液相色譜儀波長校準(zhǔn)的新方法

何海紅

(中國計(jì)量科學(xué)研究院,北京 100013 )

最常用的液相色譜檢測器為紫外波長檢測器和二極管陣列檢測器。這兩種檢測器都是依據(jù)被分析物質(zhì)的特征吸收波長進(jìn)行檢測，所以，液相色譜儀波長準(zhǔn)確度是液相色譜儀的一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)。JJG 705-2002液相色譜儀檢定規(guī)程規(guī)定用重鉻酸鉀紫外吸收標(biāo)準(zhǔn)溶液來檢定波長準(zhǔn)確度和波長重復(fù)性，重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的4個(gè)特征波長分別為235、257、315、350 nm。根據(jù)規(guī)程的規(guī)定，在二極管陣列檢測器上利用波長掃描功能進(jìn)行掃描即可得出儀器的特征波長；但在紫外檢測器上，必須先打入重鉻酸鉀溶液然后再調(diào)整波長值，通過不同波長值對(duì)應(yīng)的吸收值大小來確定特征吸收波長。這個(gè)功能在一些簡單的老型號(hào)儀器上還可以應(yīng)用，但隨著近年來儀器更新?lián)Q代速度的加快，大部分儀器尤其是進(jìn)口儀器使用的是原廠配備的工作站，這使得檢定員手動(dòng)調(diào)整波長即將成為歷史，老的方法迫切需要改進(jìn)。對(duì)于改變波長有自動(dòng)回零功能的檢測器，需要采用連續(xù)進(jìn)樣的方法進(jìn)行波長檢測。重鉻酸鉀溶液屬于無機(jī)溶液，而液相色譜儀主要使用的是諸如甲醇、乙腈、正己烷等有機(jī)溶劑作為流動(dòng)相，在進(jìn)行波長檢測時(shí)對(duì)儀器的管路污染比較嚴(yán)重，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)要求特別小心，否則容易對(duì)儀器造成損壞。為此客戶對(duì)于用重鉻酸鉀溶液作波長準(zhǔn)確度檢定往往不情愿；另外重鉻酸鉀的特征峰比較平坦，不易找到最高或最低吸收值，而且在進(jìn)樣時(shí)要卸掉色譜柱，使得進(jìn)樣后得到的色譜圖不僅保留時(shí)間極短易造成面積上的誤差而且峰形也不理想。

經(jīng)過長時(shí)間的調(diào)研后，筆者發(fā)現(xiàn)很多儀器公司使用咖啡因進(jìn)行液相色譜儀的波長準(zhǔn)確度校準(zhǔn)，而且該方法是被美國FDA(美國食品和藥物管理局)承認(rèn)的波長校準(zhǔn)方法。在國內(nèi)有很多藥廠生產(chǎn)的藥物要出口到美國，而液相色譜作為藥廠的必備檢測儀器自然也在外商的檢查范圍之內(nèi)，所以，這些廠家很希望計(jì)量機(jī)構(gòu)對(duì)現(xiàn)有的波長準(zhǔn)確度檢定方法進(jìn)行改進(jìn)。因此計(jì)量機(jī)構(gòu)有必要對(duì)現(xiàn)有的波長準(zhǔn)確度檢定方法進(jìn)行修補(bǔ)。經(jīng)過一番調(diào)研后，筆者配制了咖啡因-乙腈、咖啡因-甲醇兩種溶液，對(duì)咖啡因的波長特性進(jìn)行了研究。

1 不同流動(dòng)相及色譜條件下波長檢測結(jié)果

1.1 進(jìn)樣為咖啡因-甲醇時(shí)波長檢測結(jié)果

流動(dòng)相為100%甲醇，在不同的儀器條件下對(duì)咖啡因-甲醇(咖啡因的濃度為1.0×10-4g/mL)進(jìn)樣分析，進(jìn)樣量為10 μL，波長檢測結(jié)果分別列于表1、表2。

表1 進(jìn)樣為咖啡因-甲醇時(shí)波長測定結(jié)果 nm

注：儀器為Agilent 1200，DAD檢測器，色譜柱為XDB C18( 4.6 mm×150 mm，3.5 μm)。

表2 進(jìn)樣為咖啡因-甲醇時(shí)波長測定結(jié)果 nm

注：儀器為Agilent 1100，VWD檢測器，色譜柱為ODS-SP C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)。

