Nguyên tắc và tính năng của các phương pháp phát hiện khác nhau (detectors)

Thứ sáu - 16/04/2021 22:32
Thuật ngữ: tế bào dòng chảy = Flow cell = Cell đo mẫu, Detector = Đầu dò; Chất nhồi = Pha tĩnh; Bộ tiêm mẫu = Injector; Bộ tiêm mẫu tự động = Auto Sampler
Trong tài liệu này, các nguyên tắc và tính năng của các đầu dò thường dùng được giới thiệu. Chương này là "Đầu dò UV / UV-VIS", " Đầu dò mảng đi-ốt (DAD, PDA: Đầu dò mảng đi-ốt)".
figure 1 cannabinoids by UHPLC dad
figure 1 cannabinoids by UHPLC dad

UV/UV-VIS detectors


Đầu dò UV / UV-VIS được sử dụng thường xuyên nhất để đo các thành phần hiển thị phổ hấp thụ trong vùng cực tím hoặc vùng khả kiến.
Đầu dò UV sử dụng đèn phóng điện Deterium (đèn D2) làm nguồn sáng, với bước sóng ánh sáng của nó nằm trong khoảng từ 190 đến 380 nm.
Nếu các thành phần được phát hiện ở bước sóng dài hơn bước sóng này, đầu dò UV-VIS được sử dụng, sử dụng một đèn vonfram bổ sung (đèn W).

Hình 1 cho thấy hệ thống quang học. Ánh sáng từ đèn chiếu vào cách tử nhiễu xạ và phân tán theo bước sóng. Ví dụ, khi phép đo được thực hiện với bước sóng 280 nm, góc của cách tử nhiễu xạ được điều chỉnh để ánh sáng 280 nm có thể chiếu vào tế bào dòng chảy. Bằng cách theo dõi ánh sáng tham chiếu được phân chia từ ánh sáng phía trước tế bào dòng chảy, sự khác biệt về cường độ ánh sáng có thể được xác định giữa phía sau và phía trước của ô dòng và đây là đầu ra dưới dạng độ hấp thụ.

lc course7 01

Nhiều thành phần có sự hấp thụ trong vùng tử ngoại hoặc vùng khả kiến. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các thành phần khác nhau có phổ khác nhau. Các thành phần có hệ số tắt mol lớn có thể cho thấy một pic lớn ngay cả với một lượng nhỏ. Do đó, nồng độ không thể được xác định từ kích thước đỉnh. Thông thường, phép đo được thực hiện ở một bước sóng cố định nhất định.

Nếu tất cả các thành phần của mẫu được phát hiện với độ nhạy cao, thì chức năng chương trình thời gian có thể được sử dụng để đo từng thành phần cùng với bước sóng hấp thụ cực đại của nó trong quá trình phân tích.

Diode array detector (DAD, PDA: Photodiode Array Detector)


Các mảng điốt quang (thiết bị bán dẫn) được sử dụng trong bộ phát hiện. Một DAD phát hiện sự hấp thụ trong vùng UV đến VIS. Trong khi đầu dò UV-VIS chỉ có một phần tiếp nhận ánh sáng ở phía mẫu, thì DAD có nhiều mảng điốt quang (1024 hoặc 512) để thu được thông tin trên một loạt các bước sóng cùng một lúc, đó là điểm cộng của DAD

Ý tưởng là các phổ được đo trong khoảng thời gian từ 1 giây trở xuống trong quá trình phân tách bằng HPLC với phân phối rửa giải liên tục. Nếu phép đo được thực hiện ở bước sóng cố định, các thành phần chỉ được xác định từ thời gian lưu của chúng; do đó, một sai lệch nhỏ về thời gian lưu có thể gây khó khăn cho việc xác định các thành phần. Trong trường hợp này, DAD có thể được sử dụng để xác định các thành phần bằng cách so sánh phổ.

Hình 2 cho thấy một hệ thống quang DAD.
DAD khác với đầu dò UV-VIS ở chỗ ánh sáng từ đèn được chiếu trực tiếp vào tế bào dòng chảy, ánh sáng đi qua tế bào dòng chảy bị phân tán bởi cách tử nhiễu xạ và lượng ánh sáng phân tán được ước tính cho mỗi bước sóng trong điốt quang mảng.

So với đầu dò UV-VIS, DAD có những nhược điểm sau: nhiễu lớn do lượng ánh sáng nhỏ; DAD cũng dễ bị ảnh hưởng bởi các thay đổi khác nhau, chẳng hạn như dao động của đèn, vì không thể nhận được ánh sáng tham chiếu. Tuy nhiên, DAD gần đây đã được cải tiến để giảm sự khác biệt về hiệu suất so với đầu dò UV-VIS.

lc course7 02

Kết quả của phép đo với DAD được hiển thị trong bản đồ đường viền như trong Hình 3. Các chức năng thuận tiện được cung cấp, bao gồm kiểm tra độ tinh khiết pic và tìm kiếm thư viện, cũng như phân tích định lượng với sắc ký đồ được chỉ định.

lc course7 03
 

Tại sao bước sóng 254 nm được sử dụng?

Trước đây, nguồn sáng của đầu dò UV là đèn thủy ngân. Đèn này được sử dụng cho bước sóng cố định 254 nm trong các đầu dò vì có vạch sáng (bước sóng có năng lượng cực cao) ở 253,7 nm. May mắn thay, nhiều thành phần chứa vòng benzen có thể hấp thụ ánh sáng ở bước sóng này, điều này cho phép phân tích nhiều mẫu với bước sóng cố định này. Do đó, bước sóng phát hiện 254 nm đôi khi được sử dụng, ngay cả bây giờ.

Tuy nhiên, hầu hết các đầu dò UV hiện tại sử dụng đèn D2 làm nguồn sáng, có thể thay đổi bước sóng. Thông thường, các thành phần được đo không đồng nhất ở bước sóng 254 nm, nhưng ở bước sóng hấp thụ cực đại của mỗi thành phần, vì cần độ nhạy cao cho phép đo.
Ở đây, một câu hỏi được đưa ra. Bước sóng của vạch sáng của đèn D2 là bao nhiêu? Câu trả lời là 656,1 nm. Năng lượng quan sát được xung quanh bước sóng này; chỉ có bước sóng này có năng lượng cao. Sử dụng thực tế này, bước sóng được kiểm tra độ lệch trong máy dò. Các máy dò dòng L-2000 có thể được kiểm soát chính xác, vì chúng được trang bị đèn thủy ngân để hiệu chuẩn bước sóng để kiểm tra bước sóng trong vùng tử ngoại.



 

Tổng số điểm của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá

Xếp hạng: 5 - 1 phiếu bầu
Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây