檢測(cè)器的種類及選擇方法第1頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月簡(jiǎn)介種類：紫外檢測(cè)器(UV)熒光檢測(cè)器(FD)

電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)示差折光檢測(cè)器(RID)質(zhì)譜檢測(cè)器(MSD)氫火焰檢測(cè)器(FID)熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)氮磷檢測(cè)器(NPD)火焰光度檢測(cè)器(FPD)其它檢測(cè)器：質(zhì)譜儀、付立葉變換紅外光譜儀、AED、SCD、ELCD、PID、HID等第2頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月檢測(cè)器性能評(píng)價(jià)指標(biāo)：響應(yīng)值（或靈敏度）S：定義S=R/Q

在一定范圍內(nèi)，信號(hào)R與進(jìn)入檢測(cè)器的量Q呈線性關(guān)系：

R=SQS=R/Q單位：mV/（mg/cm3）；（濃度型檢測(cè)器）

mV/（mg/s）；（質(zhì)量型檢測(cè)器）

S表示單位量的物質(zhì)通過檢測(cè)器時(shí)，產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)的大小。S值越大，檢測(cè)器（也即色譜儀）的靈敏度也就越高。簡(jiǎn)介第3頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月紫外檢測(cè)器(UV)紫外檢測(cè)器是液相色譜中使用最廣泛的檢測(cè)器，幾乎所有的液相色譜儀都配此類檢測(cè)器，是一種選擇性檢測(cè)器。原理：朗伯—比爾(Lambert—Beer)定律，即當(dāng)一束單色光透過樣品池時(shí)，若流動(dòng)相不吸收光，則吸光度(A)與吸光組分的濃度(C)和樣品池的光徑長(zhǎng)度(L)成正比。分類：紫外檢測(cè)器包括固定波長(zhǎng)檢測(cè)器，可變波長(zhǎng)檢測(cè)器和光電二極管陣列檢測(cè)器三類。缺點(diǎn)：只能檢測(cè)有紫外吸收的物質(zhì)，流動(dòng)相的選擇有一定限制，流動(dòng)相的截止波長(zhǎng)必須小于檢測(cè)波長(zhǎng)。適用范圍：大多數(shù)有紫外吸收的化合物。第4頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月紫外檢測(cè)器(UV)固定波長(zhǎng)檢測(cè)器：波長(zhǎng)一般為254nm，以低壓汞燈為光源，光源單色性好、光強(qiáng)度大、靈敏度高。可變波長(zhǎng)檢測(cè)器：目前配置最多的檢測(cè)器。光路系統(tǒng)類似分光光度計(jì)，一般采用氘燈或鹵鎢燈為光源，光束經(jīng)單色器分光后按需要選擇組分的最大吸收波長(zhǎng)為檢測(cè)波長(zhǎng)，從而提高靈敏度。二極管陣列檢測(cè)器(DAD)是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一種光學(xué)多通道檢測(cè)器。在晶體硅上緊密排列一系列光電二極管，每一個(gè)二極管相當(dāng)于一個(gè)單色器的出口狹縫，二極管越多分辨率越高，一般是一個(gè)二極管對(duì)應(yīng)接受光譜上一個(gè)納米譜帶寬的單色光。原理：復(fù)色光通過樣品池被組分選擇性吸收后再進(jìn)入單色器，照射在二極管陣列裝置上，使每個(gè)納米波長(zhǎng)的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)強(qiáng)度，即獲得組分的吸收光譜，從而獲得特定組分的結(jié)構(gòu)信息，有助于未知組分或復(fù)雜組分的結(jié)構(gòu)確定。第5頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月紫外檢測(cè)器(UV)IdentificationofthePositionofMono-O-glucuronideofFlavonesandFlavonolsbyAnalyzingShiftinOnlineUVSpectrum(λmax)GeneratedfromanOnlineDiodeArrayDetector(1)

