液相色譜儀關鍵性能評價方法研究及應用

黃玲

摘 要：隨著液相色譜儀的研制與應用推廣，科研工作者希望儀器具有更好的穩定性、更高的靈敏度、更低的檢測下限，這就需要對液相色譜儀性能及評價方法進行研究并建立合理配套的檢驗方法與規范。文章重點就液相色譜儀關鍵性能評價方法研究及應用進行研究分析，以供參考和借鑒。

關鍵詞：液相色譜儀;關鍵性能;評價方法

分析儀器檢定的目的是證明儀器性能穩定、可靠，并持續符合預期用途。檢測和校準實驗室能力的一般要求，提出實驗室的要求選擇合適的儀器、設備和驗證，開展期間核查采購、安裝、驗收和儀器的操作，實現整個生產過程的整個生命周期管理工具。但沒有給出儀器檢定的完整定義，也沒有給出具體的實現方法。儀器驗證實施指南的出版提供了具體指導實驗室的不同階段實現儀器驗證，由于廣泛應用液相色譜在醫學、環境保護、生命科學、石化、制藥測試、驗證的液相色譜分析儀器驗證的重點。

1 液相色譜儀關鍵性能評價的意義

液相色譜具有應用范圍廣、靈敏度高、選擇性好、分析速度快、樣品量小、使用方便等優點。它是分析化學中發展最快、應用最廣泛的分析技術之一。液相色譜儀廣泛應用于制藥、食品、環境、生化等分析領域，已成為各實驗室極為重要的儀器。隨著液相色譜儀的發展和應用，為了使用戶獲得更好的實驗結果，保證儀器的正常運行，也開發了儀器的性能評價方法。目前，國內外計量部門、科研機構和主要的液相色譜儀生產廠家已經建立了一些評價液相色譜儀性能的方法和裝置。盡管目前一些驗證程序和行業標準，可用于評估套色版以及液體的性能，由于液體的快速發展套色版以及國內外眾多品牌，和許多色譜模型，各種標準或主要液相色譜儀制造商儀器的一些重要指標的評價方法，如紫外--可見光檢測器的波長精度和可重復性，都有許多差異。由于技術上的原因，一些重要的指標如輸液流量脈動等尚未得到研究。此外，液相色譜儀的評價過程繁瑣，自動化程度不高。液相色譜性能評價裝置的國內外報道較少。

2 液相色譜儀性能評價方法研究進展

液相色譜儀主要由輸液系統，輸液系統，樣品柱，檢測器，數據處理系統組成，與傳統的分析儀器相比，液相色譜儀的組件眾多，各組件之間的相互聯系性強，導致儀器性能指標復雜，這也增加了評估儀器性能的難度。鑒于液相色譜儀器的性能評價，許多研究人員對儀器性能的評價方法進行了相關研究，國內外主要的液相儀器制造商都建立了內部性能評價方法和標準。目前，性能評價方法主要是一些標準，有產品標準和驗證程序，給出了液相色譜性能指標的測試方法和性能要求做出了相關規定，包括輸液流量的準確性和穩定性，結合力，梯度準確性和精密度，色譜柱濕盒溫度精度和重復性，檢測器基線噪聲和漂移，最小檢測濃度，波長精度和可重復性以及整機性能的定性定量重復等。美國材料和測試協會對液相色譜檢測器的測試方法做出了相關規定，包括固定波長和可變波長超紫外檢測器，液相和離子色譜電導檢測器，可變折光檢測器性能評估方法，漂移噪聲的檢測而線性范圍測試方法簡直具有很強的科學性和可操作性。

3 液相色譜儀關鍵性能評價方法應用

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

3.1 以最小檢測濃度不確定度的評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），示差折光率檢測器（2414型），微量進樣器（50μL）。試劑：甲醇（色譜純），甲醇中膽固醇溶液標準物質（200μL/mLUrel=2.0，k=2），甲醇中膽固醇溶液標準物質（5μL/mL，Urel=5.0，k=2）。

3.1.2 色譜條件

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

3.1.3 檢定方法

第一，檢定之前，確保室內溫度穩定。進行有效控溫，確保檢測器受溫度的影響達到最小;第二，以純甲醇為流動相，流動相將參比池充滿，在上述色譜條件下，穩定基線;第三，經過約4個小時的平衡后，注入20μL的5μL/mL的膽固醇--甲醇標準溶液，記錄下圖譜，見圖1;第四，選擇適當靈敏度，在原有色譜條件下，注入20μL的200μL/mL的膽固醇--甲醇標準溶液，記下相應膽固醇特征峰在14.980min上，見圖2。

3.2 其他因素對示差折光率檢測器檢定的影響

3.2.1 檢定用標準物質帶來的不確定度影響

原先JJG705-2002用的丙三醇水溶液作為標準物質，因水的存在而造成的峰型差、檢定工作中經常出現雜峰，檢定中由流動相帶來的不確定度增加。JJG705-2014則改為了膽固醇--甲醇作為流動相，這種不確定的影響將大大減少。對于經常從事色譜檢定工作的檢定員來說，還要注意使用膽固醇標準物質檢定時，因為倒峰出現，相應的膽固醇特征峰響應值較低的問題。可以在后期的積分時進行處理，避免了增加重復性誤差引入的不確定度。

3.2.2 環境溫度帶來的不確定影響

因為示差折光率檢測器是通過測量液相色譜柱流出液折射率的變化而對樣品濃度進行檢測的，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，所以檢測器所處環境溫度變化應控制在2℃以內，同時給予較長的平衡時間。柱溫箱溫度最好高于室溫（5-10）℃，并將檢測器放置弱風處，盡量減少環境條件給檢定帶來的不確定度影響。

3.2.3 流動相以及參比池帶來的不確定影響

為了盡量降低流動相中氣泡對折射率造成影響，進而出現不必要的雜峰，流動相一定要混勻，而且要充分脫氣;并且甲醇溶液做流動相時，應預先沖洗參比池，最后穩定的充滿整個參比池，消除溶劑折射率的變化給檢定增加不確定因素。

4 結束語

綜上所述，分析儀器的正常工作確保了檢驗檢測數據的準確可靠，因此儀器設備的驗證應受到檢測實驗室的高度重視。本文依據相關規程，以示差折光率檢測器為例探討了液相色譜儀的最小檢測濃度檢定中不確定度評定的幾個分量來源以及計算，從另一方面分析了對檢定結果會造成影響的其他不確定度項，盡量在日常工作中降低不必要的影響分量值，提高檢定工作質量。

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