色谱分析(中国药科大学) 第4章-第7节 检测方法

色谱分析（中国药科大学）第4章-第7节检测方法

第七节 检测方法

一、理想检测器的特征

① 灵敏度高

② 对所有溶质都有快速反应

③ 相应对流动相流量和温度变化都不敏感 ④ 不引起柱外谱带扩展 二、检测器的性能指标

① 检测器的灵敏度：单位样品量（或浓度）进入检测器时所给出的响应值。 ② 最低检出限：指检测器能给出可观测的信号（S/N>3）时进入检测池的最小样品浓度。 ③ 线性范围

三、紫外吸收检测器（ultraviolet absorption detector, UVD ） （一） 原理

00

1lg bc I I e I

T I A T ε-==

⎛⎫

= ⎪

⎝⎭

式中，I 为透射光强度，I 0为入射光强度，T 为透光率，A 为吸光度（absorbance ），又称光密度（optical density: OD ）或消光值（extinction, E ），b 为光在溶液中经过的距离，一般为吸收池厚度，c 是吸光物质溶液的浓度，ε为吸光系数。如果溶液浓度单位采用mol/L ，b 的单位为cm ，则相应的吸光系数为摩尔吸光系数（molar absorptivity ）或摩尔消光系数，单位为L/(mol •cm)，用符号ε表示，则

A bc ε=

由上式可见，吸光度与吸光系数、溶液浓度和光路长度成直线关系，当紫外检测器样品的光路长度一定时，ε值越大，灵敏度越高。而ε的数值大小取决

于波长和样品物质的性质，它表明物质分子对特定波长辐射的吸收能力。（二）单波长紫外检测器

光源：低压汞灯

波长：254nm

结构：双光路单流路系统

特点：适用于相当多的有机化合物，特别是对芳香族化合物。该检测器具有灵敏度高，稳定性好，结构简单，使用维护方便等优点。

（三）多波长紫外检测器

光源：氘灯、氢灯或中压汞灯

波长：200nm～400nm

特点：灵敏度要比单波长式UV-254检测器略低，选择性比UV-254高。（四）紫外/可见分光式检测器

光源：氘灯（紫外区）/钨灯（可见区）。

(deuterium lamp 氘灯；comparator 比色器；grating 光栅；splitter 分光器；slit 狭缝。)

（五）扫描型可变波长紫外检测器

它能在停止流动的情况下，记录样品池中洗脱组分的吸收行为。

优点：既可提供色谱图，又可提供紫外吸收光谱图，既可进行定量，又可

进行定性。

缺点：停流扫描中断了色谱信息，也会导致色谱峰展宽。

（六）光二极管阵列紫外检测器

光电二极管阵列检测器，又称光电二极管矩阵检测器，表示为DAD（diode array detector）、PDA（photo-diode array）或PDAD（photo-diode array detector）。

1、工作原理与仪器结构

由于光电二极管阵列检测器在结构上的主要特点是用光电二极管阵列同时

接受来自流通池的全光谱透过光。为了适应这种特点，所以它在结构和光路安

排上与普通的色散型紫外－可见光检测器有重要区别。样品与光栅的相对位置

正好相反的结构，经常被称为“倒光学”（reversed optics）系统。一般，每个

阵列有200～1024个光电二极管组成，它们的光敏范围为200～600nm，每只

光二极管的分辨率为1～2nm。

2、特点

①同时得到多个波长的色谱图，因此可以计算不同波长的相对吸收比。

②在色谱分离期间，对每个色谱峰的指定位置实时记录吸收光谱图，并计

算其最大吸收波长。

③在色谱运行期间可以逐点进行光谱扫描，得到时间－波长－吸收值三维

图形。

④可以选择整个波长范围的宽谱带检测，仅需一次进样，将所有组分检测出来。

光电二极管阵列检测器的光路

紫外检测器的光路

3、应用

(1) 色谱峰的纯度检查

Ⅰ）比较光谱法

纯物质峰:在色谱峰范围内任何洗脱时间处所取的光谱图应该是一致的，仅在振幅上有差异（见图1），

不纯物质峰：在色谱峰的不同部位得到的吸收光谱中，吸收最大值发生了位移（见图2）。

Ⅱ）吸收比法（比率色谱法）

对于纯物质来说，两个特定波长处的吸收比应为一常数，与浓度无关，所以吸收比可以用作色谱峰纯度的检查指标。纯物质色谱峰各点处的浓度不同，因而吸收光谱振幅大小不一，但吸收比应当相等。

Ⅲ）双波长法

纪录被测组分在两个等吸收波长处的吸收值差对时间色谱图，纯峰应该得到一个零信号，否则证明有杂质存在。

(2) 色谱峰的鉴定

①与标准品或标准光谱比较

②三维色谱能提供更多更全面的信息

(3) 宽谱带检测

可以选择整个波长范围，例如从190nm～600nm，谱带宽度为400nm，仅需一次进样，则在这一段波长范围内有吸收的所有组分都能被检测出来。

(4) 峰抑制（peak suppression）

如果两个化合物在色谱图中并未完全分开，但他们的吸收光谱却有很大差别。通过选择适当的测定波长、参比波长和带宽，使一种化合物的色谱峰被完全抑制，提高选择性，实现未分离峰的准确定量分析。这种峰抑制技术的代价是灵敏度将降低约10％～30％。

(5) 选择最佳波长

①使检测波长随时间变化而变化，从而提高每一分离组分的检测灵敏度；

②采用各组分的最大吸收波长同时进行多通道（多信号）检测。

四、荧光检测器(fluorescence detector , FD )

1、工作原理与仪器结构

许多化合物存在光致发生的现象，即它们可被入射光（称为激发光）所激发而发出波长相同的共振辐射或波长较长的特征辐射，即荧光。荧光检测器就是在样品的激发波长处测量发射光的强弱。

（photo cell：光电池，即检测器，将荧光

强度转化为电信号）