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凝胶渗透色谱中光散射检测器与传统校正仪器的联用
鉴于《中国药典分析检测技术指南》(2017-07-01版)最新版关于体积排阻色谱法即GPC/SEC方法中,添加了“激光光散射检测器为分子量型检测器……在溶液中,散射光的强度及其对散射角和溶液浓度的依赖性与溶质的分子量、分子尺寸、和形态有关。’可不使用分子量对照品,直接测定。 “可见光散射检测器是测量分子量、分子尺寸和形态有力的手段之一,而且其具备天然的优点,推而广之,势在必行。
但是,对于有些实验室来说,已经具备带有RI检测器等传统校正仪器用户来讲,是否必须重新购买新设备呢?其实不然,我们可以对原有仪器做深入分析,适当的改造,添加一台单独的光散射检测器便可以组成新的联用系统。本文试着以Waters系统加Malvern小角光散射检测器,Agilent系统加MALS检测器为例,来说明怎么样连接升级。
光散射原理以及检测器的特点:
光散射一般情况下分三种方式。第一种是Static Light Scattering即静态光散射,也称为弹性,Rayleigh,或者经典的光散射。与入射光的波长相同。通过对散射光强度的角度和浓度依赖性的测量,获得散射分子量的大小和分布等信息。第二种是Dynamic Light Scattering即动态光散射,动态光散射得到散射粒子的扩散系数,进而可以计算粒子的流体力学体积。第三种是Raman Scattering即拉曼散射,散射发生在与入射波不同的波长上,可以提供某些结构信息。在这里,我们主要讨论的是SLS检测器的联用。静态光散射中的最基本公式就是Rayleigh方程:
对于小分子而言,(即Rg小于入射光波长的1/40,对于大部分激光光源而言小于10nm),形状因子P(θ)≈1.0,高分子的散射光是均匀的。此时各个角度散射光能力相同,这种情形下90度角是检测的最佳检测角度,即使用RALS。对于大分子而言, 高分子的形状因子P(q)不能忽略,且导致散射光的不均匀性,需要利用小角光散射LALS或者多角光散射MALS。
仪器联用的四个基本点:
第一,trigger触发信号的发出和接收
手动进样模式下,直接在进样阀多数为六通阀,也有八通阀的情况的输出端子接到检测器的trigger正、负上;
自动进样模式下,多数仪器具备remoter连接,请确认是在泵系统上,还是自动进样系统上。并且注意是否添加外置放大信号器(如果需要添加的,往往需要在发出端的控制软件上,添加第三方事件);
自动进样模式下,有明确的外接触发信号的,直接连接到检测器接收端;
第二,RI或者UV信号的输出和输入
主板上带有模拟输出芯片的,标有明确的输出端子,直接接到检测器的输入端,注意正负和接地;
需要添加第三方的数模转换器,方可完成输出和输入;具体型号,大多数情况下咨询厂家工程师即可获取;
当输出端子和输入端不匹配时,需要验证后,改变端子的接头再进行连接;
第三,软件的兼容问题:
购买检测器提供的软件;
购买兼容不同仪器的软件,市场上基于Calibraty系统兼容性的软件性能较高;
数据导出后,经过计算再导入;
第四,管路的连接和适用性测试:
使用外径为1/16’ S,S的连接管路,接头均为标准接头连接;
内径选择需要根据泵后进样前,进样阀后色谱柱前,色谱柱后检测器前,检测器与检测器之间的不同连接来选择;
检测器器的连接顺序:a,是否破坏样品;b,流通池是否具备耐压性;c,流通池流出端是否有变径,d,是否需要并联
联用系统举例:
alliance of Waters与 TDA of Malvern联用:
Alliance是waters公司经典的一款设备,但是只配有RI检测器。我们按照上述所描述进行了仪器连接。需要说明的是因为配有粘度检测器,可以按照UV-LS-RI-VIS顺序连接,但是由于2414 RI的waste出口变径变大问题,采取了RI与VIS并联的措施,也达到了较好的效果。
1290 system of Agilent 与 MALS of Viscotek联用:
MALS与1290联用也达到了预想的效果,得到了较好的数据。需要说明的是1,RI和UV数据均可以输入到MALS;2,在MALS之前一定要添加一个LS filter防止污染检测器,保证良好的基线水平。
MALS与1290联用也达到了预想的效果,得到了较好的数据。需要说明的是1,RI和UV数据均可以输入到MALS;2,在MALS之前一定要添加一个LS filter防止污染检测器,保证良好的基线水平。