檢定液相色譜儀應注意的幾個問題

唐宜新

摘要：液相色譜技術作為一種高效的分離分析技術，越來越廣泛地應用于質(zhì)量檢驗、實驗研究和制備分離。已經(jīng)成為我國計量、科研、生產(chǎn)中不可缺少的高效、快速、高靈敏度的分離分析手段，其中高效液相色譜儀（HPLC）是分析實驗室的常用分析儀器之一。近20年來，液相色譜技術發(fā)展迅猛，其配置及檢測精度越來越高。但是在日常工作中，如果實驗人員能注意檢定液相色譜儀的一些問題，則會大大延長儀器的使用壽命，并使儀器的性能得到最大限度的發(fā)揮。

關鍵詞：液相色譜技術；高效液相色譜儀；檢定；氣相色譜

中圖分類號：O657文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）16-0168-02

高效液相色譜法具有分離速度快，分離效能高，檢測靈敏度高，選擇性能高的特點，而且液相色譜對樣品使用范圍廣，只要求樣品能制成溶液，流動相可選擇的范圍也很寬，因此現(xiàn)在液相色譜在許多領域得到了廣泛的應用。其中高效液相色譜儀是分析實驗室的常用分析儀器之一，它擔負著食品、勞衛(wèi)等諸多指標的檢測，儀器條件經(jīng)常變化，色譜柱經(jīng)常拆卸，因此需要對色譜儀經(jīng)常檢定以發(fā)現(xiàn)儀器性能的變化。但從我國目前的實際情況看，不少使用分析儀器的工作者常因為不熟悉儀器的結(jié)構(gòu)原理，不甚了解儀器的技術指標對分析測定結(jié)果的影響，而不能將儀器調(diào)整到最佳狀態(tài)，從而直接影響到所測定數(shù)據(jù)的準確性。因此筆者從高效液相色譜儀的組成與基本原理概述出發(fā)，探討了檢定液相色譜儀應注意的幾個問題。

一、高效液相色譜儀的組成與原理

高效液相色譜儀的系統(tǒng)由儲液器、泵、進樣器、色譜柱、檢測器、記錄儀等幾部分組成。儲液器中的流動相被高壓泵打入系統(tǒng)，樣品溶液經(jīng)進樣器進入流動相，被流動相載入色譜柱（固定相）內(nèi)，由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù)，在兩相中作相對運動時，經(jīng)過反復多次的吸附-解析的分配過程，各組分在移動速度上產(chǎn)生較大的差別，被分離成單個組分并依次從柱內(nèi)流出，通過檢測器時，樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號傳送到記錄儀，數(shù)據(jù)以圖譜形式打印出來。

二、高效液相色譜儀的主要檢定項目

對氣相色譜儀的檢定，應依據(jù)國家計量檢定規(guī)程（JJG 700-1999）《氣相色譜儀》，主要檢定項目有柱溫性能、基線噪音、基線漂移、采集系統(tǒng)、檢測器等。

（一）柱溫性能、基線噪音、基線漂移的檢定

對于工廠中使用的某些液相色譜儀，許多色譜柱溫的控制只有恒溫操作或者只使用恒溫操作，從不使用程序升溫控制，此時，可只檢定恒溫的控溫精度和穩(wěn)定性，對程序升溫控制的重復性指標可暫不檢定。某些氣相色譜儀只承擔氣體樣品的分析任務，且只使用低柱溫，有的甚至在室溫下操作，此時，檢定柱溫時，只能在其使用的色譜柱溫度或者低于老化溫度的狀態(tài)下測定柱溫的控溫精度和穩(wěn)定性，以及基線噪音和基線漂移等指標。否則，柱系統(tǒng)內(nèi)長期滯留的重組分或雜質(zhì)將會隨溫度的升高而流出，這將會給基線的穩(wěn)定帶來極大的影響，甚至會造成低溫固定相的流失或失效。某些承擔組成復雜的樣品分析的氣相色譜儀，配置有多色譜柱、多切換閥的多維色譜分析系統(tǒng)，而且，所配置的數(shù)據(jù)處理程序和柱切換程序都是專用的。由于柱系統(tǒng)連接復雜，拆換色譜柱困難，且生產(chǎn)控制分析要求不許輕易更改程序和拆換色譜柱，所以，只能在其使用的柱溫條件下檢定柱溫的控溫精度等指標。

