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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-12-19 15:27
本文介紹了實(shí)驗(yàn)室常見的液相檢測(cè)器的原理，并對(duì)它們?cè)趯?shí)踐中的應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。
紫外檢測(cè)器是應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)器，幾乎所有的液相儀都配有該檢測(cè)器，絕大部分藥物在該檢測(cè)器中都有響應(yīng)。它常見的兩個(gè)小分支是可變波長(zhǎng)檢測(cè)器和二極管陣列檢測(cè)器。
遵循的是朗伯比爾定律：當(dāng)一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時(shí),其吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及吸收層厚度b成正比。如果厚度固定，公式可表示為A=kc。也就是說，理論上供試品的響應(yīng)值與濃度做線性回歸的話，應(yīng)該是一條經(jīng)過原點(diǎn)的曲線。這就是含量測(cè)定外標(biāo)法的理論依據(jù)，但實(shí)際上由于儀器的進(jìn)樣誤差、人員操作誤差、流動(dòng)相的本底吸收等因素的影響，線性不可能經(jīng)過原點(diǎn)，線性方程中都有一個(gè)不是零的截距。這就是對(duì)照品濃度和供試品濃度應(yīng)接近的原因，線性如果經(jīng)過原點(diǎn)，任何對(duì)照品的濃度都可以用來測(cè)定供試品的結(jié)果。線性不經(jīng)過原點(diǎn)，對(duì)照品濃度與供試品濃度相差越大，計(jì)算結(jié)果誤差越大。由這個(gè)討論我們又扯出另一個(gè)話題，就是有關(guān)物質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)的自身對(duì)照溶液濃度應(yīng)該是多少的問題。比如原料藥，有將供試品稀釋1000倍，有稀釋100倍的，到底哪個(gè)濃度合適？我想之前的討論可以給出一個(gè)合理的答案了，就是如果截距很小，二者區(qū)別不大，隨便那個(gè)濃度都可以。如果截距較大，則應(yīng)選擇和雜質(zhì)規(guī)定限度附件的濃度，一般是稀釋1000倍。較小或者較大怎么判斷，個(gè)人認(rèn)為可以5%為分界線。當(dāng)然，最終還是看回收率的結(jié)果，能夠滿足回收率的要求就可以。
優(yōu)點(diǎn)很多，讓人印象深刻的就是憨厚，等度梯度緩沖鹽隨便用，好說話的一塌糊涂。還有就是供試品的量與響應(yīng)者呈良好線性，方便計(jì)算檢測(cè)結(jié)果。另外適用范圍較廣，只要有紫外吸收的物質(zhì)都可以應(yīng)用。
缺點(diǎn)不多，個(gè)人認(rèn)為最大的缺點(diǎn)只有兩個(gè)：一個(gè)是樣品必須有紫外吸收，另外一個(gè)就是對(duì)流動(dòng)相有一定的要求，流動(dòng)相的紫外吸收應(yīng)盡可能的小，否則會(huì)有較大的本底吸收。本底吸收也是截距的一大來源，樣品的響應(yīng)等于本身的吸收減去流動(dòng)相本底吸收，如果本底吸收為固定值b的話，樣品在儀器上實(shí)際的響應(yīng)者為A=kc-b。流動(dòng)相的影響在有關(guān)物質(zhì)檢測(cè)中較為明顯，因?yàn)殡s質(zhì)量小，響應(yīng)弱，流動(dòng)相的影響就較大，這個(gè)需要注意。就是說開發(fā)方法時(shí)檢測(cè)波長(zhǎng)應(yīng)盡可能大于流動(dòng)相的截止波長(zhǎng)。
RID是一種通用檢測(cè)器，對(duì)所有樣品都有響應(yīng)。
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。
優(yōu)點(diǎn)是通用，沒有不能檢測(cè)的。
最大缺點(diǎn)：靈敏度低，一般來說有關(guān)物質(zhì)檢測(cè)不能用它，RID一般用于含量測(cè)定；另一個(gè)缺點(diǎn)由它的原理決定，只能等度，所以多組分的分離存在問題。還有平衡時(shí)間過長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境要求高（尤其是室溫的波動(dòng)）也是讓操作人員困擾的因素。
一種新型的通用檢測(cè)器，用于不易揮發(fā)的組分。靈敏度一般來說介于紫外檢測(cè)器和示差折光檢測(cè)器之間。
用惰性氣體霧化洗脫液，在加熱管（漂移管）中將流動(dòng)相蒸發(fā)，樣品顆粒進(jìn)入檢測(cè)器散射激光光源發(fā)出的光，光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)被輸出。
原理看起來很高大上，且靈敏度也還可以，面對(duì)如此多的沒有紫外響應(yīng)的化合物，理論上說應(yīng)該可以一統(tǒng)江湖了。事情總有但是，下個(gè)章節(jié)詳細(xì)評(píng)論ELSD的優(yōu)缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)就是通用，不論有沒有紫外響應(yīng)，它都有響應(yīng)，只要揮發(fā)性弱于流動(dòng)相即可。且可以走梯度，可以用于分離復(fù)雜的混合物。
