معرفی انواع دتکتور دستگاه HPLC

دتکتور یا آشکارساز را می توان به نگهبان یک در تشبیه کرد که پیش از اجازه ورود، بازدیدکنندگان را شناسایی می کند. دتکتور های دستگاه کروماتوگرافی نه تنها توانایی شناسایی اجزای موجود در فاز متحرک را دارند بلکه امکان اندازه گیری غلظت آنها را نیز در آزمایشگاه آنالیز دستگاهی فراهم می آورند. طیف گسترده ای از آشکارساز ها برای شناسایی انواع مختلف ماده در آزمایشگاه وجود دارند. هر دتکتوری تنها به گروه خاصی از ترکیبات پاسخ می دهد و این پاسخ هیچ ارتباطی به اجزای موجود در فاز متحرک ندارد. دستگاه کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا یا دستگاه HPLC نیز از تجهیزات کروماتوگرافی است که برای تشخیص هر گروه از مواد از دتکتور های خاصی بر روی آن استفاده می کند.

ویژگی های مطلوب دتکتور

• حساسیت مناسب نسبت به ماده حل شده در فاز متحرک
• حجم پایین سلول برای به حداقل رساندن اثرات حافظه
• سر و صدای کم دتکتور
• محدودیت های تشخیصی کم
• محدوده دینامیکی خطی گسترده

انواع دتکتور دستگاه HPLC

• دتکتور UV-Vis
• دتکتور PDA
• شناساگر RI
• دتکتور فلورسانس
• دتکتور ELSD
• دتکتور هدایت الکتریکی
• دتکتور CLD
• دتکتور Ms
• دتکتور OR
• دتکتور ES
• دتکتور MALS

دتکتور UV-Vis

دتکتور مرئی فرابنفش UV-Vis Detector رایج ترین دتکتور مورد استفاده بر روی کروماتوگرافی مایع در آزمایشگاه آنالیز می باشد. در طی فرآیند آنالیز با دستگاه HPLC، نمونه وارد یک سلول شفاف شده و نور UV به آن تابیده می شود. با تابش نور UV به سل دتکتور، بخشی از نور UV توسط نمونه جذب می شود و مابقی از آن عبور می کند. با محاسبه اختلاف شدت نور عبوری از فاز متحرک بدون حضور ترکیب و نمونه با حضور ترکیب، مقدار غلظت آن ترکیب بدست می آید. عملیات تا زمانی که اختلاف غلظت بین نمونه بلانک و نمونه حاوی آنالیت در طول موج های مختلف وجود داشته باشد ادامه می یابد. انتخاب طول موج مناسب با توجه به آنالیت، هنگام استفاده از دتکتور UV بر روی دستگاه اچ پی ال سی مسئله مهمی می باشد. معمولا یک دتکتور UV استاندارد به کاربر اجازه انتخاب طول موج 195-370 nm را می دهد. در مقایسه با دتکتور UV، دتکتور Vis روی دستگاه HPLC امکان تابش طول موج بلندتر بین 400-700 نانومتر را فراهم می آورد. در کل یک دتکتور ترکیبی UV – Vis بر روی دستگاه اچ پی ال سی امکان آنالیز مواد از طول موج 195-700 را دارد.

شمایی از آشکارساز UV-Vis

دتکتور PDA

دتکتور PDA دستگاه HPLC امکان تشخیص در کل طیف را به صورت همزمان فراهم می آورد. عبارت دتکتور PDA مخفف Photodiode Array Detector می باشد. آشکار ساز های UV و Vis دستگاه HPLC نتایج را بر اساس دو بعد زمان و شدت نور تعیین می کنند، در حالی که دتکتور PDA بعد سوم طول موج را نیز اضافه می کند. استفاده از دتکتور PDA در کروماتوگرافی مایع، امکان تعیین مناسب ترین طول موج، بدون تکرار آنالیز را به راحتی فراهم می آورد.

دتکتور مرئی – فرابنفش و دتکتور PDA در دستگاه HPLC، در گروه آشکارساز های جذبی دسته بندی می شوند. دتکتور UV – Vis و دتکتور PDA دارای حساسیت خوبی برای ترکیباتی با خاصیت جذب نور بالا در حد pg دارند. دتکتور مرئی – فرابنفش و PDA دارای عملکرد بالا و پایداری خوبی می باشند.

