輸液泵、色譜柱、檢測器是高效液相色譜HPLC系統(tǒng)關(guān)鍵部件。檢測器的作用是把洗脫液中組分的量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。HPLC的檢測器要求靈敏度高、噪音低（即對溫度、流量等外界變化不敏感）、線性范圍寬、重復(fù)性好和適用范圍廣。

高效液相色譜HPLC系統(tǒng)一般由輸液泵、進樣器、HPLC系統(tǒng)色譜柱、檢測器、數(shù)據(jù)記錄及處理裝置等組成。其中輸液泵、色譜柱、檢測器是關(guān)鍵部件。有的儀器還有梯度洗脫裝置、在線脫氣機、自動進樣器、預(yù)柱或保護柱、柱溫控制器等，現(xiàn)代HPLC儀還有微機控制系統(tǒng)，進行自動化儀器控制和數(shù)據(jù)處理。制備型HPLC儀還備有自動餾分收集裝置。

檢測器是HPLC儀的三大關(guān)鍵部件之一。其作用是把洗脫液中組分的量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。HPLC的檢測器要求靈敏度高、噪音低（即對溫度、流量等外界變化不敏感）、線性范圍寬、重復(fù)性好和適用范圍廣。

本文從以下幾方面介紹檢測器：分類、性能指標、紫外檢測器(ultraviolet detector)、檢測器的故障及排除、恒溫裝置、數(shù)據(jù)處理和計算機控制系統(tǒng)。

一、分類

a、按原理可分為光學檢測器（如紫外、熒光、示差折光、蒸發(fā)光散射）、熱學檢測器（如吸附熱）、電化學檢測器（如極譜、庫侖、安培）、電學檢測器（電導、介電常數(shù)、壓電石英頻率）、放射性檢測器（閃爍計數(shù)、電子捕獲、氦離子化）以及氫火焰離子化檢測器。

b、按測量性質(zhì)可分為通用型和專屬型（又稱選擇性）。通用型檢測器測量的是一般物質(zhì)均具有的性質(zhì)，它對溶劑和溶質(zhì)組分均有反應(yīng)，如示差折光、蒸發(fā)光散射檢測器。通用型的靈敏度一般比專屬型的低。專屬型檢測器只能檢測某些組分的某一性質(zhì)，如紫外、熒光檢測器，它們只對有紫外吸收或熒光發(fā)射的組分有響應(yīng)。

c、按檢測方式分為濃度型和質(zhì)量型。濃度型檢測器的響應(yīng)與流動相中組分的濃度有關(guān)，質(zhì)量型檢測器的響應(yīng)與單位時間內(nèi)通過檢測器的組分的量有關(guān)。

d、檢測器還可分為破壞樣品和不破壞樣品的兩種。

二、性能指標

a、噪音和漂移：在儀器穩(wěn)定之后，記錄基線1小時，基線帶寬為噪音，基線在1小時內(nèi)的變化為漂移。它們反映檢測器電子元件的穩(wěn)定性，及其受溫度和電源變化的影響，如果有流動相從色譜柱流入檢測器，那么它們還反映流速（泵的脈動）和溶劑（純度、含有氣泡、固定相流失）的影響。噪音和漂移都會影響測定的準確度，應(yīng)盡量減小。

b、靈敏度(sensitivity)：表示一定量的樣品物質(zhì)通過檢測器時所給出的信號大小。對濃度型檢測器，它表示單位濃度的樣品所產(chǎn)生的電信號的大小，單位為mV·ml/g。對質(zhì)量型檢測器，它表示在單位時間內(nèi)通過檢測器的單位質(zhì)量的樣品所產(chǎn)生的電信號的大小，單位為mV·s/g。

c、檢測限(detection limit)

檢測器靈敏度的高低，并不等于它檢測最小樣品量或最低樣品濃度能力的高低，因為在定義靈敏度時，沒有考慮噪聲的大小，而檢測限與噪聲的大小是直接有關(guān)的。

檢測限指恰好產(chǎn)生可辨別的信號（通常用2倍或3倍噪音表示）時進入檢測器的某組分的量（對濃度型檢測器指在流動相中的濃度--注意與分析方法檢測限的區(qū)別，單位g/ml或mg/ml；對質(zhì)量型檢測器指的是單位時間內(nèi)進入檢測器的量，單位g/s或mg/s）。又稱為敏感度(detectability)。D＝2N/S，式中N為噪聲，S為靈敏度。通常是把一個已知量的標準溶液注入到檢測器中來測定其檢測限的大小。

