Хроматографический детектор
Хроматографический детектор — это устройство, которое обнаруживает и количественно определяет разделенные соединения по мере их элюирования из хроматографической колонки . Эти детекторы являются неотъемлемой частью различных хроматографических методов, таких как газовая хроматография , [ 1 ] жидкостная хроматография и высокоэффективная жидкостная хроматография , [ 2 ] и сверхкритическая жидкостная хроматография [ 3 ] среди других. Основная функция хроматографического детектора заключается в преобразовании физических или химических свойств молекул аналита в измеримый сигнал, обычно электрический сигнал, который может быть отображен как функция времени в графическом представлении, называемом хроматограммами. Хроматограммы могут предоставить ценную информацию о составе и концентрации компонентов в образце.
Детекторы работают на основе определенных принципов, включая оптические, электрохимические, теплопроводность, флуоресценцию, масс-спектрометрию и многое другое. Каждый тип детектора имеет свои уникальные возможности и подходит для конкретных применений, в зависимости от природы аналитов, а также чувствительности и селективности, необходимых для анализа.
Существует два основных типа детекторов: разрушительные и неразрушающие. Деструктивные детекторы осуществляют непрерывную трансформацию стоков колонны (сжигание, испарение или смешивание с реагентами) с последующим измерением какого-либо физического свойства полученного материала (плазмы, аэрозоля или реакционной смеси). Неразрушающие детекторы непосредственно измеряют некоторые свойства элюента колонки (например, поглощение ультрафиолета) и, таким образом, обеспечивают более высокий выход аналита.
Деструктивные детекторы
[ редактировать ]В жидкостной хроматографии:
- Детектор заряженного аэрозоля. Электрически заряженный аэрозоль используется для обнаружения не поглощающих УФ-излучение заряжаемых молекул, особенно сахаридов и липидов. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
- Испарительный светорассеивающий детектор, испаряющий нелетучие растворенные вещества внутри летучей подвижной фазы, для универсального обнаружения. используется для сахаридов, липидов и других молекул, не поглощающих УФ-излучение [ 7 ] [ 8 ]
В газовой хроматографии: [ 9 ]
- Пламенно-ионизационный детектор , который использует ионизирующее пламя для обнаружения большинства молекул углеводородов. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
- Пламенно-фотометрический детектор , который использует распыляющее пламя для получения света, излучаемого определенными элементами, для их обнаружения и количественного определения. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]
- Азотно-фосфорный детектор термоэмиссионный детектор с фотометрическим обнаружением, чувствительный конкретно к углеводородам азота и фосфора. [ 16 ]
- Атомно-эмиссионный детектор — это сочетание газовой хроматографии и атомно-эмиссионного спектрофотометра для обнаружения элементов. [ 17 ] [ 18 ]
Во всех видах хроматографии:
- Масс-спектрометр [ 19 ] на самом деле это перенос между прибором для разделения и прибором масс-спектрометрии для получения информации о молекулярной массе или атомной массе растворенного вещества. В передовых технологиях масс-спектрометрии есть информация о структуре растворенных веществ и даже о химических свойствах. Сочетание сверхвысокоэффективной хроматографии [ 20 ] с масс-спектрометрами высокого разрешения [ 21 ] произвели революцию в целых новых научных областях исследований и приложений, таких как токсикология , протеомика , липидомика , геномика , метаболомика и метабономика . [ 22 ]
Неразрушающие детекторы
[ редактировать ]Неразрушающие детекторы в жидкостной хроматографии: [ 23 ]
- Детекторы ультрафиолетового света с фиксированной или переменной длиной волны, включая детекторы на диодной матрице. Поглощение ультрафиолетового света стоками непрерывно измеряется на одной или нескольких длинах волн. Это, безусловно, самые популярные детекторы для жидкостной хроматографии. [ 24 ] [ 25 ]
- Детектор флуоресценции . Облучает стоки светом заданной длины волны и измеряет флуоресценцию стоков на одной или нескольких длинах волн. [ 26 ]
- Детектор показателя преломления . [ 27 ] Постоянно измеряет показатель преломления стоков. Самая низкая чувствительность из всех детекторов. Часто используется в эксклюзионной хроматографии для анализа полимеров. [ 28 ]
- Радиодетектор потока. Измеряет радиоактивность сточных вод. Этот детектор может оказаться разрушительным, если сцинтилляционный коктейль . к стокам постоянно добавляется
- Хиральный детектор непрерывно измеряет оптический угол вращения стоков. Он используется только при анализе хиральных соединений. [ 29 ]
- Монитор проводимости. [ 23 ] Постоянно измеряет проводимость сточных вод. Используется только при использовании проводящих элюентов (воды или спиртов).