但是……缺點(diǎn)也很多。最大的也是最讓人無法接受的缺點(diǎn)是濃度與響應(yīng)者不呈線性，二者的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。線性非常差，線性范圍不大，相關(guān)系數(shù)非常差，還有截距非常大。由于這個(gè)缺點(diǎn)，我想大家已經(jīng)明白該檢測(cè)器單點(diǎn)外標(biāo)法絕不可行，所以該檢測(cè)器一般用于外標(biāo)兩點(diǎn)法（供試品響應(yīng)值需在兩個(gè)對(duì)照品之間，不允許外延）檢測(cè)含量；有關(guān)物質(zhì)很少用該檢測(cè)器。大家應(yīng)該能夠理解，每個(gè)雜質(zhì)都要配制兩個(gè)不同濃度的對(duì)照品溶液，且供試品響應(yīng)值在兩個(gè)對(duì)照之間（做不到的，雜質(zhì)的量無法預(yù)測(cè)，不像含量），這是一間多么讓人崩潰的事情。
另一個(gè)缺點(diǎn)是流動(dòng)相需要能揮發(fā)，也就是意味著不能存在不易揮發(fā)的組分，也就是說最常用的磷酸鹽系列不能用了。還有需要提高氣體，操作繁瑣，會(huì)產(chǎn)生有害氣體等。
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。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，再進(jìn)行熒光檢測(cè)。其最小檢測(cè)濃度可達(dá)0.1ng／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，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。
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；
熒光強(qiáng)度 (F) 與激發(fā)光強(qiáng)度 (I0) 及熒光物質(zhì)濃度 (C) 之間的關(guān)系為：F=2.3QKI0εCl；F=KC
Q為量子產(chǎn)率，K為熒光效率，ε為摩爾吸光系數(shù)，l為光徑長(zhǎng)度。
從電子躍遷的角度來講，熒光是指某些物質(zhì)吸收了與它本身特征頻率相同的光線以后，原子中的某些電子從基態(tài)中的最低振動(dòng)能級(jí)躍遷到較高的某些振動(dòng)能級(jí)。電子在同類分子或其他分子中撞擊，消耗了相當(dāng)?shù)哪芰浚瑥亩陆档降谝浑娮蛹ぐl(fā)態(tài)中的最低振動(dòng)能級(jí)，能量的這種轉(zhuǎn)移形式稱為無輻射躍遷。由最低振動(dòng)能級(jí)下降到基態(tài)中的某些不同能級(jí)，同時(shí)發(fā)出比原來吸收的頻率低、波長(zhǎng)長(zhǎng)的一種光，就是熒光。被化合物吸收的光稱為激發(fā)光，產(chǎn)生的熒光稱為發(fā)射光。熒光的波長(zhǎng)總要長(zhǎng)于分子吸收的紫外光波長(zhǎng)，通常在可見光范圍內(nèi)。熒光的性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，不同結(jié)構(gòu)的分子被激發(fā)后，并不是都能發(fā)射熒光。。
熒光檢測(cè)器最大的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度非常高，可以達(dá)到ppt級(jí)別。缺點(diǎn)是適用范圍窄，僅適用于被激發(fā)后能產(chǎn)生熒光的物質(zhì)，該缺點(diǎn)限制了熒光檢測(cè)器的應(yīng)用。
一種新型的通用檢測(cè)器，賽默飛公司出品，目前處于專利保護(hù)期間。靈敏度優(yōu)于ELSD。
步驟一：檢測(cè)器將分析物轉(zhuǎn)化成溶質(zhì)顆粒。顆粒的大小隨著被分析物的含量而增加。步驟二：溶質(zhì)顆粒與帶正電荷的氮?dú)忸w粒相撞，電荷隨之轉(zhuǎn)移到顆粒上 – 溶質(zhì)顆粒越大，帶電越多。步驟三：溶質(zhì)顆粒把它們的電荷轉(zhuǎn)移給收集器，通過高靈敏度的靜電檢測(cè)計(jì)測(cè)出溶質(zhì)顆粒的帶電量，由此產(chǎn)生的信號(hào)電流與溶質(zhì)的含量成正比。
優(yōu)點(diǎn)同ELSD，但是靈敏度更高。賽默飛的宣傳中將其推崇的神乎其神，但是它也有但是。缺點(diǎn)也同ELSD，線性較差，但優(yōu)于ELSD。在全量程范圍內(nèi)都是非線性響應(yīng)，但CAD的重現(xiàn)性更好且在小濃度范圍內(nèi)響應(yīng)基本呈線性。CAD雖然將原理改為使顆粒帶電檢測(cè)收集的電信號(hào)，使得濃度與響應(yīng)者在一定范圍內(nèi)直接呈線性關(guān)系。但是顆粒的形成過程是一個(gè)非物質(zhì)本身屬性決定的過程，也就意味著響應(yīng)是不穩(wěn)定的。不同于紫外檢測(cè)器，紫外吸收是物質(zhì)本身的屬性，不會(huì)更改，擁有良好的重現(xiàn)性。
原理內(nèi)容太多敬請(qǐng)百度。本人僅在文中介紹液相中使用的質(zhì)譜檢測(cè)器的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，適用范圍廣等。缺點(diǎn)是液相常用的質(zhì)譜檢測(cè)器不易電離的化合物響應(yīng)弱或者沒有響應(yīng)，比如糖類、苯之類；使用及維護(hù)費(fèi)用高；流動(dòng)相只能選擇易揮發(fā)組分等。
還有電化學(xué)檢測(cè)器、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器等因?yàn)閼?yīng)用太少筆者本人也不懂不知道怎么寫，就不在本文中介紹。
來源：占小兵藥事縱橫
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