Inthispaper,glucuronide(s)of36flavonesandflavonolsweregeneratedusinganinvitroglucuronidationreaction.UPLC/MS/MSwasusedtoconfirmthedegree(mono-ordi-)ofglucuronidationinflavonoidswithuptofourhydroxylgroups.UVspectraofflavonoidsandtheirrespectivemono-O-glucuronidesweregeneratedusingUPLCwithanonlinediodearraydetector.AnalysisoftheextentofshiftinspectraofglucuronidesinbandI(300-385nm)andbandII(240-280nm)regionsasreflectedbychangesinλmaxvaluewasusedtoidentifythepositionofglucuronidation.(1)SAOWAPACHUMANEE,SOMYOTESUTTHIVAIYAKIT,AND

PAKAWADEESUTTHIVAIYAKIT.IdentificationofthePositionofMono-O-glucuronideofFlavonesandFlavonolsbyAnalyzingShiftinOnlineUVSpectrum(λmax)GeneratedfromanOnlineDiodeArrayDetector[J].Agric.FoodChem.2009,57,1752–1759.第6頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月紫外檢測(cè)器(UV)Thedatashowedthatglucuronidationofthe3-and40-hydroxylsresultedinbandIλmaxhypsochromicshifts(orblueshift)of13-30and5-10nm,respectively.Glucuronidationofthe5-hydroxylgroupcausedabandIIλmaxhypsochromicshiftof5-10nm.Incontrast,glucuronidationofthe7-hydroxylgroupdidnotcauseanyλmaxchangeinbandIorIIλmax,whereasglucuronidationofthe6-hydroxylgroupdidnotcausepredictablechangesinλmaxvalues.ThepaperdemonstratedforthefirsttimethatarapidandrobustanalysismethodusingλmaxchangesinonlineUVspectracanbeusedtopinpointregion-specificglucuronidationofflavonesandflavonolswithhydroxylgroupsatthe40-,3-,5-,and/or7-position(s).第7頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月abcFigure1.LC-DADchromatogramsofblankshrimp(a),shrimpfortifiedwithamixtureofnitrofuranmetabolitesat1μg/kg(b),andsample5(c).紫外檢測(cè)器(UV)第8頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月紫外檢測(cè)器(UV)Figure2.UVspectraofquercetin(3,5,7,30,40-pentahydroxyflavone)(solidblackline)anditsfourmono-O-glucuronidesgeneratedbyUGT1A8andUGT1A9atanincubationconcentrationof10μM.第9頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月熒光檢測(cè)器(FD)

原理：具有某種特殊結(jié)構(gòu)的化合物受到紫外光激發(fā)后能發(fā)射出比激發(fā)光源波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光，稱為熒光。熒光強(qiáng)度(F)與激發(fā)光強(qiáng)度(I0)及熒光物質(zhì)濃度(C)成正比。

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、選擇性好，是微量組分和體內(nèi)藥物分析常用的檢測(cè)器之一。

缺點(diǎn)：只適用于能夠產(chǎn)生熒光的物質(zhì)的檢測(cè)，適用范圍不如紫外檢測(cè)器。影響因素較多，對(duì)溶劑的純度、pH值、樣品濃度、檢測(cè)溫度等需很好地控制。第10頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月熒光檢測(cè)器(FD)

Laser-InducedFluorescenceDetectorforCapillary-BasedIsoelectricImmunoblotAssay(2)

(2)JamesE.Knittle,DavidRoach,PeterB.VanderHorn,andKarlO.Voss.Laser-InducedFluorescenceDetectorforCapillary-BasedIsoelectricImmunoblotAssay[J].Anal.Chem.2007,79,9478-9483.Wedescribeawhole-capillary,multicolorlaser-inducedfluorescencescannerformicrofluidicproteinanalysissystems.Separationofproteinsisachievedbyisoelectricfocusinginashortlengthoffused-silicacapillaryafterwhichtheresolvedproteinsareimmobilizedtothecapillarywallusingphotochemistry.Thecapillaryisthenevacuated,andfluorescentlylabeledantibodiesareflowedthroughthecapillarytobindtotheimmobilizedproteins.Thistechniqueprovideshighsensitivity,theabilitytospatiallyresolveandquantifyproteins,andprovidestheopportunityforcompleteautomation.Resultsobtainedbyfluorescencedetectionarecomparedtothoseobtainedbychemiluminescencewhileofferingenhancedresolutionandsignalstability.第11頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月熒光檢測(cè)器(FD)

Figure3.(a)Schematicrepresentationoffluorescenceimager.(b)Detectoroptics.第12頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月熒光檢測(cè)器(FD)