دتکتور RI

آشکارساز RI بر روی دستگاه کروماتوگراف مایع با عملکرد بالا، تغییرات در شاخص رفلکس را اندازه گیری می کند. در دتکتور RI که مخفف Refractive Index Detector، یک دیواره شیشه ای محفظه سل را به دو نیمه تقسیم می کند. خروجی از ستون کروماتوگرافی مایع وارد سل نمونه می شود، در حالی که سل دیگر که سل مرجع نامیده می شود تنها با فاز متحرک پر شده است. هنگامی که سلول نمونه در دتکتور RI حاوی هیچ آنالیتی نباشد، حلال در هر دو سلول یکسان می باشد و با تابش پرتو در سلول ها، پرتو مشاهده شده مستقیم خواهد بود. اما زمانی که خروجی ستون دستگاه HPLC حاوی ترکیب دیگری به غیر از فاز متحرک باشد پرتو ورودی به دلیل اختلاف شاخص رفلکس بین دو حلال خم می شود، با اندازه گیری این تغییر در پرتو تابشی، حضور ترکیبات مشاهده و امکان اندازه گیری آنالیت در آزمایشگاه فراهم می شود.

دتکتور RI در مقایسه با دتکتور UV در دستگاه HPLC حساسیت کمتری دارد و این دلیل استفاده کمتر از این دتکتور می باشد. دتکتور RI برای شناسایی تمامی ترکیبات در آزمایشگاه مناسب می باشد، برای مثال نمونه هایی که جذب UV ندارند مانند شکر، الکل و یون های معدنی با استفاده از دتکتور UV قابل اندازه گیری نمی باشند. در مقابل تغییر شاخص رفلکس در تمامی ترکیبات اتفاق می افتد بنابراین از شناساگر RI برای اندازه گیری تمامی آنالیت ها در آزمایشگاه می توان استفاده کرد. دتکتور RI برای مواردی که حلال در نور فرابنفش جذب دارد و از دتکتور UV بر روی دستگاه اچ پی ال سی نمیتوان استفاده کرد مناسب می باشد. برخی مواقع حلال های آلی برای آنالیز GPC استفاده می شود که در این موارد از دتکتور یو وی نمیتوان استفاده کرد. در شناساگر RI رابطه مستقیمی بین غلظت و شدت پیک وجود دارد، در حالی که در دتکتور UV شدت پیک، اطلاعاتی از غلظت آنالیت به ما نمی دهد و این یکی از مزایای دتکتور RI بر روی دستگاه کروماتوگراف مایع با عملکرد بالا باشد.

شمایی از آشکارساز RI

دتکتور فلورسانس

مزیت استفاده از دتکتور Fluorescence Detector بر روی دستگاه HPLC حساسیت بالای آن برای گروه های انتخابی ترکیبات در سطح fg می باشد. با استفاده از یک طول موج خاص، اتم های آنالیت برانگیخته شده و از خود یک نور تک پرتویی (فلورسانس) منتشر می کنند. شدت نور فلورسانس منتشر شده برای اندازه گیری غلظت آنالیت بکار برده می شود. بسیاری از داروها، محصولات طبیعی، نمونه های پزشکی و محصولات پتروشیمی دارای جذب فلورسانس می باشند. برای سایر مواد که جذب فلورسانس ندارند یا جذب پایینی دارند می توان از مشتقات فلورسانس مانند دانسیل کلرید استفاده کرد. استفاده از دتکتور فلورسانس بر روی دستگاه HPLC بسیار آسان بوده و دتکتور FL تجهیزی نسبتا پایدار می باشد.

دتکتور ELSD

دتکتور پراکندگی نور تبخیری Evaporative Light Scattering Detector حساسیت خوبی برای ترکیبات غیر فرار در سطح نانوگرم فراهم می آورد. هنگام استفاده از دتکتور ELSD، خروجی ستون HPLC اسپری شده و پس از آن تبخیر می گردد تا ذرات ریزی را ایجاد کند، سپس نور لیزر به آنالیت تابیده می شود و بازتابش پراکنده شده آن توسط دتکتور تشخیص داده می شود. نمونه های آنالیز توسط دتکتور ELSD معمولا حاوی چربی، شکر و مواد با وزن ملکولی بالا می باشند. عملکرد دتکتور ELSD تقریبا مشابه دتکتور RI می باشد اما حساسیت تشخیصی بالاتر و پایداری مناسب تری را نسبت به آن فراهم می کند. از دیگر مزایای شناساگر ELSD نسبت به دتکتور RI کاربرد آن در متد گرادیان در آزمایشگاه می باشد.