（二）色譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的檢定

在檢測過程中，色譜峰面積的記錄一般由原色譜儀所配用的記錄儀、積分儀或色譜數(shù)據(jù)工作站完成，然后根據(jù)所采集的色譜圖或峰面積數(shù)據(jù)對基線噪音、基線漂移、檢測器的靈敏度或檢測限等指標進行計算。在實際工作中發(fā)現(xiàn)，由于積分儀和色譜數(shù)據(jù)工作站的制造廠家、型號的不同，所得到的峰面積也有所差別，由此計算的檢測器靈敏度或檢測限的差別也較大，有的甚至相差幾倍或十幾倍。為此，我們采用了不同的積分儀和色譜數(shù)據(jù)工作站對同一臺色譜儀的同一信號進行了采集，并進行了部分數(shù)據(jù)比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所采集的峰積分面積的大小差別較大。試驗表明，HP3392積分儀積分峰面積是C-R6A積分儀積分峰面積的7.95倍（約8倍）；SP4290M積分儀積分峰面積是C－R6A積分儀積分峰面積的2倍。所以，在使用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)時，應特別注意不同的色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的積分峰面積的差別，并在計算時加以校正。

（三）檢測器的檢定

檢測器的種類很多，應根據(jù)所測物質(zhì)的特性，選擇適當?shù)臋z測器。在高效液相色譜儀中使用最廣泛的為紫外吸收檢測器。它分為固定波長、可變波長和二極管陣列檢測器三種。固定波長紫外吸收檢測器僅由低壓汞燈提供固定波長254nm或280nm的紫外光?？勺儾ㄩL紫外吸收檢測器（UVD），由氘燈和鎢燈作為光源分別提供紫外光和可見光。由于可選擇的波長范圍很大，既提高了檢測器的選擇性，又可選用組分的高靈敏吸收波長進行測定，從而提高了檢測的靈敏度。二極管陣列檢測器（PDAD）是后來發(fā)展起來的一種新型紫外吸收檢測器，其可獲得吸收度隨時間與波長的變化的三維空間的立體色譜圖，用于被測組分的定性分析和定量測定。蒸發(fā)激光散射檢測器（ELSD）與紫外吸收檢測器相比較，它消除了溶劑的干擾和由于溫度變化引起的基線漂移。值得注意的是，實驗完畢沖洗色譜柱時，首先要關掉檢測器，目的是為了節(jié)約光源，保證燈的有效使用，此外，盡量斷開色譜柱與檢測器的連接，防止污染檢測池。

三、高效液相色譜儀檢定應注意的問題

用于工業(yè)應用的液相色譜儀大部分項目可按規(guī)程要求檢定，但在檢定檢測限這一項技術指標時，常遇到一些困難。比如用于白酒分析的液相色譜儀的檢測器是氫火焰離子化（FID）檢測器，色譜柱主要是DNP-TW填充柱或毛細管柱，規(guī)程中規(guī)定用標準色譜柱和濃度為100 mg/L的正十六烷-異辛烷標準溶進行檢定，盡管我們把色譜儀的各種氣體流速、柱箱溫度、汽化室溫度、檢測室溫度、儀器衰減等條件一一考慮進去，也不容易得到理想的色譜圖，即使得到符合要求的色譜圖，也花去很多時間，影響企業(yè)使用。遇到的問題與檢定方法如下：（1）峰面積重復性差。由于進樣閥漏液或加樣針不到位會影響到峰面積的重復性。檢定方法：進樣閥漏液應更換進樣閥墊圈：并且保證加樣針插到底，注射樣品溶液后需快速、平穩(wěn)地從LOAD狀態(tài)轉(zhuǎn)換到INJECT狀態(tài)，以保證進樣量的準確。（2）主峰不佳或峰分叉。長期使用后的色譜柱，由于有雜質(zhì)進入，會使色譜柱入口處的固定相“板結(jié)”并在流動相所產(chǎn)生的高壓作用下，形成柱頭的塌陷，色譜柱被污染。檢定方法：先用純水反向沖洗柱子，然后換成甲醇沖洗，接著用甲醇：異丙醇沖洗柱子，再用甲醇沖洗，然后用純水沖洗，最后甲醇沖洗正向柱子30min以上。

總之，液相色譜儀檢定過程中，每項檢定項目的檢定結(jié)果獨立給出，因此，進行檢定結(jié)果來源分析及其評定時要針對每項進行。其中儀器型號不同、所使用計量器具不同，其評定結(jié)果也不同，應根據(jù)實際情況進行分析評定。比如當儀器性能發(fā)生變化時，用不同的色譜柱、不同的標準品分別檢定儀器，判定色譜柱和檢測器性能的改變，從而找出引起儀器性能變化的根本原因。

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