Figure4.ComparisonoffluorescenceandchemiluminescencedetectionofcIEF-separatedGFP.(a)GFPimagedusingnativefluorescence,(b)GFPdetectedwithlabeledantibodybasedfluorescence,and(c)GFPdetectedwithlabeledantibody-basedchemiluminescence.第13頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月熒光檢測(cè)器(FD)

Figure5.(a)Nativefluorescenceand(b)chemiluminescenceprofilesofHRP-immunolabeledGFP.第14頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

電化學(xué)檢測(cè)器是測(cè)量物質(zhì)的電信號(hào)變化，對(duì)具有氧化還原性質(zhì)的化合物，如含硝基、氨基等有機(jī)化合物及無機(jī)陰、陽離子等物質(zhì)可采用電化學(xué)檢測(cè)器。包括極譜、庫(kù)侖、安培和電導(dǎo)檢測(cè)器等。前三種統(tǒng)稱為伏安檢測(cè)器，用于具有氧化還原性質(zhì)的化合物的檢測(cè)，電導(dǎo)檢測(cè)器主要用于離子檢測(cè)。其中安培檢測(cè)器(AD)應(yīng)用較廣泛，更以脈沖式安培檢測(cè)器最為常用。原理：在兩電極之間施加一恒定電位，當(dāng)電活性組分經(jīng)過電極表面時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)(電極反應(yīng))，電量(Q)的大小符合法拉第定律Q＝nFN。因此，反應(yīng)的電流(I)為：I＝nFdN／dt，式中n為每摩爾物質(zhì)在氧化還原過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，F(xiàn)為法拉第常數(shù)，N為物質(zhì)的摩爾數(shù)，t為時(shí)間。當(dāng)流動(dòng)相的流速一定時(shí)，dN／dt與組分在流動(dòng)相中的濃度有關(guān)。

第15頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度很高，尤其適用于痕量組分分析。

缺點(diǎn)：干擾比較多，如生物樣品或流動(dòng)相中的雜質(zhì)、流動(dòng)相中溶解的氧氣及溫度的變化等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大的影響。電極壽命有限，對(duì)溫度和流速的變化比較敏感。

適用范圍：應(yīng)用范圍廣，凡具氧化還原活性的物質(zhì)都能進(jìn)行檢測(cè)，本身沒有氧化還原活性的物質(zhì)經(jīng)過衍生化后也能進(jìn)行檢測(cè)。第16頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)JuQiu,NozomiSaito,MaiNoguchi,KeiichiFukui,KayoYoshiyama,KazusatoMatsugano,NorihikoTerehara,andToshiroMatsui..Absorptionof6-O-CaffeoylsophoroseandItsMetabolitesinSpragueDawleyRatsDetectedbyElectrochemicalDetectorHigh-PerformanceLiquidChromatographyandElectrosprayIonizationTime-of-FlightMassSpectrometryMethods[J].Agric.FoodChem.2011,59,6299–6304

(3)Absorptionandmetabolismofanaturalcompound,6-Ocaffeoylsophorose(CS)fromacylatedanthocyaninsinaredvinegarfermentedwithpurplesweetpotato,wereclarified.TheabsorptionofCSandconjugatedCSinbloodfromorallyadministratedSpragueDawleyratsatadoseof400mg/kgwasinvestigatedbyelectrochemicaldetectionhighperformanceliquidchromatography.Asaresult,CSwassuccessfullydetectedinratplasma(AUC06h,108.6(8.1nmolh/mL)andwasfoundtobeanintactabsorbablepolyphenol.Inaddition,halfoftheabsorbedCSwasdetectedasitsconjugates(AUC06h,50.7(5.7nmolh/mL)aswellascaffeicandferulicacidsfromCS.電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