شمایی از آشکارساز Evaporative Light Scattering Detector

دتکتور هدایت الکتریکی

دتکتور هدایت الکتریکی یا Conductivity Detector برای محلول های حاوی ترکیبات یونی که هدایت الکتریکی دارند استفاده می شود. دتکتور هدایت الکتریکی مقاومت الکتریکی را اندازه گیری می کند و مقدار اندازه گیری شده دقیقا متناسب با غلظت یون های حاضر در محلول است. در واقع از دتکتور هدایت الکتریکی برای کروماتوگرافی یونی استفاده می شود.

دتکتور CLD

دتکتور نورتابی شیمیایی Chemiluminescence Detector شبیه به شناساگر FL می باشد با این تفاوت که به جای استفاده از منبع نور برای برانگیخته کردن اتم ها، برانگیختگی در ابتدا توسط واکنش شیمیایی انجام می شود. از آنجا که استفاده از دتکتور CLD بر روی دستگاه HPLC وابسته به منبع برانگیختگی خارجی نیست، نویز دتکتور بسیار کم می باشد که نتیجه آن حساسیت و دقت بالاتر نسبت به دتکتور FL در آنالیز با کروماتوگرافی مایع می باشد.

دتکتور MS

با استفاده از دتکتور اسپکترومتر جرمی Mass Spectroscopy بر روی دستگاه کروماتوگراف مایع، آنالیت بر اساس جرم ملکولی شناسایی می شود. اطلاعات بدست آمده از دتکتور MS بر روی LC حتی برای تعیین ساختار ترکیبات نیز مفید می باشد. با این حال، استفاده از دتکتور اسپکترومتر جرمی MS بر روی کروماتوگراف مایع نه تنها به تشخیص ساختار محدود نمی شود، بلکه برای تعیین مقدار ترکیبات ملکولی و عنصری با حد تشخیص پایین نیز استفاده می شود. تکنولوژی دستگاه LC-MS به دلیل وضوح و حساسیت بالا زمینه کاربردهای بسیاری را در علوم مختلف ایجاد کرده است.

مقایسه پاسخ آشکارسازهای UV, ELSD و MS در جداسازی نمونه ای از مواد در دستگاه HPLC

دتکتور OR

دتکتور چرخش نوری Optical Rotation Detector یک ابزار ویژه برای اندازه گیری ایزومر های نوری می باشد. دتکتور OR این توانایی را دارد که ایزومرهای نوری نوع L و نوع R را از هم جدا کند در حالی که دتکتور های دیگر مانند آشکارساز UV در دستگاه HPLC نمی تواند L و R را از هم تشخیص دهد.

دتکتور ES

چندین نوع مختلف از دتکتور الکتروشیمیایی Electrochemical Detector وجود دارد. تشخیص با دتکتور ES بر روی دستگاه HPLC بر اساس آمپرومتری، پلاروگرافی، کولومتری و هدایت سنجی می باشد. دتکتور های EC حساسیت بالاتر، سادگی و راحتی بیشتر و کاربرد گسترده تری دارد. دتکتور های ES برای سیستم های موئین و نیمه میکرو Semi-Micro کاملا مناسب می باشد.

دتکتور MALS

برای آنالیز SEC، جرم ملکولی آنالیت از روی نمودار کالیبراسیون و با استفاده از محلول استاندارد تعیین می شود. در حالی که با استفاده از دتکتور پخش نور چند زاویه ای Multi-Angle Light Scattering Detector جرم ملکولی به طور مستقیم و بدون نیاز به منحنی کالیبراسیون تعیین می شود. علاوه بر آن با استفاده از دتکتور MALS در کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا می توان جرم ملکولی مطلق آنالیت را با حد تشخیص بسیار پایین تعیین کرد.

در صورتی که قصد خرید دستگاه کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا داشته باشید می توانید از خدمات مشاوره ای کارشناسان خبره ما در شرکت ری نور آزما بهره مند شوید.