高效液相色谱仪常用的检测器及其性能

高效液相色谱仪常用的检测器及其性能

(1)紫外吸收(UV)检测器

UV检测器是目前HPLC应用最广泛的检测器。它是依据光吸收原理，以适当的光路和电路，输出一个与试样组分浓度成正比的紫外一可见光吸收信号，其结构与一般光度计相似。其流通池是组分流过的光学通道，池体积一般为8μl，内径小于lmm，长度10mm左右。这种检测器灵敏度高，线性范围宽，对流速和温度变化不敏感，可用于梯度洗脱分离。紫外吸收检测要求被检测样品组分有紫外一可见光吸收，而使用的流动相无吸收，或在被测组分吸收波长处无吸收。一般选择在欲分析物有最大吸收的波长处进行检测，以获得最大灵敏度和抗干扰能力。在没有最大吸收时，可采用末端吸收。检测波长的选择除取决于待测物质的成分和分子结构外，还必须考虑流动相组成、共存组分干扰等因素。特别是各种溶剂都有一定的透过波长下限值，超过这个波长，溶剂的吸收会变得很强，以至于不能很好地测出待测物质的吸收强度。表1列出了HPLC中一些常用的溶剂透过波长的下限。

(2)光电二极管阵列(IJDA)检测器

PDA检测器又称为二极管阵列检测器(diode array UV detector，DAD)，这种检测器以光电二极管阵列作为检测元件，可进行多通道并行检测，在一次色谱测量中，可同时获得时间、波长、吸光度三者的关系，通过计算机处理，在荧光屏上显示出三维图谱，也可作出任意波长的吸光度一时问曲线和任意时间的吸光度一波长曲线。DAD的光路与紫外检测器不同，光源发出的光聚焦后先通过检测池，通过检测池的透射光由全息光栅色散成多色光，不同波长的色散光按波长顺序聚焦在阵列元件上，每个元件对应一定的纳米数。当光照射到光电二极管时，光电二极管产生讯号。由于色散过程及透射光的检测是全波长范围的，可在瞬间检测流经检测池的全吸收光谱，得到三维色谱一光谱图。计算机化的数据处理，还可进行色谱峰光谱相似性比较、峰纯度检测及利用谱图库对掣定样品进行检索等，为定性、定量分析提供更丰富的信息。

①多通道多波长检测可以同时得到多个波长的色谱图，每个成分均可在最佳波长下检测定量。

②光谱相似性比较在HPLC中，两个物质出峰时间一致并不能完全说明为同一物质，通过色谱峰紫外光谱一致性比较，可提高测定的可靠性。

③峰纯度检测对色谱峰峰顶、上、下3个点的光谱进行比较，完全吻合意味这是1个单组分峰，不吻合则表示为未分离峰。并可计算出纯度系数PI，PI值在0~1之问，越接近1，表示峰纯度越好，PI可由计算机自动计算。

④光谱检索与比较二极管阵列检测器得到的光谱图可分类存储到光谱库中，当测定类似成分时，可调出相关谱图，进行检索和比较，也可通过比较光谱相似系数比较相似性。

(3)示差折光检测器(RID)

示差折光检测器(refractive index detector，RID)是一种通用型检测器。基于连续测定色谱柱流出物光折射率的变化而用于测定溶质浓度，溶液的光折射率是溶剂流动相和溶质各自的折射率乘以基物质的量浓度之和，溶有样品的流动相和流动相本身之间光折射率之差即表示样品在流动相中浓度。原则上，凡是与流动相光折射率有差别的样品都可用它来测定，其检测限可达(10-6～10-7)g／ml。应注意的是，选择溶剂时必须考虑溶剂的光折射率。但这种检测器灵敏度低，对温度、流动相组成等的变化敏感，而且与梯度洗脱不相容，很大程度地限制了它的应用范围。在药物分析中，这种检测器多用于多糖类、萜类化合物等分子量和含量的测定。

(4)蒸发光散射检测器(ELSD)

蒸发光散射检测器(evaporative light—scattering detector，E1SD)是一种新型的通用型质量检测器，它的通用检测原理克服了常见于HPLC传统检测方法的不足，已越来越多地应用于HPLC、超临界色谱和逆流色谱中。

