食品伙伴網(wǎng)服務(wù)號

高效液相色譜儀常用的檢測器及其性能!

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-08-19
核心提示:食品理化檢測,您的理化檢測小助手。
 液相色譜檢測器的作用是將柱流出物中樣品組成和含量的變化轉(zhuǎn)化為可供檢測的信號,常用檢測器有紫外吸收、熒光、示差折光、化學(xué)發(fā)光等。


1、紫外吸收檢測器

紫外吸收(UV)檢測器是目前HPLC應(yīng)用最廣泛的檢測器。其工作原理是朗伯-比爾定律。這種檢測器靈敏度高,線性范圍寬,對流速和溫度變化不敏感,可用于梯度洗脫分離。紫外吸收檢測要求被檢測樣品組分有紫外-可見光吸收,而使用的流動相無吸收,或在被測組分吸收波長處無吸收。一般選擇在欲分析物有最大吸收的波長處進(jìn)行檢測,以獲得最大靈敏度和抗干擾能力。在沒有最大吸收時,可采用末端吸收。檢測波長的選擇除取決于待測物質(zhì)的成分和分子結(jié)構(gòu)外,還必須考慮流動相組成、共存組分干擾等因素。特別是各種溶劑都有一定的透過波長下限值,超過這個波長,溶劑的吸收會變得很強(qiáng),以至于不能很好地測出待測物質(zhì)的吸收強(qiáng)度。下表列出了HPLC中一些常用的溶劑透過波長的下限。

2、光電二極管陣列檢測器

光電二極管陣列檢測器(photodiode array detector,PDAD)又稱快速掃描紫外可見分光度計(jì),是一種新型的光吸收檢測器。它采用光電二極管陣列作為檢測元件,形成多通道并行工作,同時它對光柵分離的所有波長的光信號進(jìn)行檢測,然后將其入射到陣列接收機(jī),然后快速掃描二極管陣列來采集數(shù)據(jù),得到吸收值(A)是保留時間(tR)和波長(L)函數(shù)的三維色譜光譜圖。由此可及時觀察與每一組分的色譜圖相應(yīng)的光譜數(shù)據(jù),從而迅速決定具有最佳選擇性和靈敏度的波長。計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)處理,還可進(jìn)行色譜峰光譜相似性比較、峰純度檢測及利用譜圖庫對樣品進(jìn)行檢索等,為定性、定量分析提供更豐富的信息。

單光束二極管陣列檢測器,光源發(fā)出的光先通過檢測池,透射光由全息光柵色散成多色光,射到陣列元件上,使所有波長的光在接收器上同時被檢測。陣列式接收器上的光信號用電子學(xué)的方法快速掃描提取出來,每幅圖像僅需要10 ms,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過色譜流出峰的速度,因此可隨峰掃描。


3、熒光檢測器

熒光檢測器(fluorescence detector, FD)是一種高靈敏度、有選擇性的檢測器,可檢測能產(chǎn)生熒光的化合物。熒光檢測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)光波長更長的光,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,某些不發(fā)熒光的物質(zhì)可通過化學(xué)衍生化生成熒光衍生物,然后進(jìn)行熒光檢測。其最小檢測濃度可達(dá)0.1 ng/mL,適用于痕量分析。一般情況下,熒光檢測器的靈敏度比紫外檢測器約高2個數(shù)量級,但其線性范圍不如紫外檢測器寬。近年來,采用激光作為熒光檢測器的光源而產(chǎn)生的激光誘導(dǎo)熒光檢測器極大地增強(qiáng)了熒光檢測的信噪比,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。 


4、示差折光檢測器

示差折光檢測器(differential refractive Index detector, RID)是一種通用的濃度檢測器,對所有溶質(zhì)都有響應(yīng)。某些不能用選擇性檢測器檢測的組分,如高分子化合物、糖類、脂肪烷烴等,可用示差檢測器檢測。示差檢測器是基于連續(xù)測定樣品流路和參比流路之間折射率的變化來測定樣品含量的。光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時,由于兩種物質(zhì)的折射率不同就會產(chǎn)生折射。只要樣品組分與流動相的折光指數(shù)不同,就可被檢測,二者相差愈大,靈敏度愈高。在一定濃度范圍內(nèi)檢測器的輸出與溶質(zhì)濃度成正比。 


5、電化學(xué)檢測器

電化學(xué)檢測器(electrochemical detector, ECD)屬選擇性檢測器,主要有電導(dǎo)檢測器、安培檢測器、介電常數(shù)檢測器和電位測定檢測器等,可檢測具有電活性的化合物。電導(dǎo)、電位等檢測器已在離子色譜中得到了廣泛應(yīng)用;介電常數(shù)檢測器性能類似于示差折光檢測器;安培檢測器可檢測氧化性物質(zhì),適用范圍很寬。

