液相色谱仪关键性能评价方法研究及应用

黄玲

摘 要：随着液相色谱仪的研制与应用推广，科研工作者希望仪器具有更好的稳定性、更高的灵敏度、更低的检测下限，这就需要对液相色谱仪性能及评价方法进行研究并建立合理配套的检验方法与规范。文章重点就液相色谱仪关键性能评价方法研究及应用进行研究分析，以供参考和借鉴。

关键词：液相色谱仪;关键性能;评价方法

分析仪器检定的目的是证明仪器性能稳定、可靠，并持续符合预期用途。检测和校准实验室能力的一般要求，提出实验室的要求选择合适的仪器、设备和验证，开展期间核查采购、安装、验收和仪器的操作，实现整个生产过程的整个生命周期管理工具。但没有给出仪器检定的完整定义，也没有给出具体的实现方法。仪器验证实施指南的出版提供了具体指导实验室的不同阶段实现仪器验证，由于广泛应用液相色谱在医学、环境保护、生命科学、石化、制药测试、验证的液相色谱分析仪器验证的重点。

1 液相色谱仪关键性能评价的意义

液相色谱具有应用范围广、灵敏度高、选择性好、分析速度快、样品量小、使用方便等优点。它是分析化学中发展最快、应用最广泛的分析技术之一。液相色谱仪广泛应用于制药、食品、环境、生化等分析领域，已成为各实验室极为重要的仪器。随着液相色谱仪的发展和应用，为了使用户获得更好的实验结果，保证仪器的正常运行，也开发了仪器的性能评价方法。目前，国内外计量部门、科研机构和主要的液相色谱仪生产厂家已经建立了一些评价液相色谱仪性能的方法和装置。尽管目前一些验证程序和行业标准，可用于评估套色版以及液体的性能，由于液体的快速发展套色版以及国内外众多品牌，和许多色谱模型，各种标准或主要液相色谱仪制造商仪器的一些重要指标的评价方法，如紫外--可见光检测器的波长精度和可重复性，都有许多差异。由于技术上的原因，一些重要的指标如输液流量脉动等尚未得到研究。此外，液相色谱仪的评价过程繁琐，自动化程度不高。液相色谱性能评价装置的国内外报道较少。

2 液相色谱仪性能评价方法研究进展

液相色谱仪主要由输液系统，输液系统，样品柱，检测器，数据处理系统组成，与传统的分析仪器相比，液相色谱仪的组件众多，各组件之间的相互联系性强，导致仪器性能指标复杂，这也增加了评估仪器性能的难度。鉴于液相色谱仪器的性能评价，许多研究人员对仪器性能的评价方法进行了相关研究，国内外主要的液相仪器制造商都建立了内部性能评价方法和标准。目前，性能评价方法主要是一些标准，有产品标准和验证程序，给出了液相色谱性能指标的测试方法和性能要求做出了相关规定，包括输液流量的准确性和稳定性，结合力，梯度准确性和精密度，色谱柱湿盒温度精度和重复性，检测器基线噪声和漂移，最小检测浓度，波长精度和可重复性以及整机性能的定性定量重复等。美国材料和测试协会对液相色谱检测器的测试方法做出了相关规定，包括固定波长和可变波长超紫外检測器，液相和离子色谱电导检测器，可变折光检测器性能评估方法，漂移噪声的检测而线性范围测试方法简直具有很强的科学性和可操作性。

3 液相色谱仪关键性能评价方法应用

示差折光率检测器是一种浓度型检测器，它是通过连续测定液相色谱柱流出液折射率的变化而对样品浓度进行检测的。理论上流动相所带样品浓度越高，示差折光率检测器的响应越大，用流动相溶解样品之后进入色谱仪的流动相和色谱仪本身的流动相之间折射率之差反映了样品在流动相中的浓度。因此，理论上前期处理后，在色谱检测仪中只要有浓度差异的样品都可以用示差折光率检测器进行分析检定。

3.1 以最小检测浓度不确定度的评定为例分析影响检定的因素

3.1.1 仪器与试剂仪器

沃特世液相色谱仪（e2695型），示差折光率检测器（2414型），微量进样器（50μL）。试剂：甲醇（色谱纯），甲醇中胆固醇溶液标准物质（200μL/mLUrel=2.0，k=2），甲醇中胆固醇溶液标准物质（5μL/mL，Urel=5.0，k=2）。

3.1.2 色谱条件

色谱柱：WatersSymmetryC18柱（4.6mm×250mm，5μL）;流动相：甲醇;流量：1.0mL/min;柱温箱：350℃;检测池温度：40℃。

3.1.3 检定方法

第一，检定之前，确保室内温度稳定。进行有效控温，确保检测器受温度的影响达到最小;第二，以纯甲醇为流动相，流动相将参比池充满，在上述色谱条件下，稳定基线;第三，经过约4个小时的平衡后，注入20μL的5μL/mL的胆固醇--甲醇标准溶液，记录下图谱，见图1;第四，选择适当灵敏度，在原有色谱条件下，注入20μL的200μL/mL的胆固醇--甲醇标准溶液，记下相应胆固醇特征峰在14.980min上，见图2。

3.2 其他因素对示差折光率检测器检定的影响

3.2.1 检定用标准物质带来的不确定度影响

原先JJG705-2002用的丙三醇水溶液作为标准物质，因水的存在而造成的峰型差、检定工作中经常出现杂峰，检定中由流动相带来的不确定度增加。JJG705-2014则改为了胆固醇--甲醇作为流动相，这种不确定的影响将大大减少。对于经常从事色谱检定工作的检定员来说，还要注意使用胆固醇标准物质检定时，因为倒峰出现，相应的胆固醇特征峰响应值较低的问题。可以在后期的积分时进行处理，避免了增加重复性误差引入的不确定度。

3.2.2 环境温度带来的不确定影响

因为示差折光率检测器是通过测量液相色谱柱流出液折射率的变化而对样品浓度进行检测的，液体的折射率受温度变化影响较大，基线平衡也因此受到温度的影响，所以检测器所处环境温度变化应控制在2℃以内，同时给予较长的平衡时间。柱温箱温度最好高于室温（5-10）℃，并将检测器放置弱风处，尽量减少环境条件给检定带来的不确定度影响。

3.2.3 流动相以及参比池带来的不确定影响

为了尽量降低流动相中气泡对折射率造成影响，进而出现不必要的杂峰，流动相一定要混匀，而且要充分脱气;并且甲醇溶液做流动相时，应预先冲洗参比池，最后稳定的充满整个参比池，消除溶剂折射率的变化给检定增加不确定因素。

4 结束语

综上所述，分析仪器的正常工作确保了检验检测数据的准确可靠，因此仪器设备的验证应受到检测实验室的高度重视。本文依据相关规程，以示差折光率检测器为例探讨了液相色谱仪的最小检测浓度检定中不确定度评定的几个分量来源以及计算，从另一方面分析了对检定结果会造成影响的其他不确定度项，尽量在日常工作中降低不必要的影响分量值，提高检定工作质量。

参考文献：

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