1.2 進(jìn)樣為咖啡因-乙腈時(shí)波長檢測結(jié)果

流動(dòng)相為100%乙腈，在不同的儀器條件下對(duì)咖啡因-乙腈(咖啡因的濃度為1.0×10-4g/mL )進(jìn)樣分析，進(jìn)樣量為10 μL，在不同儀器條件下波長檢測結(jié)果分別列于表3、表4。

2 咖啡因與重鉻酸鉀的光譜圖比較

筆者在不同儀器上進(jìn)行了相同的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用咖啡因溶液進(jìn)行波長校準(zhǔn)時(shí)每次均能得到比較好的結(jié)果。JJG 705-2002液相色譜儀檢定規(guī)程中規(guī)定，儀器波長示值誤差不超過±2 nm，波長重復(fù)性優(yōu)于2 nm。從表1～表4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，不論是重復(fù)性誤差還是示值誤差，咖啡因-乙腈溶液或咖啡因-甲醇溶液都能滿足檢定規(guī)程的要求。

表3 進(jìn)樣為咖啡因-乙腈時(shí)波長檢測結(jié)果 nm

注:儀器為Agilent 1200，DAD檢測器，色譜柱為XDB C18( 4.6 mm×150 mm，3.5 μm)。

表4 進(jìn)樣為咖啡因-乙腈時(shí)波長檢測結(jié)果 nm

注:儀器為Agilent 1100，VWD檢測器，色譜柱為XDB C18(4.6 mm×150 mm，3.5 μm)。

圖1、圖2分別是咖啡因和重鉻酸鉀的紫外吸收光譜圖。由圖1、圖2可以看到，咖啡因有3個(gè)特征峰，而且峰形比較尖銳；而重鉻酸鉀的紫外光譜比較平坦，不易找到特征峰。

圖1 咖啡因紫外光譜圖

圖2 重鉻酸鉀紫外光譜圖

3 咖啡因-乙腈在不同特征波長下的檢測結(jié)果

乙腈的紫外吸收截止波長為190 nm，甲醇的紫外吸收截止波長為200 nm，雖然從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，咖啡因-甲醇與咖啡因-乙腈的效果差不多，但是在低波段乙腈的紫外吸收較低，基線比較平穩(wěn)，雜質(zhì)的干擾比較小，從而得出的結(jié)果比較準(zhǔn)確。因此筆者選擇咖啡因-乙腈溶液作為波長準(zhǔn)確度與波長示值誤差校準(zhǔn)用的溶液，目前該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)已經(jīng)在研制過程中。

以Agilent 1200 DAD檢測器數(shù)據(jù)為例，實(shí)驗(yàn)條件如下：

流動(dòng)相：100%乙腈，流速為1.0 mL/min；柱溫：室溫；進(jìn)樣量：10 μL的咖啡因/乙腈溶液；色譜柱：XDB C18(4.6 mm×150 mm，3.5 μm)；以標(biāo)準(zhǔn)波長為中心，在其±3 nm波長范圍內(nèi)進(jìn)樣，在特征波長205、244、272 nm 處分別測定3次，測定結(jié)果分別列于表5～表7。

表5 特征波長205 nm處檢測結(jié)果

表6 特征波長244 nm處檢測結(jié)果

表7 特征波長272 nm處檢測結(jié)果

由表5～表7可以看出，波長校準(zhǔn)結(jié)果的重復(fù)性很好，峰高以及峰面積測量結(jié)果基本一致?？Х纫虻某龇鍟r(shí)間約為1.5 min，即使在低波段基線也比較平整，色譜圖如圖3所示。如果用柱長為50 mm的色譜柱或者高壓柱做實(shí)驗(yàn)，咖啡因出峰時(shí)間會(huì)更短。

圖3 咖啡因-乙腈色譜圖

4 結(jié)語

目前分析儀器行業(yè)飛速發(fā)展，這就要求檢定員在儀器檢定過程中不斷摸索改進(jìn)，對(duì)現(xiàn)有方法進(jìn)行補(bǔ)充完善，提高檢定規(guī)程的可操作性。既要制定嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的檢定校準(zhǔn)方法又要盡量滿足客戶的需求，使檢定校準(zhǔn)方法向著快捷、實(shí)用、科學(xué)的方向發(fā)展。

[1] JJG 705-2002 液相色譜儀檢定規(guī)程[S].