①ELSD的检测原理 ELSD运行有三个过程：第一是雾化过程，用惰性气体或净化空气将色谱柱流出物雾化；第二是蒸发过程，在一个加热管(漂移管)中将流动相挥发；第三是检测过程，测定留下来的样品颗粒的光散射。所有商品ELSD都由一种或两种模式完成这三个过程。模式A的操作是全部柱流出物(气溶胶)都进入直的漂移管，让流动相在其中蒸发，模式B中是将气溶胶通过一个弯管，在此管中大的颗粒沉积下来流入废气管，其余的小颗粒进入螺旋状的漂移管，在上述两种模式中，样品颗粒均进入光管，使激光发生散射而得以检测。

②ELSD检测的优点及缺点

优点：α具有较好的通用性，任何挥发性低于流动相的样品均能被检测；b.在相同的色谱条件下，物理性质相似的物质可给出一致的响应；c.能与梯度洗脱方式相容;d．灵敏度高于示差折光检测器、紫外末端吸收检测法。e．在ELSD上开发的实验方法移植到质谱上则无需修改。

ELSD检测的不足之处主要是：a．灵敏度不够理想；b．流动相的选择受限；

c.某些样品线性范围较窄等。

③影响ELSD检测性能的基本因素 a．操作模式的选择，选择合适的操作模式可提高方法的灵敏度，操作模式的选择取决于样品的挥发性、流动相的组成及其流速。b.流动相组成及流速的选择，流动相的挥发性越好，方法的灵敏度越高。流动相的流速越低，相应的信号越强。c．漂移管温度对基线水平和噪音的影响并无明显的规律性。最优温度应为在流动相基本挥发的基础上，产生可接受噪音的最低温度。d.载气流速是影响检测性能的一个很重要的因素。最优载气流速应是在可接受噪音的基础上(例如0.5mV)，产生最大检测响应

值时的最低流速。

④ELSD检测时的数据处理模式 ELSD检测最常采用的数学模型是lgy=algx+b (y为响应值，x为进样量或样品浓度，a、b为回归常数)，也有采用二次曲线模型的

(y=ax2+bx+c)。由于响应值(y)与进样量(x)之间并非线性关系，故其数据处理不同于紫外检测方法。ELSD测定已知物质的含量时，一般应用随行标准曲线法而非外标法，因为校正线性方程的截距并不为零。新药基准品的建立，除了对照品为另外一种含量已知、结构相似的物质外，数据处理方式同上相似。ELSD测定物质纯度时，由于响应值与进样量间并非线性关系，多通过绘制其中的一种或数种物质的随行标准曲线来加以校正。多组分物质的分析，除了随行校正曲线的线性范围有所区别外，数据处理同上类似。尽管存在一些不足之处，但是ELSD作为一种新型的通用型质量检测器，具有许多独特的优势，例如它的通用性，响应因子的一致性以及与梯度洗脱相容等，将在无特征紫外吸收物质的分析方面发挥越来越重要的作用。

(5)荧光检测器(FSD)

荧光检测器是基于化合物的光致发光现象，荧光检测器流通池为直角形的试样池，用石英材料制成。这一检测器特别适用于痕量组分和能显示荧光的物质检测。这种检测器的最大优点是极高的灵敏度和良好的选择性。一般来说，它比紫外吸收检测器的灵敏度要高10一1000倍，可达μg／L级，而且它所需要的试样很小，因此在药物和生化分析中有着广泛的应用。

(6)其他检测器

在HPLC中除上述常用检测器外，还有一些检测器可供选择使用。

①电化学检测器(ECD) 这类检测器主要有：电导检测器、安培检测器、介电常数检测器和电位测定检测器等。电导、电位等检测器已在离子色谱巾得到了广泛应用；介电常数检测器性能类似于示差折光检测器；安培检测器可检测氧化性物质，适用范围很宽。

②化学反应检测器(CRD) 氨基酸分析仪采用的是典型的将被测物质进行某种化学反应后，再用高灵敏度的某种检测器检测的化学反应检测器。

此外，还有光电导检测器、放射性检测器以及HPLC／IR、HPLC／MS和HPLC/NMR等联用检测方法。