第17頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

Figure6.TypicalECD-HPLCchromatogramsofstandard(A)andratplasmabefore(B)and30minafter(C)asingleoraladministrationof400mg/kgCStoSDrat.Peaks1,2,and3denoteCS,caffeicacid,andferulicacid,respectively.HPLCandECDconditionsaredescribedintheMaterialsandMethods.第18頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月MicrofabricatedElectrochemicalDetectorforHigh-PerformanceLiquidChromatography(4)(4)EvanT.Ogburn,MichaelDziewatkoski,DonMoles,JayM.Johnson,andWilliamR.Heineman.MicrofabricatedElectrochemicalDetectorforHigh-PerformanceLiquidChromatography[J].Anal.Chem.2011,83,6963–6970Amicrofabricatedelectrochemicalcellhasbeendevelopedasadisposabledetectorforflowinjectionanalysis(FIA)andhigh-performanceliquidchromatography(HPLC).Thesimplicityofthefabricationprocessallowsthisdetectortobeusedasalow-cost,disposabledevicethatcanbereplacedeasilyifitsperformancedegradesratherthandisassemblingthedetectorandpolishingtheelectrodesurface,whichistheusualprocedure.Thedetectorconsistsofthinfilm-metalelectrodes—platinumworkingelectrode,platinumauxiliaryelectrode,andsilver/silverchloridecoatedonPtreferenceelectrode—depositedonapolyimidesubstratewithalockinglayerofchromiuminbetween.Amicrofluidiccovermadeofpolyimidedirectsthesolutionflowacrosstheelectrodes.電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

第19頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Figure7.Schematicdiagramsofthemicrofabricatedelectrochemicaldetector:electrodeplatform(A)andmicrofluidiccoverlayer(B).電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

第20頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)

20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的通用性質(zhì)量型檢測(cè)器。不論化合物是否存在紫外、熒光或電負(fù)性基團(tuán)，均可用ELSD檢測(cè)。

原理：將洗脫液引入霧化器與氣體混合形成均勻的微小液滴，蒸發(fā)除去流動(dòng)相而樣品組分形成氣溶膠，進(jìn)入檢測(cè)室，用強(qiáng)光或激光照射氣溶膠產(chǎn)生光散射，用光電二極管檢測(cè)散射光。散射光的強(qiáng)度(I)與組分的質(zhì)量(m)通常具有下述關(guān)系：I＝Kmb或lgI＝blgm+lgK，式中K和b為與漂移管溫度、霧化氣體壓力及流動(dòng)相性質(zhì)等實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)的常數(shù)。因此，散射光的對(duì)數(shù)響應(yīng)值與組分質(zhì)量的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。

優(yōu)點(diǎn)：通用型檢測(cè)器，對(duì)各種物質(zhì)有幾乎相同的響應(yīng)。

缺點(diǎn):靈敏度相對(duì)較低，流動(dòng)相必須是揮發(fā)性的，不能用非揮發(fā)性的緩沖鹽及表面活性劑。

適用范圍:適用于揮發(fā)性低于流動(dòng)相的組分，主要用于糖類、高級(jí)脂肪酸、磷脂、維生素、氨基酸、甘油三酯、皂苷及甾體等等無紫外吸收或紫外末端吸收的化合物的檢測(cè)。

第21頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)

(5)XianfengLi,FredMonsuur,BartDenoulet,AgnieszkaDobrak,PieterVandezande,

and

IvoF.J.Vankelecom.EvaporativeLightScatteringDetector:TowardaGeneralMolecularWeightCutoffCharacterizationofNanofiltrationMembranes[J].Anal.Chem.2009,81,1801–1809EvaporativeLightScatteringDetector:TowardaGeneralMolecularWeightCutoffCharacterizationofNanofiltrationMembranes(5)

Anevaporativelightscatteringdetector(ELSD)coupledwithHPLCwasusedforthefirsttimetocharacterizemembranes.PolydispersedPEG-200,600,and1000wereselectedasprobemoleculestostudythedependenceofmembraneretentiononmolecularweightviaagradientelutedHPLCseparationcoupledtoELSDdetection.TheresultsshowthatHPLC/ELSDisareallygeneralandpowerfultechniquetostudythenanofiltration(NF)processsinceitdoesnotrequireanyspecialpropertiesforthesolutes(chromospheresorfluorophores)andpossessestherequiredsensitivity.EspeciallyinsolventresistantNF(SRNF),whereawiderangeoforganicsolventsisused,theELSDdetectorwasnotaffectedbytheinteractionbetweensolventandsolutes,whichisacriticalissuecomparedtoothermorecommondetectors.第22頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Figure8.HPLC/ELSDresultsofPEG-600Performedatdifferentcolumntemperatures.Figure9.HPLC/ELSDresultsofPEG-600withdifferentinjectionvolumes.蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)