電化學(xué)探測器的優(yōu)點(diǎn):

①靈敏度高,檢測量一般為ng級,可以達(dá)到pg級;

②選擇性好,可測定大量非電活性物質(zhì)中極痕量電活性物質(zhì);

③線性范圍寬,通常為4~5個數(shù)量級;

④設(shè)備簡單,成本較低;

⑤易于自動操作。 


6、化學(xué)發(fā)光檢測器

化學(xué)發(fā)光檢測器(Chemiluminescence detector, CD)是近年來發(fā)展起來的一種快速、靈敏的新型檢測器,具有設(shè)備簡單、價(jià)格低廉、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。其原理是基于某些物質(zhì)在常溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成處于激發(fā)態(tài)勢反應(yīng)中間體或反應(yīng)產(chǎn)物,當(dāng)它們從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時,就發(fā)射出光子。由于物質(zhì)激發(fā)態(tài)的能量是來自化學(xué)反應(yīng),故叫作化學(xué)發(fā)光。當(dāng)分離組分從色譜柱中洗脫出來后,立即與適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)發(fā)光試劑混合,引起化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生輻射,其光強(qiáng)度與該物質(zhì)的濃度成正比。

這種檢測器不需要光源,也不需要復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng),只要有恒流泵,將化學(xué)發(fā)光試劑以一定的流速泵入混合器中,使之與柱流出物迅速而又均勻地混合產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光,通過光電倍增管將光信號變成電信號,就可進(jìn)行檢測。這種檢測器的最小檢出量可達(dá)10~12g。 


7、蒸發(fā)光散射檢測器

蒸發(fā)光散射檢測器(evaporative light—scattering detector,ELSD)是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的新型通用型質(zhì)量檢測器,它適用于檢測揮發(fā)性低于流動相的組分,主要用于檢測糖類、高級脂肪酸、磷脂、維生素、氨基酸、甘油三酯及甾體等,并在沒有標(biāo)準(zhǔn)品和化合物結(jié)構(gòu)參數(shù)未知的情況下檢測未知化合物。對各物質(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。此外流動相必須是揮發(fā)性的,不能含有緩沖鹽等。它的通用檢測原理克服了常見于HPLC傳統(tǒng)檢測方法的不足,已越來越多地應(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)性低于流動相的樣品均能被檢測,不受其官能團(tuán)的影響。靈敏度比示差折光檢測器高,對溫度變化不敏感,基線穩(wěn)定,適合與梯度洗脫液相色譜聯(lián)用。

(1)ELSD檢測原理

ELSD運(yùn)行有三個過程:第一是霧化過程,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)過程,在一個加熱管(漂移管)中將流動相揮發(fā);第三是檢測過程,測定留下來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過程。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,讓流動相在其中蒸發(fā),模式B中是將氣溶膠通過一個彎管,在此管中大的顆粒沉積下來流入廢氣管,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。

(2)ELSD檢測的優(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)性低于流動相的樣品均能被檢測;

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器、紫外末端吸收檢測法

⑤在ELSD上開發(fā)的實(shí)驗(yàn)方法移植到質(zhì)譜上則無需修改。

ELSD檢測的不足之處主要是:

①靈敏度不夠理想;

②流動相的選擇受限;

③某些樣品線性范圍較窄等。

(3)影響ELSD檢測性能的基本因素

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、流動相的組成及其流速。

②流動相組成及流速選擇,流動相的揮發(fā)性越好,方法的靈敏度越高。流動相的流速越低,相應(yīng)的信號越強(qiáng)。

③漂移管溫度對基線水平和噪音的影響并無明顯規(guī)律性。最優(yōu)溫度應(yīng)為在流動相基本揮發(fā)基礎(chǔ)上,產(chǎn)生可接受噪音的最低溫度。

④載氣流速是影響檢測性能的一個很重要因素。最優(yōu)載氣流速應(yīng)是在可接受噪音的基礎(chǔ)上(例如0.5mV),產(chǎn)生最大檢測響應(yīng)值時的最低流速。

(4)ELSD檢測時的數(shù)據(jù)處理模式

ELSD檢測最常采用的數(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方法。ELSD測定已知物質(zhì)的含量時,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測定物質(zhì)純度時,由于響應(yīng)值與進(jìn)樣量間并非線性關(guān)系,多通過繪制其中的一種或數(shù)種物質(zhì)的隨行標(biāo)準(zhǔn)曲線來加以校正。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)量檢測器,具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢,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,將在無特征紫外吸收物質(zhì)的分析方面發(fā)揮越來越重要的作用。


編輯:songjiajie2010

 
分享:
 

 
 
推薦圖文
推薦檢驗(yàn)技術(shù)
點(diǎn)擊排行
檢驗(yàn)技術(shù)
 
 
Processed in 0.061 second(s), 15 queries, Memory 0.98 M