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HPLC整机(系统)的主要性能技术指标的测试方法(三)

发布时间:2018-07-02 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:1193

2.3 稳定性(漂移和重复性)

稳定性是影响检测器可靠性的主要性能技术指标之一。我们要求HPLC仪器稳定可靠,如果不稳定,就谈不上可靠性的问题。一般来讲,稳定性包括漂移和重复性两个方面,很多科技工作者往往说漂移小就是稳定性好,这是不全面的。

(1) HPLC的基线漂移及其测试方法。

①定义。基线漂移是指仪器的输出随时间变化的随机量。基线漂移是HPLC仪器的稳定技术指标的内容之一。HPLC仪器的基线漂移,可以分为静态和动态两种:静态基线漂移指不连接恒流泵、不连接液相色谱分离柱,检测器空池(干、空气);所以静态基线漂移一般就是指检测器在空池(流动池是千的,只有空气)状态下的基线漂移。动态基线漂移是指连接恒流泵和液相色谱分离柱,检测器中有移动相(流动相)流动状态下的整个色谱系统的基线漂移。但是,恒流泵的性能技术指标测试一般不分静态和动态,只需测试流量大小、准确度和流量稳定性。动态基线漂移指HPLC系统的基线漂移,动态基线漂移与恒流泵和分离柱也有很大关系。因为泵的不稳定或漂移、分离柱的质量,都会影响整机的动态基线漂移。

②测试方法。测试方法又分为静态基线漂移的测试方法和动态基线漂移的测试方法两种。

静态基线漂移的测试方法:仪器冷态开机(即关机2小时以后开机),预热2小时后,仪器设置最灵敏量程(自动化程度高的仪器不需要设置,而是由计算机自动完成);设置0Abs(即0吸光度),即时间扫描,吸光度从0点开始测试;设置光谱带宽SBW=2 nm(固定SBW的仪器不需设置)、波长250nm、慢速时间扫描,连续测试1小时。

静态基线漂移测试的数据处理方法:取这1小时中的最大和最小值之差(也有人取1小时中包罗线的中线的最大和最小值之差,但此时测试的数据比最大最小值之差小一半),即是检测器的静态基线漂移。

动态基线漂移的测试方法:连接恒流泵、色谱柱、检测器后,系统冷态开机(即关机2小时以后开机),预热2小时后,设置恒流泵的流速为1mL/min。仪器检测器设置:最灵敏量程(自动化程度高的仪器不需要设置,而是由计算机自动完成)、0Abs(即0吸光度),即时间扫描,吸光度从0点开始测试、光谱带宽SBW=2 nm(固定SBW的仪器不需设置)、波长250nm,中速或慢速时间扫描。连续测试1小时。

动态基线漂移测试的数据处理方法:取系统测试的这1小时中的最大和最小值之差(也有人取1小时中包罗线的中线的最大和最小值之差,但此时测试的数据比最大最小值之差小一半),即是检测器的动态基线漂移。

动态泵的流量稳定性、准确度可以直接测量二方法可以用量筒直接接液,在天平上称质量来判别。

基线漂移是HPLC仪器最重要的性能技术指标之一,它直接影响高压液相色谱仪器整机的稳定性。使用者最关心的是整机(系统)的动态基线漂移,因为它是使用状态下的基线漂移。但是,目前国内外许多高压液相色谱仪器的制造厂商,在他们的样本上给出的都是静态漂移指标,这是很不妥当的。作者认为:任何高压液相色谱仪器的生产商,必须给出仪器的动态基线漂移指标才是正确的。

一般来说,使用者不关心单个检测器的静态指标,所以可以不专门测试检测器的静态基线漂移。但是,作者认为设计、制造者应该测试静态基线漂移这个指标,测试方法与测试整机(系统)完全相同。

(2)重复性及其测试方法。

①定义。重复性表征HPLC的多次测量结果的一致性,或多次测量结果的离散性。

②测试方法。一般对3次或5次测试结果取均值,它与各次测试结果之差中最差者,即为重复性。

2.4 HPLC的光度准确度及其测试方法

(1)准确度的定义。HPLC系统(高压泵+色谱分离柱+检测器)实际测量的光度值(吸光度Abs)与理论值(吸光度Abs0)或真值之差叫光度准确度(测量准确度)。

(2)准确度的测试方法。冷态开机,预热30分钟,用标准片测试(测试点据标准片的标定值而选定,一般选两点,如在270nm, 293nm两点处测试);标准片透过率(T)的真值(标定值)或吸光度(A)的真值(标定值),与实际测量值之差,就是准确度。例如,标准片的标定值在293nm处为12.95%T(即0.888Abs),在270nm处的标定值为8.5%T(即1.070Abs),用该标准片分别在293nm,270nm处实测,各测3次;将每点的3次实测值与标定值之差中最大者,作为该点的光度准确度。而后,以两点中最差者,作为该台HPLC的光度准确度,但数字前要加“±”符号(美国NBS和ASTM标准或中国GB标准都是如此)。

