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离子色谱仪检定新方法探索（二）——自动进样器进样精度的检定

枫栩轩怡

2016/09/20

私聊

离子色谱（IC）

离子色谱仪检定新方法探索

—自动进样器进样精度的检定

关于离子色谱仪自动进样器的校正，目前无相关的国家标准。查阅相关文献，有一篇文献报道了自动进样器的校正方法，其方法来源于欧洲医药管理局《质量控制文件》中提供的对液相色谱仪自动进样器的进样体积误差、进样残留和进样重复性的方法。
由于离子色谱的特殊性。如果按照HPLC的方式进样，高浓度样品残留会比较大，尤其如果阴阳交叉切换的话，更需要长时间清洗。为避免样品间的污染，以及能同时进行阴阳离子分析的需要，间接进样的模式是必需的。间接进样，通过自动进样器，将样品输送到定量环，通过阀切换，然后用流动相将其输送到色谱柱进行分析，由于定量环的限制，除满环进样外，定量体积建议不低于定量环体积的二分之一，避免由于死体积的测定不准造成定量误差。这里以dionex AS和AS-AP为例。实际中离子色谱的样品一般较多采用满环进样，比较简单，成本低，也容易清洗。这里分别对这二种方式的校正进行测试：一种是按照HPLC的方式，另一种是dionex独有的间接方式。

1 实验部分
1.1 仪器设备及试剂
离子色谱自动进样器：AS、AS-AP
UltiMate 3000系列高效液相色谱自动进样器：WPS-3000TSL、WPS-3000TRS
10mL进样瓶，20℃超纯水
1.2 实验步骤
在10mL的标准进样小瓶中加入约8mL经脱气的超纯水（20℃），用聚四氟乙烯的隔垫密封小瓶，称量小瓶，记录质量W1(g)。在configuration中只将自动进样器连入到系统中，对于AS-AP和U3000可以不用设置程序，只需要在控制面板单击inject按钮，直接执行进样程序。AP在控制面板并没有inject按钮，所以仍需设置进样程序，程序总时长只需要三分钟。去除洗针程序，只执行进样程序，进样后，再次称量小瓶，记录质量W2（g）。共对25μl、50μl、75μl以及100μl四个体积进行检定。根据公式求出进样误差。

2 结果分析
我们采用的进样瓶为10mL标准进样小瓶，对三种不同型号的四台自动进样器进行了进样精度的检定。
2. 1 AS和AS-AP自动进样器
分别对25μl、50μl、75μl和100μl四个部分进样体积进行进样精度检定，其切割体积为10μl。检定结果如表1所示。

表1 AS和AS-AP进样体积数值计算表

	进样体积/μL
	AS				AS-AP
	25	50	75	100	25	50	75	100
1	25.3	50.3	74.7	98.9	25.1	49.8	75.3	100.4
2	25.3	49.9	74.7	99.2	25.2	50.3	75.2	100.1
3	25.5	49.4	74.7	99.2	24.7	50.3	74.8	99.6
4	25.5	49.8	74.7	99.3	25.1	50.4	74.6	99.7
5	25.5	49.6	75.3	99.5	25.1	49.9	75.3	99.8
6	25.2	49.7	74.2	99.7	24.7	50.2	74.9	100.3
7	25.1	49.7	74.5	99.5	24.7	50.4	74.8	99.7
8	25.5	49.4	74.3	99.6	24.6	49.7	75.1	99.6
平均值	25.4	49.7	74.6	99.3	24.9	50.1	75	99.9
RSD	0.63%	0.59%	0.45%	0.26%	0.98%	0.56%	0.34%	0.32%

AS自动进样器在部分进样模式下，实际平均进样值与设定进样值有一定的差距，在可接受范围之内。但是，进样精度低于满环进样模式，所以，在实际测样操作中，采用满环进样模式较合理，所得结果更精准。
AS-AP自动进样器在部分进样模式下，实际平均进样值与设定进样值有一定的差距，进样精度较AS更高。但是，在AS-AP的进样过程中，管路中较容易产生气泡，在发现出现气泡时，需要马上进行赶气泡操作。本实验中采用甲醇：水=1：1溶液作为赶气泡溶液。其进样精度低于满环进样模式，所以，在实际测样操作中，采用满环进样模式较合理，所得结果更精准。
2.3 UltiMate 3000系列自动进样器
分别对25μL，50μL和100μL三个进样体积进行进样精度检定，此进样器无切除体积，实际进样量即为设定进样体积。且在检定中发现，两台自动进样器的设定参数不同，WPS-3000TSL取样后停留时间参数为2000，而WPS-3000TRS在取样后停留时间参数仅为500。在测定时，发现WPS-3000TSL的进样体积与设定体积基本完全一致，而WPS-3000TRS的实际进样体积则与设定体积差别较大。如表2所示。

表2 WPS-3000TRS进样体积数值计算表

	进样次数
进样体积/μL	1	2	3	4	5	6	7	8	平均值	RSD
25	24.1	24.7	24.9	23.9	24.3	24.2	24.0	23.8	24.4	9.34%
50	49.2	49.1	49.0	49.8	49.4	49.3	49.5	49.9	49.3	8.25%
100	99.3	99.2	99.4	99.8	99.5	99.4	99.9	99.7	99.3	9.13%

取样停留时间过短，导致取样量过少且不稳定。在修改两参数一致后，两自动进样器均达到了较好的状态，实际进样体积几乎完全与设定体积一致。检定结果如表3所示。

表3 WPS-3000TRS和WPS-3000TSL进样体积数值计算表

进样体积/μL
	WPS-3000TRS			WPS-3000TSL
	25	50	100	25	50	100
1	25.1	50.2	100.2	25.1	50.0	100.0
2	25.1	50.1	100.1	25.0	50.1	100.1
3	24.9	50.0	100.0	25.0	50.0	100.0
4	24.9	49.8	99.8	25.0	50.0	100.0
5	24.9	49.9	100.0	24.9	50.0	100.0
6	24.9	50.0	100.0	24.9	50.0	100.0
7	25.0	50.0	99.9	25.0	50.0	99.9
8	24.9	49.9	100.0	25.1	49.9	100.0
平均值	25.0	50.0	100.0	25.0	50.0	100.0
RSD	0.34%	0.25%	0.13%	0.13%	0.11%	0.05%

由计算结果可知，U3000中两台自动进样器的进样精度很高，进样量均值与设定值完全相同。同时发现其参数（取样时间、停留时间等）的改变可通过修改参数来校准其进样体积。
离子色谱和液相色谱的自动进样器的进样方式不完全相同。从上面的结果看，HPLC自动进样器的进样精度高，重复性好，相对偏差可达到0.1%。而离子色谱的进样精度则不如HPLC，虽然这二种自动进样器是同一家生产的，结构上也基本一致。
由于离子色谱的设计是考虑用于双系统的设想，同时，由于离子色谱的特殊性，进样针与定量环是分离的，而液相色谱则连在一起，这也是进样精度有区别的原因。因此在大多数情况下，离子色谱是采用满环进样的方式。