液相常用检测器优缺点及应用分析


发布时间:2020-06-29 11:18 浏览量 42 views
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摘要: 本文介绍了实验室常见的液相检测器的原理,并对它们在实践中的应用的优缺点进行分析。

本文介绍了实验室常见的液相检测器的原理,并对它们在实践中的应用的优缺点进行分析。

紫外-可见光检测器

紫外检测器是应用最广泛的检测器,几乎所有的液相仪都配有该检测器,绝大部分药物在该检测器中都有响应。它常见的两个小分支是可变波长检测器和二极管阵列检测器。

1原理

遵循的是朗伯比尔定律:当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比。如果厚度固定,公式可表示为A=kc。也就是说,理论上供试品的响应值与浓度做线性回归的话,应该是一条经过原点的曲线。这就是含量测定外标法的理论依据,但实际上由于仪器的进样误差、人员操作误差、流动相的本底吸收等因素的影响,线性不可能经过原点,线性方程中都有一个不是零的截距。这就是对照品浓度和供试品浓度应接近的原因,线性如果经过原点,任何对照品的浓度都可以用来测定供试品的结果。线性不经过原点,对照品浓度与供试品浓度相差越大,计算结果误差越大。由这个讨论我们又扯出另一个话题,就是有关物质检测项的自身对照溶液浓度应该是多少的问题。比如原料药,有将供试品稀释1000倍,有稀释100倍的,到底哪个浓度合适?我想之前的讨论可以给出一个合理的答案了,就是如果截距很小,二者区别不大,随便那个浓度都可以。如果截距较大,则应选择和杂质规定限度附件的浓度,一般是稀释1000倍。较小或者较大怎么判断,个人认为可以5%为分界线。当然,最终还是看回收率的结果,能够满足回收率的要求就可以。

2优缺点

优点很多,让人印象深刻的就是憨厚,等度梯度缓冲盐随便用,好说话的一塌糊涂。还有就是供试品的量与响应者呈良好线性,方便计算检测结果。另外适用范围较广,只要有紫外吸收的物质都可以应用。

缺点不多,个人认为最大的缺点只有两个:一个是样品必须有紫外吸收,另外一个就是对流动相有一定的要求,流动相的紫外吸收应尽可能的小,否则会有较大的本底吸收。本底吸收也是截距的一大来源,样品的响应等于本身的吸收减去流动相本底吸收,如果本底吸收为固定值b的话,样品在仪器上实际的响应者为A=kc-b。流动相的影响在有关物质检测中较为明显,因为杂质量小,响应弱,流动相的影响就较大,这个需要注意。就是说开发方法时检测波长应尽可能大于流动相的截止波长。

示差折光检测器RID

RID是一种通用检测器,对所有样品都有响应。

1原理

示差检测器是基于连续测定样品流路和参比流路之间折射率的变化来测定样品含量的。光从一种介质进入另一种介质时,由于两种物质的折射率不同就会产生折射。只要样品组分与流动相的折光指数不同,就可被检测,二者相差愈大,灵敏度愈高,在一定浓度范围内检测器的输出与溶质浓度成正比。

2优缺点

优点是通用,没有不能检测的。

最大缺点:灵敏度低,一般来说有关物质检测不能用它,RID一般用于含量测定;另一个缺点由它的原理决定,只能等度,所以多组分的分离存在问题。还有平衡时间过长,对环境要求高(尤其是室温的波动)也是让操作人员困扰的因素。

蒸发光散射检测器ELSD

一种新型的通用检测器,用于不易挥发的组分。灵敏度一般来说介于紫外检测器和示差折光检测器之间。

1原理

用惰性气体雾化洗脱液,在加热管(漂移管)中将流动相蒸发,样品颗粒进入检测器散射激光光源发出的光,光信号转化为电信号被输出。

原理看起来很高大上,且灵敏度也还可以,面对如此多的没有紫外响应的化合物,理论上说应该可以一统江湖了。事情总有但是,下个章节详细评论ELSD的优缺点。

2优缺点

优点就是通用,不论有没有紫外响应,它都有响应,只要挥发性弱于流动相即可。且可以走梯度,可以用于分离复杂的混合物。

但是……缺点也很多。最大的也是最让人无法接受的缺点是浓度与响应者不呈线性,二者的对数呈线性关系。线性非常差,线性范围不大,相关系数非常差,还有截距非常大。由于这个缺点,我想大家已经明白该检测器单点外标法绝不可行,所以该检测器一般用于外标两点法(供试品响应值需在两个对照品之间,不允许外延)检测含量;有关物质很少用该检测器。大家应该能够理解,每个杂质都要配制两个不同浓度的对照品溶液,且供试品响应值在两个对照之间(做不到的,杂质的量无法预测,不像含量),这是一间多么让人崩溃的事情。