Неразрушающие детекторы в газовой хроматографии: [ 30 ]
- Детектор теплопроводности : [ 31 ] измеряет теплопроводность элюента.
- Детектор захвата электронов : [ 32 ] [ 33 ] самый чувствительный из известных детекторов. Позволяет обнаруживать органические молекулы, содержащие галоген, нитрогруппы и т. д.
- Фотоионизационный детектор [ 34 ] измеряет увеличение проводимости, достигаемое за счет ионизации отходящего газа ультрафиолетовым излучением.
- Ольфактометрический детектор : [ 35 ] оценивает запаховую активность элюента с использованием людей-оценщиков.
- Электронный детектор носа [ 36 ] Электронный носовой детектор, который имитирует человеческий нос, становится современной и усовершенствованной версией обонятельного обнаружения. [ 37 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Адлард, ER; Жюве, РС (январь 1975 г.). «Обзор детекторов для газовой хроматографии. Часть I: Универсальные детекторы» . Критические обзоры CRC по аналитической химии . 5 (1): 03–13. дои : 10.1080/10408347508542678 . ISSN 0007-8980 .
- ^ Шварц, Майкл (13 июля 2010 г.). «Детекторы ВЭЖХ: краткий обзор» . Журнал жидкостной хроматографии и родственных технологий . 33 (9–12): 11:30–11:50. дои : 10.1080/10826076.2010.484356 . ISSN 1082-6076 . S2CID 39911656 .
- ^ Уэст, Кэролайн (01 октября 2018 г.). «Современные тенденции в сверхкритической жидкостной хроматографии» . Аналитическая и биоаналитическая химия . 410 (25): 6441–6457. дои : 10.1007/s00216-018-1267-4 . ISSN 1618-2650 . ПМИД 30051210 . S2CID 51725022 .
- ^ Веховец, Таня; Обреза, Алеш (05 марта 2010 г.). «Обзор принципа действия и применения детектора заряженного аэрозоля» . Журнал хроматографии А. 1217 (10): 1549–1556. дои : 10.1016/j.chroma.2010.01.007 . ISSN 0021-9673 . ПМИД 20083252 .
- ^ Шиллинг, Клаус; Хольцграбе, Ульрике (24 мая 2020 г.). «Недавние применения детектора заряженных аэрозолей для жидкостной хроматографии при контроле качества лекарств» . Журнал хроматографии А. 1619 : 460911. doi : 10.1016/j.chroma.2020.460911 . ISSN 0021-9673 . ПМИД 32007219 . S2CID 211015385 .
- ^ Гош, Раджарши; Клайн, Пол (14 мая 2019 г.). «ВЭЖХ с детектором заряженных аэрозолей (CAD) как платформа контроля качества анализа углеводных полимеров» . Исследовательские заметки BMC . 12 (1): 268. doi : 10.1186/s13104-019-4296-y . ISSN 1756-0500 . ПМК 6518655 . ПМИД 31088532 .
