cè)能產(chǎn)生熒光的化合物。熒光檢測(cè)器的原理與熒光分析法相同,化合物受紫外光激發(fā)后,發(fā)射出比激發(fā)光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光,稱為熒光或發(fā)射光。許多藥物和生命活性物質(zhì)具有天然熒光,能直接檢測(cè),某些不發(fā)熒光的物質(zhì)可通過(guò)化學(xué)衍生化生成熒光衍生物,然后進(jìn)行熒光檢測(cè)。其最小檢測(cè)濃度可達(dá)0.1 ng/mL,適用于痕量分析。一般情況下,熒光檢測(cè)器的靈敏度比紫外檢測(cè)器約高2個(gè)數(shù)量級(jí),但其線性范圍不如紫外檢測(cè)器寬。近年來(lái),采用激光作為熒光檢測(cè)器的光源而產(chǎn)生的激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器極大地增強(qiáng)了熒光檢測(cè)的信噪比,因而具有很高的靈敏度,在痕量和超痕量分析中得到廣泛應(yīng)用。
蒸發(fā)光散射檢測(cè)器
蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(evaporative light—scattering detector,ELSD)是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的新型通用型質(zhì)量檢測(cè)器,它適用于檢測(cè)揮發(fā)性低于流動(dòng)相的組分,主要用于檢測(cè)糖類(lèi)、高級(jí)脂肪酸、磷脂、維生素、氨基酸、甘油三酯及甾體等,并在沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)品和化合物結(jié)構(gòu)參數(shù)未知的情況下檢測(cè)未知化合物。對(duì)各物質(zhì)有幾乎相同的響應(yīng),但是其靈敏度比較低,尤其是有紫外吸收的組分。此外流動(dòng)相必須是揮發(fā)性的,不能含有緩沖鹽等。它的通用檢測(cè)原理克服了常見(jiàn)于HPLC傳統(tǒng)檢測(cè)方法的不足,已越來(lái)越多地應(yīng)用于HPLC、超臨界色譜和逆流色譜中。不同于紫外和熒光檢測(cè)器,ELSD的響應(yīng)不依賴與樣品的光學(xué)特性,任何揮發(fā)性低于流動(dòng)相的樣品均能被檢測(cè),不受其官能團(tuán)的影響。靈敏度比示差折光檢測(cè)器高,對(duì)溫度變化不敏感,基線穩(wěn)定,適合與梯度洗脫液相色譜聯(lián)用。
(1)ELSD檢測(cè)原理
ELSD運(yùn)行有三個(gè)過(guò)程:是霧化過(guò)程,用惰性氣體或凈化空氣將色譜柱流出物霧化;第二是蒸發(fā)過(guò)程,在一個(gè)加熱管(漂移管)中將流動(dòng)相揮發(fā);第三是檢測(cè)過(guò)程,測(cè)定留下來(lái)的樣品顆粒的光散射。所有商品ELSD都由一種或兩種模式完成這三個(gè)過(guò)程。模式A的操作是全部柱流出物(氣溶膠)都進(jìn)入直的漂移管,讓流動(dòng)相在其中蒸發(fā),模式B中是將氣溶膠通過(guò)一個(gè)彎管,在此管中大的顆粒沉積下來(lái)流入廢氣管,其余的小顆粒進(jìn)入螺旋狀的漂移管,在上述兩種模式中,樣品顆粒均進(jìn)入光管,使激光發(fā)生散射而得以檢測(cè)。
(2)ELSD檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
①具有較好的通用性,任何揮發(fā)性低于流動(dòng)相的樣品均能被檢測(cè);
②在相同色譜條件下,物理性質(zhì)相似的物質(zhì)可給出一致的響應(yīng);
③能與梯度洗脫方式相容;
④靈敏度高于示差折光檢測(cè)器、紫外末端吸收檢測(cè)法。
⑤在ELSD上開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)方法移植到質(zhì)譜上則無(wú)需修改。
ELSD檢測(cè)的不足之處主要是:
①靈敏度不夠理想;
②流動(dòng)相的選擇受限;
③某些樣品線性范圍較窄等。
(3)影響ELSD檢測(cè)性能的基本因素
①操作模式選擇,選擇合適的操作模式可提高方法的靈敏度,操作模式的選擇取決于樣品的揮發(fā)性、流動(dòng)相的組成及其流速。
②流動(dòng)相組成及流速選擇,流動(dòng)相的揮發(fā)性越好,方法的靈敏度越高。流動(dòng)相的流速越低,相應(yīng)的信號(hào)越強(qiáng)。
③漂移管溫度對(duì)基線水平和噪音的影響并無(wú)明顯規(guī)律性。溫度應(yīng)為在流動(dòng)相基本揮發(fā)基礎(chǔ)上,產(chǎn)生可接受噪音的溫度。
④載氣流速是影響檢測(cè)性能的一個(gè)很重要因素。載氣流速應(yīng)是在可接受噪音的基礎(chǔ)上(例如0.5mV),產(chǎn)生檢測(cè)響應(yīng)值時(shí)的流速。
(4)ELSD檢測(cè)時(shí)的數(shù)據(jù)處理模式
ELSD檢測(cè)采用的數(shù)學(xué)模型是lgy=algx+b (y為響應(yīng)值,x為進(jìn)樣量或樣品濃度,a、b為回歸常數(shù)),也有采用二次曲線模型的(y=ax2+bx+c)。由于響應(yīng)值(y)與進(jìn)樣量(x)之間并非線性關(guān)系,故其數(shù)據(jù)處理不同于紫外檢測(cè)方法。ELSD測(cè)定已知物質(zhì)的含量時(shí),一般應(yīng)用隨行標(biāo)準(zhǔn)曲線法而非外標(biāo)法,因?yàn)樾U€性方程的截距并不為零。新藥基準(zhǔn)品的建立,除了對(duì)照品為另外一種含量已知、結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)外,數(shù)據(jù)處理方式同上相似。ELSD測(cè)定物質(zhì)純度時(shí),由于響應(yīng)值與進(jìn)樣量間并非線性關(guān)系,多通過(guò)繪制其中的一種或數(shù)種物質(zhì)的隨行標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)加以校正。多組分物質(zhì)的分析,除了隨行校正曲線的線性范圍有所區(qū)別外,數(shù)據(jù)處理同上類(lèi)似。盡管存在一些不足之處,但是ELSD作為一種新型的通用型質(zhì)量檢測(cè)器,具有許多的優(yōu)勢(shì),例如它的通用性,響應(yīng)因子的一致性以及與梯度洗脫相容等,將在無(wú)特征紫外吸收物質(zhì)的分析方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
示差折光檢測(cè)器
示差折光檢測(cè)器(differential refractive Index detector, RID)是一種通用的濃度檢測(cè)器,對(duì)所有溶質(zhì)都有響應(yīng)。某些不能用選擇性檢測(cè)器檢測(cè)的組分,如高分子化合物、糖類(lèi)、脂肪烷烴等,可用示差檢測(cè)器檢測(cè)。示差檢測(cè)器是基于連續(xù)測(cè)定樣品流路和參比流路之間折射率的變化來(lái)測(cè)定樣品含量的。光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),由于兩種物質(zhì)的折射率不同就會(huì)產(chǎn)生折射。只要樣品組分與流動(dòng)相的折光指數(shù)不同,就可被檢測(cè),二者相差愈大,靈敏度愈高。在一定濃度范圍內(nèi)檢測(cè)器的輸出與溶質(zhì)濃度成正比。
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