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您真的選對適用于您樣品的檢測器了嗎？

步琦 2022-07-04 | 閱讀：721

您知道樣品中存在多種化合物，同時也知道您的色譜運行條件已經(jīng)最優(yōu)化。但是您有想過檢測方式是否正確嗎？您確定能在餾分中找到所有對您來說很重要的東西嗎？今天，“小步”同學(xué)來給您介紹 UV、ELSD、MS、RI 和熒光這五種不同的檢測器，討論它們的優(yōu)缺點，并就每種檢測器最適合的化合物檢測類型提供建議。

之前我們已經(jīng)介紹過關(guān)于檢測器的文章（點擊這里），主要集中 UV 檢測、蒸發(fā)光散射檢測器 (ELSD) 或 UV 和 ELSD 結(jié)合使用的優(yōu)點和局限性上。如果您看過我們之前的文章，在這里我想喚起您回憶的同時，也向您介紹液相色譜中其他三種常用的檢測方法。接下來，讓我們從最熟悉的檢測方法開始。

UV 檢測器

這是制備色譜中最常用的檢測器。它的檢測方法具有選擇性，因為它只能用于檢測紫外范圍（200 至 400 nm）或可見范圍（400 至 800 nm）的具有一定吸收的物質(zhì)。

您可以使用紫外檢測器成功觀察到具有生色團(tuán)或助色團(tuán)的樣品分離情況，例如：

◇ 芳香環(huán)

◇ 兩個共軛雙鍵

◇ 與具有一對電子的原子相鄰的雙鍵

◇ 羰基

◇ 溴、碘或硫

紫外檢測器通過測量穿過溶液的紫外光束強(qiáng)度的變化來進(jìn)行判斷，并將化學(xué)信號轉(zhuǎn)換成為電信號呈現(xiàn)于軟件中。光的吸收強(qiáng)度與光束通過溶液的濃度有關(guān)。

這種關(guān)系可以通過朗伯-比爾定律描述：

其中：

E = 吸光強(qiáng)度

ε = 吸光系數(shù) [表示物質(zhì)濃度為 1mol/L，液層厚度為 1cm 時溶液的吸光度]

c = 溶液濃度 [mol/L]

d = 光束通過溶液的路徑長度 [cm]

您使用的每種溶劑都有其特有的紫外吸收截止波長。在低于此值的波長處，溶劑本身會吸收所有光。

使用紫外檢測器時，您應(yīng)該選擇避開溶劑紫外吸收波長。否則，物質(zhì)和溶劑的信號會重疊，導(dǎo)致餾分分析不正確。

如果您不知道化合物的吸收光譜，我建議您同時使用多個波長，甚至使用二極管陣列檢測器 (DAD)，它可以記錄整個紫外光譜。

生成的圖表將為用戶提供更多信息：

總結(jié)一下紫外檢測器，其有獨特的優(yōu)缺點：

優(yōu)點在于紫外檢測器易于使用、可靠、相對便宜、與溶劑梯度兼容、對樣品無破壞性且相對靈敏和特異性。

缺點則是對于無發(fā)色基團(tuán)的化合物難以檢測，并且受到溶劑UV截止波長的限制，尤其是在低 UV 波長下。

ELS 檢測器

蒸發(fā)光散射檢測器通過檢測被蒸發(fā)干燥的樣品顆粒散射的光量來工作。該過程包括三個步驟：霧化、蒸發(fā)和檢測。

首先，霧化器將空氣或氮氣氣流與色譜柱或濾芯流出物相結(jié)合，以產(chǎn)生微小液滴的氣溶膠。其次，液滴進(jìn)入漂移管，在此過程中，流動相蒸發(fā)并留下目標(biāo)化合物的顆粒。最后，光線照射到離開漂移管的干燥顆粒上。光被散射，產(chǎn)生的光子被光電二極管檢測到。

描述 ELSD 受粒度控制方程：

A = am^b

其中：

A = 峰面積

m = 溶質(zhì)質(zhì)量

a 和 b 是常數(shù)，取決于多種因素，例如目標(biāo)物質(zhì)的粒徑、濃度和類型、氣體流速、流動相流速和漂移管的溫度。

如果您想純化沒有發(fā)色團(tuán)的化合物，ELS 檢測方法是理想的選擇。沒錯，正是紫外檢測器無法輕易檢測到的化合物。這些類型的化合物包括碳水化合物、脂質(zhì)、脂肪和聚合物等。

ELS 檢測器的方式不受流動相變化和梯度基線偏移的干擾。并且其檢測靈敏度與化合物的理化性質(zhì)無關(guān)，只受化合物絕對量的影響。由于 ELSD 是一種質(zhì)量檢測器，高信號強(qiáng)度表明有大量化合物正在洗脫。由于檢測器是半定量的，因此您可以獲得一些有價值的信息，比如樣品中不同化合物的占比。

ELSD 幾乎可以檢測所有化合物，除了高揮發(fā)性分析物，例如酒中的乙醇。通常，目標(biāo)化合物或添加的改性劑的揮發(fā)性必須低于流動相。除此之外，ELSD也屬于破壞性檢測器，提供相應(yīng)化合物信號的同時，也將破壞您的樣品，因此您應(yīng)該盡量減少樣本進(jìn)樣量。

流動相的沸點越低，溶劑越容易蒸發(fā)。像 DMF、甲苯或水等高沸點流動相則需要在高溫下蒸發(fā)。然而，這種方法存在破壞目標(biāo)化合物的風(fēng)險?；蛘撸軇┛梢造F化成極小的液滴，使其即使在室溫下也可以蒸發(fā)。

質(zhì)譜檢測器（MS）

質(zhì)譜儀作為色譜檢測器，可以根據(jù)每個化合物基于其獨特的質(zhì)譜表征來進(jìn)行分析。LC-MS 通常具有以下工作流程。

首先，分子化合物從色譜柱隨洗脫液進(jìn)入質(zhì)譜檢測器當(dāng)中被離子源（APCI,ESI 等）轉(zhuǎn)化成為帶電或電離狀態(tài)。之后進(jìn)入到質(zhì)量分析器（Q,TOF 或 QqQ，Q-TOF 等）當(dāng)中進(jìn)行分析，在這里通過調(diào)整電場強(qiáng)度或根據(jù)飛行時間不同，可以獲得母離子或離子碎片的質(zhì)荷比信息，最后將它們輸出到接收器當(dāng)中，在那里它們被識別并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出。

MS 檢測方法的優(yōu)點包括良好的靈敏度、選擇性和獲得結(jié)構(gòu)信息的可能性。而缺點則是購買價格高且設(shè)備需要頻繁維護(hù)。

“小步”同學(xué)認(rèn)為，MS 檢測器固然非常好，但是在制備色譜領(lǐng)域，或者擁擠和繁忙的合成實驗室中很難擁有較高的占有量。

示差折光檢測器（RI）

示差折光檢測器檢測原理是由介質(zhì)在流經(jīng)測量池時引起的光的折射變化而進(jìn)行檢測的。這種檢測方法是非選擇性的，因為它可以檢測流過測量池的所有物質(zhì)。

RI 檢測器根據(jù)以下公式進(jìn)行測量：