檢測限是檢測器的一個主要性能指標，其數(shù)值越小，檢測器性能越好。值得注意的是，分析方法的檢測限除了與檢測器的噪聲和靈敏度有關(guān)外，還與色譜條件、色譜柱和泵的穩(wěn)定性及各種柱外因素引起的峰展寬有關(guān)。

d、線性范圍(linear range)：指檢測器的響應(yīng)信號與組分量成直線關(guān)系的范圍，即在固定靈敏度下，最大與最小進樣量（濃度型檢測器為組分在流動相中的濃度）之比。也可用響應(yīng)信號的最大與最小的范圍表示，例如Waters 996 PDA檢測器的線性范圍是-0.1~2.0A。

定量分析的準確與否，關(guān)鍵在于檢測器所產(chǎn)生的信號是否與被測樣品的量始終呈一定的函數(shù)關(guān)系。輸出信號與樣品量最好呈線性關(guān)系，這樣進行定量測定時既準確又方便。但實際上沒有一臺檢測器能在任何范圍內(nèi)呈線性響應(yīng)。通常A＝BCx，B為響應(yīng)因子，當x=1時，為線性響應(yīng)。對大多數(shù)檢測器來說，x只在一定范圍內(nèi)才接近于1，實際上通常只要x=0.98~1.02就認為它是呈線性的。

線性范圍一般可通過實驗確定。我們希望檢測器的線性范圍盡可能大些，能同時測定主成分和痕量成分。此外還要求池體積小，受溫度和流速的影響小，能適合梯度洗脫檢測等。

e、池體積：除制備色譜外，大多數(shù)HPLC檢測器的池體積都小于10ul。在使用細管徑柱時，池體積應(yīng)減少到1~2ul甚至更低，不然檢測系統(tǒng)帶來的峰擴張問題就會很嚴重。而且這時池體、檢測器與色譜柱的連接、接頭等都要精心設(shè)計，否則會嚴重影響柱效和靈敏度。

三、紫外檢測器(ultraviolet detector)

UV檢測器是HPLC中應(yīng)用最廣泛的檢測器，當檢測波長范圍包括可見光時，又稱為紫外-可見檢測器。它靈敏度高，噪音低，線性范圍寬，對流速和溫度均不敏感，可于制備色譜。由于靈敏高，因此既使是那些光吸收小、消光系數(shù)低的物質(zhì)也可用UV檢測器進行微量分析。但要注意流動相中各種溶劑的紫外吸收截止波長。如果溶劑中含有吸光雜質(zhì)，則會提高背景噪音，降低靈敏度（實際是提高檢測限）。此外，梯度洗脫時，還會產(chǎn)生漂移。

注：將溶劑裝入1cm的比色皿，以空氣為參比，逐漸降低入射波長，溶劑的吸光度A＝1時的波長稱為溶劑的截止波長。也稱極限波長。

中國藥典對UV法溶劑的要求是：以空氣為空白，溶劑和吸收池的吸收度在220~240nm范圍內(nèi)不得超過0.40，在241~250nm范圍內(nèi)不得過0.20，在251~300nm范圍內(nèi)不得過0.10，在300nm以上不得過0.05。

UV檢測器的工作原理是Lambert-Beer定律，即當一束單色光透過流動池時，若流動相不吸收光，則吸收度A與吸光組分的濃度C和流動池的光徑長度L成正比.

UV檢測器分為固定波長檢測器、可變波長檢測器和光電二極管陣列檢測器(photodiode array detector，PDAD)。按光路系統(tǒng)來分，UV檢測器可分為單光路和雙光路兩種?？勺儾ㄩL檢測器又可分單波長（單通道）檢測器和雙波長（雙通道）檢測器。PDAD是80年代出現(xiàn)的一種光學多通道檢測器，它可以對每個洗脫組分進行光譜掃描，經(jīng)計算機處理后，得到光譜和色譜結(jié)合的三維圖譜。其中吸收光譜用于定性（確證是否是單一純物質(zhì)），色譜用于定量。常用于復(fù)雜樣品（如生物樣品、中草藥）的定性定量分析。

