液相色譜儀關(guān)鍵性能評(píng)價(jià)方法研究及應(yīng)用

黃玲

摘 要：隨著液相色譜儀的研制與應(yīng)用推廣，科研工作者希望儀器具有更好的穩(wěn)定性、更高的靈敏度、更低的檢測(cè)下限，這就需要對(duì)液相色譜儀性能及評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究并建立合理配套的檢驗(yàn)方法與規(guī)范。文章重點(diǎn)就液相色譜儀關(guān)鍵性能評(píng)價(jià)方法研究及應(yīng)用進(jìn)行研究分析，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：液相色譜儀;關(guān)鍵性能;評(píng)價(jià)方法

分析儀器檢定的目的是證明儀器性能穩(wěn)定、可靠，并持續(xù)符合預(yù)期用途。檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的一般要求，提出實(shí)驗(yàn)室的要求選擇合適的儀器、設(shè)備和驗(yàn)證，開(kāi)展期間核查采購(gòu)、安裝、驗(yàn)收和儀器的操作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的整個(gè)生命周期管理工具。但沒(méi)有給出儀器檢定的完整定義，也沒(méi)有給出具體的實(shí)現(xiàn)方法。儀器驗(yàn)證實(shí)施指南的出版提供了具體指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室的不同階段實(shí)現(xiàn)儀器驗(yàn)證，由于廣泛應(yīng)用液相色譜在醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、生命科學(xué)、石化、制藥測(cè)試、驗(yàn)證的液相色譜分析儀器驗(yàn)證的重點(diǎn)。

1 液相色譜儀關(guān)鍵性能評(píng)價(jià)的意義

液相色譜具有應(yīng)用范圍廣、靈敏度高、選擇性好、分析速度快、樣品量小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。它是分析化學(xué)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的分析技術(shù)之一。液相色譜儀廣泛應(yīng)用于制藥、食品、環(huán)境、生化等分析領(lǐng)域，已成為各實(shí)驗(yàn)室極為重要的儀器。隨著液相色譜儀的發(fā)展和應(yīng)用，為了使用戶獲得更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，保證儀器的正常運(yùn)行，也開(kāi)發(fā)了儀器的性能評(píng)價(jià)方法。目前，國(guó)內(nèi)外計(jì)量部門、科研機(jī)構(gòu)和主要的液相色譜儀生產(chǎn)廠家已經(jīng)建立了一些評(píng)價(jià)液相色譜儀性能的方法和裝置。盡管目前一些驗(yàn)證程序和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可用于評(píng)估套色版以及液體的性能，由于液體的快速發(fā)展套色版以及國(guó)內(nèi)外眾多品牌，和許多色譜模型，各種標(biāo)準(zhǔn)或主要液相色譜儀制造商儀器的一些重要指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法，如紫外--可見(jiàn)光檢測(cè)器的波長(zhǎng)精度和可重復(fù)性，都有許多差異。由于技術(shù)上的原因，一些重要的指標(biāo)如輸液流量脈動(dòng)等尚未得到研究。此外，液相色譜儀的評(píng)價(jià)過(guò)程繁瑣，自動(dòng)化程度不高。液相色譜性能評(píng)價(jià)裝置的國(guó)內(nèi)外報(bào)道較少。

2 液相色譜儀性能評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展

液相色譜儀主要由輸液系統(tǒng)，輸液系統(tǒng)，樣品柱，檢測(cè)器，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成，與傳統(tǒng)的分析儀器相比，液相色譜儀的組件眾多，各組件之間的相互聯(lián)系性強(qiáng)，導(dǎo)致儀器性能指標(biāo)復(fù)雜，這也增加了評(píng)估儀器性能的難度。鑒于液相色譜儀器的性能評(píng)價(jià)，許多研究人員對(duì)儀器性能的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了相關(guān)研究，國(guó)內(nèi)外主要的液相儀器制造商都建立了內(nèi)部性能評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)。目前，性能評(píng)價(jià)方法主要是一些標(biāo)準(zhǔn)，有產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)證程序，給出了液相色譜性能指標(biāo)的測(cè)試方法和性能要求做出了相關(guān)規(guī)定，包括輸液流量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，結(jié)合力，梯度準(zhǔn)確性和精密度，色譜柱濕盒溫度精度和重復(fù)性，檢測(cè)器基線噪聲和漂移，最小檢測(cè)濃度，波長(zhǎng)精度和可重復(fù)性以及整機(jī)性能的定性定量重復(fù)等。美國(guó)材料和測(cè)試協(xié)會(huì)對(duì)液相色譜檢測(cè)器的測(cè)試方法做出了相關(guān)規(guī)定，包括固定波長(zhǎng)和可變波長(zhǎng)超紫外檢測(cè)器，液相和離子色譜電導(dǎo)檢測(cè)器，可變折光檢測(cè)器性能評(píng)估方法，漂移噪聲的檢測(cè)而線性范圍測(cè)試方法簡(jiǎn)直具有很強(qiáng)的科學(xué)性和可操作性。