- ^ Дре, М.; Лафосс, М. (1995-01-01), Эль Расси, Зиад (редактор), «Глава 13. Обнаружение углеводов с помощью ВЭЖХ по испарительному светорассеянию» , Библиотека журнала хроматографии , Анализ углеводов, том. 58, Elsevier, стр. 515–540, номер документа : 10.1016/s0301-4770(08)60518-7 , ISBN. 9780444899811 , получено 21 октября 2023 г.
- ^ Наяк, В.С.; Тан, З.; Игнат, премьер-министр; Рассел, Р.Дж.; Грейс, MJ (1 января 2012 г.). «Метод ВЭЖХ на основе испарительного рассеяния света для определения полисорбата 80 в терапевтических белковых составах» . Журнал хроматографической науки . 50 (1): 21–25. doi : 10.1093/chromsci/bmr015 . ISSN 0021-9665 . ПМЦ 3252124 . ПМИД 22291052 .
- ^ Скотт, Раймонд П.В. (1996). Хроматографические детекторы: устройство, назначение и работа . Хроматографическая научная серия. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Деккер. ISBN 978-0-8247-9779-9 .
- ^ «Газовая хроматография (ГХ) с пламенно-ионизационным детектированием» .
- ^ Чжоу, Цзя; Лу, Сяоцин; Тянь, Баося; Ван, Чунлун; Ши, Хао; Ло, Чупин; Ли, Сянцянь (2020). «Газовая хроматография-пламенно-ионизационный метод обнаружения для прямого и быстрого определения низкомолекулярных летучих органических соединений в водной фазе» . 3 Биотехнологии . 10 (12): 520. дои : 10.1007/s13205-020-02523-8 . ISSN 2190-572X . ПМЦ 7655889 . ПМИД 33194524 .
- ^ Шевек, Иржи, изд. (1976-01-01), «5. Пламенно-ионизационный детектор (FID)» , Библиотека журнала хроматографии , Детекторы в газовой хроматографии, том. 4, Elsevier, стр. 87–104, номер документа : 10.1016/s0301-4770(08)60433-9 , ISBN. 9780444998576 , получено 21 октября 2023 г.
- ^ Фергюсон, округ Колумбия; Люк, Луизиана (1 апреля 1979 г.). «Критическая оценка пламенно-фотометрического детектора при анализе нефти» . Хроматография . 12 (4): 197–203. дои : 10.1007/BF02411361 . ISSN 1612-1112 . S2CID 97533335 .
- ^ Шевек, Иржи, изд. (1976-01-01), «9. Пламенно-фотометрический детектор (FPD)» , Библиотека журнала хроматографии , Детекторы в газовой хроматографии, том. 4, Elsevier, стр. 145–164, doi : 10.1016/s0301-4770(08)60437-6 , ISBN. 9780444998576 , получено 21 октября 2023 г.
- ^ Ческис, Сергей.; Атар, Эйтан.; Амирав, Авив. (1 марта 1993 г.). «Импульсно-пламенный фотометр: новый газохроматографический детектор» . Аналитическая химия . 65 (5): 539–555. дои : 10.1021/ac00053a010 . ISSN 0003-2700 .
- ^ Бергетт, Чарльз А.; Смит, Дуглас Х.; Бенте, Х. Брайан (1 апреля 1977 г.). «Азотно-фосфорный детектор и его применение в газовой хроматографии» . Журнал хроматографии А. 134 (1): 57–64. дои : 10.1016/S0021-9673(00)82569-8 . ISSN 0021-9673 .
- ^ Уайли, Польша; Куимби, Б.Д. (1989). «Применение газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектором» . Журнал хроматографии высокого разрешения . 12 (12): 813–818. дои : 10.1002/jhrc.1240121210 . ISSN 0935-6304 .
- ^ ван Сти, Лео LP; Бринкман, Удо А.Т.; Багери, Хабиб (10 сентября 2002 г.). «Газовая хроматография с атомно-эмиссионным детектором: мощный метод» . TrAC Тенденции в аналитической химии . 21 (9): 618–626. дои : 10.1016/S0165-9936(02)00810-5 . ISSN 0165-9936 .