四、檢測器的故障及排除

a、流動池內(nèi)有氣泡

如果有氣泡連續(xù)不斷地通過流動池，將使噪音增大，如果氣泡較大，則會在基線上出現(xiàn)許多線狀"峰"，這是由于系統(tǒng)內(nèi)有氣泡，需要對流動相進行充分的除氣，檢查整個色譜系統(tǒng)是否漏氣，再加大流量驅(qū)除系統(tǒng)內(nèi)的氣泡。如果氣泡停留在流動池內(nèi)，也可能使噪音增大，可采用突然增大流量的辦法除去氣泡（最好不連接色譜柱）；或者啟動輸液泵的同時，用手指緊壓流動池出口，使池內(nèi)增壓，然后放開?？煞磸?fù)操作數(shù)次，但要注意不使壓力增加太多，以免流動池破裂。

b、流動池被污染

無論參比池或樣品池被污染，都可能產(chǎn)生噪音或基線漂移。可以使用適當溶劑清洗檢測池，要注意溶劑的互溶性；如果污染嚴重，就需要依次采用1mol/L硝酸、水和新鮮溶劑沖洗，或者取出池體進行清洗、更換窗口。

c、光源燈出現(xiàn)故障

紫外或熒光檢測器的光源燈使用到極限或者不能正常工作時，可能產(chǎn)生嚴重噪音，基線漂移，出現(xiàn)平頭峰等異常峰，甚至使基線不有回零。這時需要更換光源燈。

d、倒峰

倒峰的出現(xiàn)可能是檢測器的極性接反了，改正后即可變成正峰。用示差折光檢測器時，如果組分的折光指數(shù)低于流動相的折光指數(shù)，也會出現(xiàn)倒峰，這就需要選擇合適的流動相。如果流動相中含有紫外吸收的雜質(zhì)，使用紫外檢測器時，無吸收的組分就會產(chǎn)生倒峰，因此必須用高純度的溶劑作流動相。在死時間附近的尖銳峰往往是由于進樣時的壓力變化，或者由于樣品溶劑與流動相不同所引起的。

五、恒溫裝置

在HPLC儀中色譜柱及某些檢測器都要求能準確地控制工作環(huán)境溫度，柱子的恒溫精度要求在±0.1~0.5℃之間，檢測器的恒溫要求則更高。

溫度對溶劑的溶解能力、色譜柱的性能、流動相的粘度都有影響。一般來說，溫度升高，可提高溶質(zhì)在流動相中的溶解度，從而降低其分配系數(shù)K，但對分離選擇性影響不大；還可使流動相的粘度降低，從而改善傳質(zhì)過程并降低柱壓。但溫度太高易使流動相產(chǎn)生氣泡。

色譜柱的不同工作溫度對保留時間、相對保留時間都有影響。在凝膠色譜中使用軟填料時溫度會引起填料結(jié)構(gòu)的變化，對分離有影響；但如使用硬質(zhì)填料則影響不大。

總的說來，在液固吸附色譜法和化學鍵合相色譜法中，溫度對分離的影響并不顯著，通常實驗在室溫下進行操作。在液固色譜中有時將極性物質(zhì)（如緩沖劑）加入流動相中以調(diào)節(jié)其分配系數(shù)，這時溫度對保留值的影響很大。

不同的檢測器對溫度的敏感度不一樣。紫外檢測器一般在溫度波動超過±0.5℃時，就會造成基線漂移起伏。示差折光檢測器的靈敏度和最小檢出量常取決于溫度控制精度，因此需控制在±0.001℃左右，微吸附熱檢測器也要求在±0.001℃以內(nèi)。

六、數(shù)據(jù)處理和計算機控制系統(tǒng)

早期的HPLC儀器是用記錄儀記錄檢測信號，再手工測量計算。其后，使用積分儀計算并打印出峰高、峰面積和保留時間等參數(shù)。80年代后，計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用使HPLC操作更加快速、簡便、準確、精密和自動化，現(xiàn)在已可在互聯(lián)網(wǎng)上遠程處理數(shù)據(jù)。計算機的用途包括三個方面：①采集、處理和分析數(shù)據(jù)；②控制儀器；③色譜系統(tǒng)優(yōu)化和專家系統(tǒng)。

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