第23頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Figure10.HPLC/ELSDresultsof1000ppmPEG-200inmethanol.Figure11.PEG-200chromatogramsobtainedwiththetwodifferentELSDdetectors.蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)

第24頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)

Figure12.TypicalHPLC/ELSDresultsofPEG-600before(feed)andafterfiltration(permeate)throughaPDMSmembraneindifferentsolvents第25頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月示差折光檢測(cè)器(RID)

工作原理；利用組分與流動(dòng)相的折光率的不同，其響應(yīng)信號(hào)(R)與組分的濃度(Ci成正比：R=ZCi(ni-n0)，式中Z為儀器常數(shù)，ni為i組分的折光率，n0為流動(dòng)相的折光率。

優(yōu)點(diǎn)：通用型檢測(cè)器，只要組分的折光率與流動(dòng)相的折光率有足夠的差別就能檢測(cè)。

缺點(diǎn)：靈敏度低、受環(huán)境溫度、流量及流動(dòng)相組成等波動(dòng)的影響大，一般不能用于梯度洗脫。

適用范圍：RID為通用型檢測(cè)器，適用于無紫外吸收化合物的分析，如糖類分析。

第26頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)譜檢測(cè)器(MSD)與液相色譜儀聯(lián)用的質(zhì)譜檢測(cè)器是將色譜系統(tǒng)流出的組分經(jīng)過液質(zhì)聯(lián)用接口在一定條件下離子化后，進(jìn)入質(zhì)量數(shù)分析器(如四極桿質(zhì)譜、離子阱質(zhì)譜、二級(jí)或多級(jí)串聯(lián)質(zhì)譜等)，按照離子的質(zhì)荷比大小分離，記錄響應(yīng)信號(hào)并列成譜圖。一般地，采用全離子掃描模式可得到特定組分的質(zhì)譜圖，從而得到組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)信息;采用選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)模式可得到特定質(zhì)量數(shù)碎片離子的色譜圖，可用于定量測(cè)定。

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，選擇性好，能同時(shí)給出組分的結(jié)構(gòu)信息。

缺點(diǎn)：響應(yīng)信號(hào)受離子化效率限制，儀器較為昂貴，通常需專人使用與維護(hù)。

適用范圍：組分的結(jié)構(gòu)鑒別，微量及痕量組分的分析，藥物代謝分析等。

第27頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氫火焰檢測(cè)器(FID)特點(diǎn):

(1)典型的質(zhì)量型檢測(cè)器;(2)對(duì)有機(jī)化合物具有很高的靈敏度;(3)無機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng);(4)氫焰檢測(cè)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、響應(yīng)迅速等特點(diǎn);(5)比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高出近3個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)下限可達(dá)10-12g·g-1。應(yīng)用：FID是多用途的破壞性質(zhì)量型檢測(cè)器。廣泛應(yīng)用于有機(jī)物的常量和微量檢測(cè)。第28頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氫火焰檢測(cè)器(FID)A區(qū)：預(yù)熱區(qū)B層：點(diǎn)燃火焰C層：熱裂解區(qū)：溫度最高D層：反應(yīng)區(qū)原理：（1）CnHm──→·CH，含CnHm的載氣由噴嘴噴出進(jìn)入火焰時(shí)，在C層發(fā)生裂解反應(yīng)（2）·CH+O──→CHO++e，自由基在D層火焰中與激發(fā)態(tài)原子氧或分子氧反應(yīng)（3）CHO++H2O──→H3O++CO，正離子CHO+與火焰中大量水分子碰撞而發(fā)生分子離子反應(yīng)（4）化學(xué)電離產(chǎn)生的正離子和電子在外加恒定直流電場(chǎng)的作用下分別向兩極定向運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生微電流（約10-6～10-14A）；（5）組分在氫焰中的電離效率很低，大約五十萬分之一的碳原子被電離。（6）離子電流信號(hào)輸出到記錄儀，得到峰面積與組分質(zhì)量成正比的色譜流出曲線第29頁(yè)，課件共34頁(yè)，創(chuàng)作于2023