典型的高效液相色谱(HPLC)系统由以下模块组成:泵,注射器(自动进样器),一个或多个检测器以及色谱数据系统(CDS)。检测器测量分离出的分析物的浓度或质量流量,并将其转换为电子信号,可靠,灵敏的检测器是HPLC成功应用于科学发现和质量控制中的普遍分析技术的主要原因。
HPLC检测器的类型很多,近年来,三大类HPLC检测器已成为最重要的检测器:用于发色化合物的紫外(UV)检测器;用于非发色化合物的蒸发光散射检测器(ELSD)或带电气溶胶检测器(CAD);以及用于科学研究和多残留分析的质谱仪(MS)。此外,有几种检测器在特定应用中很常见,例如用于聚合物和糖分析的折射率检测器,用于环境,食品和标签蛋白应用的荧光检测器以及用于神经科学应用的电化学检测器。
紫外线检测器由于其可靠性,易用性以及对发色化合物(包括大多数药物)的普遍响应,成为当今使用最普遍的检测器。尽管UV检测器的突出地位已被MS所掩盖,但它仍然是质量控制实验室中无可争议的主力军。例如,在制药和化学工业中,具有紫外线检测功能的归一化曲线下面积(AUC)值通常等于按重量计的纯度百分比。本文提供了紫外线检测器及其操作原理,最新发展以及常见的操作和维护程序的技术概述。
关键术语
UV检测器:UV检测器是一种在线设备,可测量HPLC洗脱液的UV吸光度并提供连续信号,可用于量化HPLC色谱柱中发色化合物的量。紫外检测器有三种类型:固定波长,可变波长和光电二极管阵列检测器。
可变波长检测器(VWD)或紫外可见(UV-vis)吸光度检测器:该设备使用氘源和单色仪,可以在UV-vis区域中选择特定波长进行选择性检测。
光电二极管阵列检测器(PDA)或二极管阵列检测器(DAD):这是一种常见的UV检测器,它使用光电二极管成像传感器来监视通过流通池的材料的整个UV可见光谱,该传感器通常由512或1024像素或元素组成。检测器会产生吸光度和光谱数据,可用于定量,鉴定和峰纯度评估。请注意,有些制造商以较低的成本提供了DAD作为多波长检测器,而没有光谱扫描功能。
单色仪:光谱仪中的光学系统,可以选择指定波长的光。它由用于光散射的可移动衍射光栅(或棱镜)组成,可旋转该光栅以通过出射狭缝选择波长。
光源:在光谱仪中提供光的光源或灯。UV检测器中的典型光源是低压电弧放电氘(D2)灯,其光能在190至600 nm范围内。如果需要,可以通过补充钨源进行补充,以提供更多的> 400 nm(至950 nm)可见光能量。
流通池:流通池是UV检测器中的一种小型流通设备,物理连接到色谱柱的出口。它在单元的每个末端都有两个石英窗口或透镜,用于定义光程。HPLC和超高压液相色谱(UHPLC)的典型流通池体积分别为8–18 µL和0.5–1 µL,路径长度为10 mm。
吸光度:吸收率定义为透射率的负对数,它是在特定波长下通过流通池的光的最终强度和初始强度之比。单位是吸光度单位(AU)和毫吸光度单位(mAU)。
路径长度:路径长度是流通池的长度,这对检测器的灵敏度很重要,因为吸光度与路径长度成正比。
摩尔吸收率(ε):摩尔吸收率也称为消光系数,它是发色化合物的常数,它定义了该化合物在特定波长下吸收光的强度。
比尔定律:通常称为比尔-兰伯特定律,规定吸光度等于摩尔吸收率(ε),光程长度(b)和分析物浓度(c)的乘积。
最大吸收波长,即λmax:最大吸收波长是发色分子UV光谱吸收峰的特征波长,通常在HPLC中用作监测波长并用于峰鉴定。
分散度:分散度或紫外线检测器的谱带展宽效果主要取决于流通池的体积及其流动特性。
光谱带宽:尽管用户可以选择特定的波长,但实际选择包括穿过流通池和出口狭缝的一系列波长。UV-vis检测器的典型光谱带宽为5–8 nm。由于DAD可以看到整个光谱,因此可以通过控制软件将光谱带宽指定为单个纳米到整个光谱的任何段。
峰纯度:峰纯度或峰均一性通常表示为峰纯度指数或纯度角,该峰纯度指数或纯度角是通过比较色谱峰的上坡和下坡的UV光谱获得的。
发色团:发色团是吸收紫外线或可见光的化合物(其结构部分)的一些官能团。
噪声:UV检测器中的噪声是检测器看到的光强度的稳定或波动,通常表示为峰峰值或均方根噪声。UV检测器的噪声规格的一般基准是±1×10-5吸光度单位(AU),现在UV检测器都已超过这种标准。
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