另一个缺点是流动相需要能挥发,也就是意味着不能存在不易挥发的组分,也就是说最常用的磷酸盐系列不能用了。还有需要提高气体,操作繁琐,会产生有害气体等。

荧光检测器

荧光检测器是一种高灵敏度、有选择性的检测器,可检测能产生荧光的化合物。某些不发荧光的物质可通过化学衍生化生成荧光衍生物,再进行荧光检测。其最小检测浓度可达0.1ng/ml,适用于痕量分析;一般情况下荧光检测器的灵敏度比紫外检测器约高2个数量级,但其线性范围不如紫外检测器宽。
近年来,采用激光作为荧光检测器的光源而产生的激光诱导荧光检测器极大地增强了荧光检测的信噪比,因而具有很高的灵敏度,在痕量和超痕量分析中得到广泛应用。

1原理

化合物受紫外光激发后,发射出比激发光波长更长的光,称为荧光;

荧光强度 (F) 与激发光强度 (I0) 及荧光物质浓度 (C) 之间的关系为:F=2.3QKI0εCl;F=KC
Q为量子产率,K为荧光效率,ε为摩尔吸光系数,l为光径长度。

从电子跃迁的角度来讲,荧光是指某些物质吸收了与它本身特征频率相同的光线以后,原子中的某些电子从基态中的最低振动能级跃迁到较高的某些振动能级。电子在同类分子或其他分子中撞击,消耗了相当的能量,从而下降到第一电子激发态中的最低振动能级,能量的这种转移形式称为无辐射跃迁。由最低振动能级下降到基态中的某些不同能级,同时发出比原来吸收的频率低、波长长的一种光,就是荧光。被化合物吸收的光称为激发光,产生的荧光称为发射光。荧光的波长总要长于分子吸收的紫外光波长,通常在可见光范围内。荧光的性质与分子结构有密切关系,不同结构的分子被激发后,并不是都能发射荧光。

2优缺点

荧光检测器最大的优点是灵敏度非常高,可以达到ppt级别。缺点是适用范围窄,仅适用于被激发后能产生荧光的物质,该缺点限制了荧光检测器的应用。

电喷雾检测器CAD

一种新型的通用检测器,赛默飞公司出品,目前处于专利保护期间。灵敏度优于ELSD。

1原理

步骤一:检测器将分析物转化成溶质颗粒。颗粒的大小随着被分析物的含量而增加。步骤二:溶质颗粒与带正电荷的氮气颗粒相撞,电荷随之转移到颗粒上 – 溶质颗粒越大,带电越多。步骤三:溶质颗粒把它们的电荷转移给收集器,通过高灵敏度的静电检测计测出溶质颗粒的带电量,由此产生的信号电流与溶质的含量成正比。

2优缺点

优点同ELSD,但是灵敏度更高。赛默飞的宣传中将其推崇的神乎其神,但是它也有但是。缺点也同ELSD,线性较差,但优于ELSD。在全量程范围内都是非线性响应,但CAD的重现性更好且在小浓度范围内响应基本呈线性。CAD虽然将原理改为使颗粒带电检测收集的电信号,使得浓度与响应者在一定范围内直接呈线性关系。但是颗粒的形成过程是一个非物质本身属性决定的过程,也就意味着响应是不稳定的。不同于紫外检测器,紫外吸收是物质本身的属性,不会更改,拥有良好的重现性。

质谱检测器

质谱原理较复杂,将单讲。质谱检测器的优缺点。优点是灵敏度高,适用范围广等。缺点是液相常用的质谱检测器不易电离的化合物响应弱或者没有响应,比如糖类、苯之类;使用及维护费用高;流动相只能选择易挥发组分等。


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        文章来源: 药事纵横,于 2020-06-29 11:18,由 找我测 编辑发表 。

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