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大吸收的波長處進行檢測,,以獲得大靈敏度和抗干擾能力,。在沒有大吸收時,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,,以至于不能很好地測出待測物質(zhì)的吸收強度,。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(photodiodearraydetector,,PDAD)又稱快速掃描紫外可見分光度計,,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行檢測,然后將其入射到陣列接收機,,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),從而迅速決定具有選擇性和靈敏度的波長,。計算機化的數(shù)據(jù)處理,,還可進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10ms,,遠遠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(fluorescencedetector,,F(xiàn)D)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,然后進行熒光檢測,。其小檢測濃度可達0.1ng/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)熒光檢測器地增強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(differentialrefractiveIndexdetector,,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(electrochemicaldetector,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:
?、凫`敏度高,,檢測量一般為ng級,可以達到pg級,。
?、谶x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),;
?、劬€性范圍寬,通常為4~5個數(shù)量級,;
?、茉O(shè)備簡單,成本較低,;
?、菀子谧詣硬僮鳌?br />
6化學(xué)發(fā)光檢測器
化學(xué)發(fā)光檢測器(Chemiluminescencedetector,,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,、價格低廉、線性范圍寬等優(yōu)點,。其原理是基于某些物質(zhì)在常溫下進行化學(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,,就可進行檢測。這種檢測器的小檢出量可達10~12g,。
7蒸發(fā)光散射檢測器
蒸發(fā)光散射檢測器(evaporativelight—scatteringdetector,,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運行有三個過程:第1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,,其余的小顆粒進入螺旋狀的漂移管,,在上述兩種模式中,樣品顆粒均進入光管,,使激光發(fā)生散射而得以檢測,。
(2)ELSD檢測的優(yōu)點及缺點
優(yōu)點:
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;
?、莒`敏度高于示差折光檢測器,、紫外末端吸收檢測法。
?、菰贓LSD上開發(fā)的實驗方法移植到質(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,;
?、诹鲃酉嗟倪x擇受限;
?、勰承悠肪€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,。
?、燮乒軠囟葘€水平和噪音的影響并無明顯規(guī)律性。溫度應(yīng)為在流動相基本揮發(fā)基礎(chǔ)上,,產(chǎn)生可接受噪音的低溫度,。
④載氣流速是影響檢測性能的一個很重要因素,。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)生大檢測響應(yīng)值時的低流速。
(4)ELSD檢測時的數(shù)據(jù)處理模式
ELSD檢測常采用的數(shù)學(xué)模型是lgy=algx+b(y為響應(yīng)值,,x為進樣量或樣品濃度,,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,因為校正線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*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,。