2.5 光度重复性及其测试方法

(1)光度重复性的定义。所谓光度重复性,是指多次(3次以上)测量中的最大值与最小值之差。也可取多次测量的平均值与各次测量的最大最小值之差.取其最差者为光度重复性。它也是表征HPLC测试结果的离散性(一致性)。

(2)光度重复性的测试方法。开机预热30分钟,用标准片测试(测试点、标准片的标定值的确定方法同光度准确度)。如在270nm处测试,其T值或A值则根据标准片的标定值而定。如标准片的标定值为12.95%T或0.887Abs,用它实测3次,3次实测值中数值最大者减最小者即是光度重复性。但要求测试两个不同的测试点,选两个测试点中最差的一点作为光度重复性。一般为光度准确度值的一半。数字前不加“±”符号(美国NBS和ASTM标准或中国GB标准就是如此)。

2.6 HPLC的量程范围及其测试方法

(1)定义。仪器能适用测量的范围或仪器能满足测量要求的范围叫量程范围。

目前,国内外很多HPLC仪器的UVD生产厂商不给仪器的量程,这是不妥的。因为,不给量程范围就意味着不知道检测器的灵敏度(下限),不知道多少吸光度时,仪器能达到满度。当然,目前有很多HPLC仪器的UVD生产厂商,给出了仪器对某一物质的最小检测浓度或最小检测量,这在某种程度上也可以反映仪器的灵敏度,并且对使用者来说,比较方便、比较直观。但是,这种表示方法只是对某一物质而言,特别是会带来配样误差、容易低估仪器噪声的影响,因此,从仪器学理论的角度来看,是不科学的。

(2)测试方法。目前,国际上对HPLC的UVD的量程范围设计指标,一般在0.005~3AUFS内。作者在研制HPLC的UVD检测器时,用原上海大华仪表厂生产的XWT-204记录仪的1V挡测试,当对数放大器的差分放大器的总输出为1V时,记录仪满度(100格)。当仪器的有效光电信号从0.005~3.0V时,均可保证对数放大器的输出为1V。此时,这个0.005~3.0V对应的吸光度为0.005~3.0Abs。要求从0.005~3.0Abs时,光度准确度都能保证在1%以内(即1V±10mV)。如此测量3次并取均值,即是HPLC的量程范围(0.005~3AUFS)。

目前,国内外许多制造商都用萘或者蒽来测试HPLC系统的灵敏度,这种做法也还可以,但是从仪器学理论角度考量,作者认为不科学。因为不能给出仪器的测量范围,只能给出蔡的最小检测浓度;试样的配制会有带来很多误差;这种方法所做的测试,实际上是计算出来的灵敏度,而不是测试出来的真正的灵敏度,不能反映仪器真正的灵敏度,如果实际测试,肯定比计算的数据大很多;不与国际接轨,不便比较不同仪器的性能。虽说近几年国内外采用此方法的科技工作者比过去多,但是不能掩盖该方法的局限性。所以,最好的方法还是给出仪器的测量范围。

还有人用静态噪声的2倍或3倍来计算最小检测浓度,这样计算出来的结果,同样是不真实的。因为从仪器学理论角度来看,一般在正常情况下,最小检测浓度是在系统处在动态的情况下测试的,所以计算最小检测浓度就必须用动态噪声,而不能用静态噪声。

还有人在测试HPLC的最小检测浓度时,采用一个自己随意假设的计算公式(如Cmin=2NC/H×20;式中:Cmin为最小检测浓度,N为仪器的噪声;C为浓度;H为峰高),计算时不考虑移动相的流速,这是不妥的。不考虑移动相的流速或计算公式中去掉移动相的流速,就意味着是静态的最小检测浓度,而使用者需要的是系统的动态最小检测浓度。所以作者认为这种计算方法很不合理,对使用者来讲是没有意义的,这种计算方法不可采用。

特别是式中分母处有“20”这个数字,它是什么物理概念?没有意义,所以这种所谓测试或计算是不妥的。特别是有时出现在某些国家标准中,更是不妥。

相关链接:HPLC整机(系统)的主要性能技术指标的测试方法(二)

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