- ^ Харви, Дэвид Дж. (01.01.2021), Пул, Колин Ф. (редактор), «Масс-спектрометрические детекторы для газовой хроматографии» , Газовая хроматография (второе издание) , Справочники по разделительной науке, Амстердам: Elsevier, стр. 399–424, дои : 10.1016/b978-0-12-820675-1.00022-8 , ISBN 978-0-12-820675-1 , S2CID 235010743 , получено 21 октября 2023 г.
- ^ Целецка-Пионтек, Юдита; Залевский, Пшемыслав; Елинская, Анна; Гарбацкий, Петр (2013). «УВЭЖХ: зеленеющее лицо жидкостной хроматографии» . Хроматография . 76 (21–22): 1429–1437. дои : 10.1007/s10337-013-2434-6 . ISSN 0009-5893 . ПМЦ 3825615 . ПМИД 24273332 .
- ^ Маурер, Ханс Х. (31 мая 2013 г.). «Каково будущее (ультра)высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией низкого и высокого разрешения для токсикологического скрининга лекарств?» . Журнал хроматографии А. Современное состояние методов (UHP)ЖХ-МС(-МС) и их практическое применение. 1292 : 19–24. дои : 10.1016/j.chroma.2012.08.069 . ISSN 0021-9673 . ПМИД 22964051 .
- ^ Заикин В.Г.; Борисов, РС (01.12.2021). «Масс-спектрометрия как важнейшая аналитическая основа для омических наук» . Журнал аналитической химии . 76 (14): 1567–1587. дои : 10.1134/S1061934821140094 . ISSN 1608-3199 . ПМЦ 8693159 .
- ^ Jump up to: а б RPW Скотт (1 февраля 1986 г.). Детекторы жидкостной хроматографии . Эльзевир. стр. 2–. ISBN 978-0-08-085836-4 . Проверено 2 сентября 2013 г.
- ^ Логан, Барри К. (30 марта 1994 г.). «Жидкостная хроматография со спектрофотометрическим детектированием на фотодиодной матрице в судебной медицине» . Аналитика Химика Акта . 288 (1): 111–122. дои : 10.1016/0003-2670(94)85120-4 . ISSN 0003-2670 .
- ^ В. Джон Лох; Ирвинг В. Вайнер (1995). Высокоэффективная жидкостная хроматография: фундаментальные принципы и практика . Блэки академический и профессиональный. стр. 120–. ISBN 978-0-7514-0076-2 . Проверено 2 сентября 2013 г.
- ^ Лингеман, Х.; Андерберг, WJM; Такадате, А.; Хулшофф, А. (1985). «Обнаружение флуоресценции в высокоэффективной жидкостной хроматографии» . Журнал жидкостной хроматографии . 8 (5): 789–874. дои : 10.1080/01483918508067120 . ISSN 0148-3919 .
- ^ Аль-Санеа, Мохаммад М.; Гамаль, Мохаммед (1 июля 2022 г.). «Критический аналитический обзор: редкие и недавние применения детектора показателя преломления в хроматографическом анализе лекарств с помощью ВЭЖХ» . Микрохимический журнал . 178 : 107339. doi : 10.1016/j.microc.2022.107339 . ISSN 0026-265X . S2CID 247277480 .
- ^ Хун, Мэй; Лю, Вэй; Лю, Юнган; Дай, Сюэмин; Канг, Ю; Ли, Руи; Бао, Фэн; Цю, Сюэпэн; Пан, Яньсюн; Цзи, Сянлин (08.11.2022). «Улучшенная характеристика молекулярной массы полиаминовых кислот с использованием гель-проникающей хроматографии в сочетании с дифференциальным показателем преломления и детекторами многоуглового рассеяния лазерного света» . Полимер . 260 : 125370. doi : 10.1016/j.polymer.2022.125370 . ISSN 0032-3861 . S2CID 252578680 .
- ^ Боббит, Дональд Р.; Линдер, Шон В. (1 марта 2001 г.). «Последние достижения в области хирального обнаружения для высокоэффективной жидкостной хроматографии» . TrAC Тенденции в аналитической химии . 20 (3): 111–123. дои : 10.1016/S0165-9936(00)00083-2 . ISSN 0165-9936 .
- ^ Макнейр, Гарольд Монро; Миллер, Джеймс М.; Сноу, Николас Х. (2019). Основная газовая хроматография (3-е изд.). John Wiley & Sons, Inc. Хобокен, Нью-Джерси: ISBN 978-1-119-45073-3 .
- ^ Растрелло, Фабио; Плачиди, Пизана; Скорцони, Андреа; Коццани, Энрико; Мессина, Марко; Эльми, Иван; Замполли, Стефано; Кардинали, Джан Карло (май 2013 г.). «Детектор по теплопроводности для газовой хроматографии: система сбора данных с очень широким диапазоном усиления и экспериментальные измерения» . Транзакции IEEE по приборостроению и измерениям . 62 (5): 974–981. Бибкод : 2013ITIM...62..974R . дои : 10.1109/TIM.2012.2236723 . ISSN 0018-9456 . S2CID 33546808 .
- ^ Вентворт, МЫ; Чен, ECM (1981), Глава 3 Теория захвата электронов , Библиотека журнала хроматографии, том. 20, Elsevier, стр. 27–68, номер документа : 10.1016/s0301-4770(08)60127-x , ISBN. 9780444419545 , получено 21 октября 2023 г.
- ^ Златкис, А.; Пул, CF (1981). Электронный захват: теория и практика хроматографии . Эльзевир. п. 428.
- ^ Дрисколл, Дж. Н. (1 ноября 1985 г.). «Обзор фотоионизационного обнаружения в газовой хроматографии: первое десятилетие» . Журнал хроматографической науки . 23 (11): 488–492. дои : 10.1093/chromsci/23.11.488 . ISSN 0021-9665 .
- ^ Браттоли, Магда; Чистернино, Эция; Дамбруозо, Паоло Росарио; Де Дженнаро, Джанлуиджи; Джунгато, Паскуале; Маццоне, Антонио; Пальмисани, Иоланда; Тутино, Мария (2013). «Газовый хроматографический анализ с ольфактометрическим детектированием (ГХ-О) как полезный метод химической характеристики пахучих соединений» . Датчики . 13 (12): 16759–16800. Бибкод : 2013Senso..1316759B . дои : 10.3390/s131216759 . ISSN 1424-8220 . ПМЦ 3892869 . ПМИД 24316571 .
- ^ Ким, Чунтэ; Ли, Кён Кван; Кан, Мун Сон; Шин, Дон Мён; О, Джин Ву; Ли, Чанг Су; Хан, Дон Ук (19 августа 2022 г.). «Технология искусственного обонятельного сенсора, имитирующая обонятельный механизм: всесторонний обзор» . Исследования биоматериалов . 26 (1): 40. дои : 10.1186/s40824-022-00287-1 . ISSN 2055-7124 . ПМЦ 9392354 . ПМИД 35986395 .
- ^ Сун, Цзяньсинь; Чен, Циньцинь; Би, Цзиньфэн; Мэн, Сяньцзюнь; Ву, Синье; Цяо, Йенин; Лю, Ин (30 ноября 2020 г.). «ГХ/МС в сочетании с MOS e-nose и флэш-GC e-nose для определения летучих характеристик китайских мармеладов, подверженных воздействию различных методов сушки» . Пищевая химия . 331 : 127201. doi : 10.1016/j.foodchem.2020.127201 . ISSN 0308-8146 . ПМИД 32562976 . S2CID 219959356 .