3 液相色譜儀關(guān)鍵性能評(píng)價(jià)方法應(yīng)用

示差折光率檢測(cè)器是一種濃度型檢測(cè)器，它是通過(guò)連續(xù)測(cè)定液相色譜柱流出液折射率的變化而對(duì)樣品濃度進(jìn)行檢測(cè)的。理論上流動(dòng)相所帶樣品濃度越高，示差折光率檢測(cè)器的響應(yīng)越大，用流動(dòng)相溶解樣品之后進(jìn)入色譜儀的流動(dòng)相和色譜儀本身的流動(dòng)相之間折射率之差反映了樣品在流動(dòng)相中的濃度。因此，理論上前期處理后，在色譜檢測(cè)儀中只要有濃度差異的樣品都可以用示差折光率檢測(cè)器進(jìn)行分析檢定。

3.1 以最小檢測(cè)濃度不確定度的評(píng)定為例分析影響檢定的因素

3.1.1 儀器與試劑儀器

沃特世液相色譜儀（e2695型），示差折光率檢測(cè)器（2414型），微量進(jìn)樣器（50μL）。試劑：甲醇（色譜純），甲醇中膽固醇溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（200μL/mLUrel=2.0，k=2），甲醇中膽固醇溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（5μL/mL，Urel=5.0，k=2）。

3.1.2 色譜條件

色譜柱：WatersSymmetryC18柱（4.6mm×250mm，5μL）;流動(dòng)相：甲醇;流量：1.0mL/min;柱溫箱：350℃;檢測(cè)池溫度：40℃。

3.1.3 檢定方法

第一，檢定之前，確保室內(nèi)溫度穩(wěn)定。進(jìn)行有效控溫，確保檢測(cè)器受溫度的影響達(dá)到最小;第二，以純甲醇為流動(dòng)相，流動(dòng)相將參比池充滿，在上述色譜條件下，穩(wěn)定基線;第三，經(jīng)過(guò)約4個(gè)小時(shí)的平衡后，注入20μL的5μL/mL的膽固醇--甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，記錄下圖譜，見(jiàn)圖1;第四，選擇適當(dāng)靈敏度，在原有色譜條件下，注入20μL的200μL/mL的膽固醇--甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，記下相應(yīng)膽固醇特征峰在14.980min上，見(jiàn)圖2。

3.2 其他因素對(duì)示差折光率檢測(cè)器檢定的影響

3.2.1 檢定用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)帶來(lái)的不確定度影響

原先JJG705-2002用的丙三醇水溶液作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，因水的存在而造成的峰型差、檢定工作中經(jīng)常出現(xiàn)雜峰，檢定中由流動(dòng)相帶來(lái)的不確定度增加。JJG705-2014則改為了膽固醇--甲醇作為流動(dòng)相，這種不確定的影響將大大減少。對(duì)于經(jīng)常從事色譜檢定工作的檢定員來(lái)說(shuō)，還要注意使用膽固醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢定時(shí)，因?yàn)榈狗宄霈F(xiàn)，相應(yīng)的膽固醇特征峰響應(yīng)值較低的問(wèn)題?？梢栽诤笃诘姆e分時(shí)進(jìn)行處理，避免了增加重復(fù)性誤差引入的不確定度。

3.2.2 環(huán)境溫度帶來(lái)的不確定影響

因?yàn)槭静钫酃饴蕶z測(cè)器是通過(guò)測(cè)量液相色譜柱流出液折射率的變化而對(duì)樣品濃度進(jìn)行檢測(cè)的，液體的折射率受溫度變化影響較大，基線平衡也因此受到溫度的影響，所以檢測(cè)器所處環(huán)境溫度變化應(yīng)控制在2℃以內(nèi)，同時(shí)給予較長(zhǎng)的平衡時(shí)間。柱溫箱溫度最好高于室溫（5-10）℃，并將檢測(cè)器放置弱風(fēng)處，盡量減少環(huán)境條件給檢定帶來(lái)的不確定度影響。

3.2.3 流動(dòng)相以及參比池帶來(lái)的不確定影響

為了盡量降低流動(dòng)相中氣泡對(duì)折射率造成影響，進(jìn)而出現(xiàn)不必要的雜峰，流動(dòng)相一定要混勻，而且要充分脫氣;并且甲醇溶液做流動(dòng)相時(shí)，應(yīng)預(yù)先沖洗參比池，最后穩(wěn)定的充滿整個(gè)參比池，消除溶劑折射率的變化給檢定增加不確定因素。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，分析儀器的正常工作確保了檢驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，因此儀器設(shè)備的驗(yàn)證應(yīng)受到檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的高度重視。本文依據(jù)相關(guān)規(guī)程，以示差折光率檢測(cè)器為例探討了液相色譜儀的最小檢測(cè)濃度檢定中不確定度評(píng)定的幾個(gè)分量來(lái)源以及計(jì)算，從另一方面分析了對(duì)檢定結(jié)果會(huì)造成影響的其他不確定度項(xiàng)，盡量在日常工作中降低不必要的影響分量值，提高檢定工作質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓靜，彭海林，錢錦，李林，金梅.離子交換高效液相色譜儀MQ-2000PT檢測(cè)糖化血紅蛋白性能評(píng)價(jià)[J].河北醫(yī)學(xué)，2018，24（04）：689-691.

[3]戴洪宇.色譜儀自動(dòng)檢定系統(tǒng)的研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2009.

[4]佚名.Sigma 1型氣相色譜儀及其性能評(píng)價(jià)[C]//天津市色譜研究會(huì)第一屆學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文，報(bào)告（摘要）匯集. 1980.