隨著高效液相色譜儀(HPLC)的快速發(fā)展,越來越多的化妝品企業(yè)都配置有一定數(shù)量的HPLC。無論是原料鑒別、質(zhì)控,抑或是限、禁用物質(zhì)的定性定量檢測,都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
本期我們來了解HPLC重要的核心之一:色譜之眼——檢測器。
檢測器的作用
Function of detector
隨時(shí)間推移,樣品組分在經(jīng)過色譜柱有效分離后,在經(jīng)過檢測器時(shí),會產(chǎn)生特定的信號,檢測器將之轉(zhuǎn)換、放大為可供檢測的信號,由數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)記錄下來,形成色譜圖,從而定性、定量分析待測組分。毫不夸張地說,沒有檢測器,HPLC就是一個(gè)“瞎子”,任何物質(zhì)從其面前經(jīng)過,也只能熟視無睹。
不同的檢測器其使用范圍有所不同,因此需要掌握不同檢測器的原理。
液相色譜常用的檢測器包括:紫外檢測器(UVD或DAD/PDA/PDAD)、熒光檢測器(FLD)、示差折光檢測器(RID)、蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD)、質(zhì)譜檢測器(MSD)等。
紫外檢測器
UV detector
是目前液相色譜中應(yīng)用最廣泛的檢測器。自然界中大部分有機(jī)物和部分無機(jī)物都具有紫外吸收能力,紫外檢測器根據(jù)化合物對紫外光的吸收能力,從而進(jìn)行分析。現(xiàn)在經(jīng)常能聽到的紫外檢測器(UVD)、光電二極管陣列檢測器(DAD,也稱PDA、PDAD),都是基于這個(gè)原理。
它有兩個(gè)流通池,一個(gè)參比,一個(gè)測量。光源發(fā)出的紫外光照射到流通池上,若兩個(gè)流通池都通過純的均勻溶劑,則它們在紫外波長下幾乎無吸收,光電管上接受到的輻射強(qiáng)度相等,無信號輸出;當(dāng)組分進(jìn)入測量池時(shí),吸收一定的紫外光,使兩光電管接受到的輻射強(qiáng)度不等,這時(shí)有信號輸出,輸出信號大小與組分濃度有關(guān)。
許多紫外檢測器光源采用的是氘燈,使用范圍一般是190-800nm,開發(fā)方法時(shí),需要考慮化合物的最大吸收波長,同時(shí)應(yīng)避開流動(dòng)相的吸收干擾來選擇合適的檢測波長。
熒光檢測器
Fluorescence detector
適用于能激發(fā)熒光的化合物。很多與生命科學(xué)有關(guān)的物質(zhì),如氨基酸、胺類、維生素、甾族化合物及某些代謝藥物都可以用熒光法檢測。熒光檢測器在生物樣品痕量分析中具有重要作用。
但由于自然界中,能夠產(chǎn)生熒光的物質(zhì)較少,相當(dāng)一部分物質(zhì)需要進(jìn)行熒光衍生后,才可以進(jìn)行檢測(如微量的肽和氨基酸)。樣品的局限導(dǎo)致其應(yīng)用受限,但FLD靈敏度極高,讓其在檢測方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
示差折光檢測器
Differential refractometer
通用型檢測器,利用物質(zhì)的折光效應(yīng),對所有物質(zhì)均有響應(yīng),只要被測組分與洗脫液的折光指數(shù)有差別就可使用。各類糖類化合物、脂肪烷烴等,因沒有紫外吸收,一般常用示差折光檢測器。
它的通用性比UVD廣,但靈敏度要低。與FLD相似,RID也有“短板”——對溫度變化敏感,是所有檢測器中對溫度要求最高的,同時(shí)還不能采用梯度洗脫。因?yàn)槿魏问沽鲃?dòng)相比例發(fā)生改變的因素,都會引起基線的持續(xù)變化且難以平衡,這也限制了RID的使用。
蒸發(fā)光散射檢測器
Evaporative light scattering detector
一種通用型的檢測器,原理是利用光散射效應(yīng),可檢測揮發(fā)性低于流動(dòng)相的樣品,通過霧化器去除溶劑,讓化合物形成懸浮顆粒,從而形成散射效應(yīng)。ELSD靈敏度比RID高,對溫度變化不敏感,基線穩(wěn)定,可用于梯度洗脫,但不能使用不揮發(fā)的鹽類溶劑,而要用醋酸銨之類的揮發(fā)性緩沖鹽來代替。目前,ELSD已被廣泛應(yīng)用于碳水化合物、類脂、脂肪酸、藥物以及聚合物等的檢測。
質(zhì)譜檢測器
Mass spectrometer detector
通用型檢測器,液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(LC-MS)就是應(yīng)用了MSD,在靈敏度、選擇性、通用性及化合物的分子量和結(jié)構(gòu)信息的提供等方面都有突出的優(yōu)點(diǎn)。但它的昂貴操作費(fèi)用和復(fù)雜性在一定程度上限制了它的推廣應(yīng)用。
由此可見,作為HPLC核心之一的檢測器,充當(dāng)著“眼睛”,發(fā)揮著極其重要的作用。如果檢測器不合適,再優(yōu)秀的前處理、柱分離技術(shù),也無法完成檢測任務(wù)。
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