新一代液相色谱通用检测器——电雾式检测器
高效液相(HPLC)检测是一种可以通过HPLC体系将被分析物质分别分离并检测的方法。其检测原理是依据被分析物质在流动相与分离柱之间分配系数不同通过分离柱的时间不同,进而将其单独分离并检测。HPLC体系主要包括三大部分:泵、分离柱和检测器,其中检测器分为通用型和专用型。通用型检测器要求对大部分物质都有响应,专用型检测器仅对一部分物质有响应信号。随着检测技术的发展,人们对检测器的要求也越来越高。检测器的发展经历了从最初的紫外、示差、荧光到现在的电化学、蒸发光散射及本文所要介绍的电雾式检测器。
1 、检测原理
第一篇有关电雾式检测器(charged aerosol detector, CAD)的论文发表于2002年[1],当时将该技术称为aerosol charging detector。其技术的基础是evaporative light scattering detection (ELSD)、condensation nucleation light-scattering detection (CNLSD)、electrical aerosol analyzer (EAA)三者的结合。ELSD实际上是指我们所熟知的溶剂的蒸发通过采用相当高温的短漂移管和预加热的雾化载气,或者是高导热性载气的蒸发光散射检测器,而CNLSD实际上是指利用低温蒸发室,联合盘绕的曲长漂移管和惰性载气,可以有效的蒸发大多数低挥发性的溶质的低温分流型蒸发光散射检测器。EAA是一种在70年代就发展起来的用于测量溶胶离子大小的技术。
就其检验的原理图见图一。步骤如下:HPLC洗脱液经雾化器中氮气的作用而雾化,其中较大的液滴在碰撞器的作用下经废液管流出,较小的溶质(分析物)液滴在室温下干燥,形成溶质颗粒。同时,用于载气的氮气分流形成的第二股氮气流经过电晕式装置(含高压铂金丝电极)形成带正电荷的氮气颗粒,与溶质颗粒反向相遇时经碰撞使溶质颗粒带上正电。为了消除由带有过多正电荷的氮气所引起的背景电流,在含溶质颗粒的气流流入静电检测计之前,通过一种称之为离子井的装置(带有低负电压)使迁移率较大的颗粒(即粒度较小的氮气颗粒)的电荷中和,而迁移率小的带电颗粒把它们的电荷转移给一个颗粒收集器,最后用一个高灵敏度的静电检测器测出带电溶质的信号电流。由此产生的信号电流与溶质(分析物质)的含量成正比。
图一 CAD检测原理图
johne0212
第1楼2010/12/03
我也说点东西:
1。据我了解Dionex收购ESA的CAD后并没有作内部的改进,只不过是把壳子换成与Dionex的HPLC模块一样的方方正正而已。
2。国内有CAD检测器的也就10几家左右,大部分集中在科研院所,大家只是用来做科研性的研究,真正的应用是在制药厂,但是针对于灵敏度一般可以比ELSD提高10倍以上,国外各个大药厂做药物研发的都用CAD是不错的,但是在国内你可以看看用ELSD的都少,所以国内药厂还是买不起,一台CAD起码是2台ELSD的价格。
3。反梯度技术也不是Dionex公司开发的,好多国外做ELSD的厂家都提出反梯度补偿有机相的方法。
4。ESA的第一代CAD检测器没有氮气辅助排废液和雾化器加温,而它的第二代,CAD PLUS,雾化器那里添加了氮气辅助废液排出雾化器和大约40度雾化器控温。这一点也是针对有些用户流动相中有大量水的时候,基线总是会出现一些由于雾化蒸发不均匀的小液滴产生的尖峰。有些用户有时候不注意废液瓶里的液位经常会导致雾化器被流动相淹没,很惨的。
5.CAD同时检测阴阳离子这一点比IC好多了,但是,有些客户如果对检测原理还有印象的话,就会发现它是将正电荷转移到分析物质上,因为做阴阳离子同时检测是用的HILIC色谱柱将两种离子分开,那么有些人就有疑问,阴离子会不会被阳离子中和,从而导致灵敏度降低呢?这个问了Dionex的工程师没有人给出正确的答案?其实,这个答案就在操作说明书上,Dionex的工程师应该多了解一下这款仪器,这也没有什么,毕竟是一个新东西。
6.CAD想操作简单是简单,你也不用优化雾化器参数,但是如果你想做的更好,好多东西可以优化,至少增益也需要调呀。
7。好东西,价格贵,相当于简单的质谱。想在中国推广,技术支持需要加大投入哟。
有水有渝
第4楼2010/12/03
楼主如果想了解实际应用,可以请教johne0212专家,他用过。
楼主能不能把你那个图补上?
内部结构示意图相关帖子:
http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20100511/2548726/
johne0212
第5楼2010/12/03
原来公司有一台Demo机是给客户做实验的,我就经常倒腾它,有些时候客户返修的机械也要我们给清洗雾化器和电网。
回答你第一个问题,Dionex的双三元是否适合做柱后梯度补偿?这一点你可以这样看双三元就是多了一个泵,如果你有一台任何的HPLC系统,再多配置一个泵也会和双三元差不多,但是要承认变色龙有控制第二个泵的功能并且适合做一些柱切换和双柱并用的功能,如果你单独添加一个泵可就没有工作站控制了。个人认为双三元也和认为添加一个泵的效果差不多,因为柱后加溶剂的原理就和欧洲药典柱后加碱用ECD做一些抗生素类药物一样,你首先要选择三通和控制柱后产生的压力,并且如果你用的是脉冲泵的话不加阻尼器或者混合腔会对基线造成很大的波动,所以单单双三元是搞不定,必须有一些三通稳压的部件配合使用,这个在市面上都有,著名的INDEX公司就是几乎所有厂家自动进样器上的6通阀Rheodyne公司就做这些东西。
至于你担心的要清洗电荷捕集网,这个真不是你能做的,这个需要大拆的,至今也没有人清洗过它,这个脏的可能性极小,一般都是在雾化器那里脏的,ELSD清洗检测池也不需要太频繁,除非你做的样品太脏,毕竟用Acetone高温清洗对人和环境都不好。
新东西大家都感兴趣的,Dionex东西不错,收购ESA的库仑电化学和CAD眼光不错呀。