五大进口蒸发光品牌

蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器是一种通用型的检测器，可检测挥发性低于流动相的任何样品，而不需要样品含有发色基团。蒸发光散射检测器工作时在辅助气体作用下，将流动相雾化，形成的液雾通过加热而蒸发，此时溶解在流动相中不易挥发的样品即形成微颗粒物，这些微颗粒物由辅助气体推动进入光束通道，造成光束散射。通过测定散射光的强度即可预测样品颗粒的数量，从而测定样品纯度。蒸发光散射检测器灵敏度比示差折光检测器高，对温度变化不敏感，基线稳定，适合与梯度洗脱液相色谱联用。蒸发光散射检测器已被广泛应用于中药成分分析、碳水化合物、类脂、脂肪酸和氨基酸、药物以及聚合物等的检测。

      蒸发光散射检测器技术的主要优点：

1.可检测挥发性低于流动相的任何样品；

2.流动相低温雾化和蒸发，对热不稳定和挥发性化合物亦有较高灵敏度；

3.广泛的梯度和溶剂兼容性，无溶剂峰干扰；

4.辅助载气提高了检测灵敏度，保持检测池内的清洁，避免污染；

5.高精度雾化和蒸发温度控制，保证高精度检测；

6.可与任何HPLC系统连接。

一、主要品牌蒸发光散射检测器性能参数性能比较

       目前中国市场上蒸发光散射检测器品牌比较多，市场上主流品牌蒸发光散射检测器有：Alltech ®蒸发光散射检测器3300，Sanotac® ELSD 9000，Agilent® 1290，Waters® 2424，unimicro® UM5800，SEDEX® 90。

主流品牌蒸发光散射检测器的性能参数比较如下表：

二、主流品牌蒸发光散射检测器ELSD基本结构

       依据ELSD的设计原理，ELSD的结构由三大部分组成：即雾化处理结构，蒸发结构和散射光检测结构。

第一步：雾化处理结构，流动相与辅助气混合，在辅助气的压力作用下从一小孔中喷出而形成浓雾，整个装置称为喷嘴或称雾化器。流动相雾化后形成的液雾（雾珠）由于均匀性及一致性差，因此必须进行处理，否则影响其有效蒸发，此过程称为分流。低温分流技术设计，实现了低温挥发，特别有利于半挥性化合物的测定及高水相流动相的应用。 

第二步：蒸发结构，经过第一部处理的雾珠进一步流向经加热处理的区域，此时雾珠在热的作用下不断挥发形成气体，挥发性差的样品从流动相雾珠中析出而形成颗粒物。这一装置称为蒸发区或漂移管。漂移管也有两种设计方式，即螺线管式和直管式设计。螺线管有更长的漂移距离，能更好的实现蒸发，但随着流动相所经距离的延长，峰形变宽，灵敏度降低，且漂移管不方便维护，而直管则有更窄的峰，相对灵敏度提高，且维护方便。

第三步：散射光检测结构，监测区由光源和光检测器组成，光源经光学处理后形成一束光，穿过漂移管末端口，气体经过光束时，不会影响光的穿透，而当样品颗粒经过时，光即产生散射。散射出来的光照在90度位置上的光检测器即产生光电信号。

 三、主流品牌蒸发光散射检测器（ELSD)的检测原理 

       蒸发光散射检测器技术原理，经Charlesworth和Mengerink等系统地总结如下：

1）雾化   色谱柱流出进入雾化器后，与充入的气体混合形成液滴，液滴的平均直径D0可以用Nakiyama和Tanasawa提出的公式计算：

D0=0.585×Sqr(σ)/( Δμ*sqr(ρ))+212(η/σ*ρ) ＾0.45*（(1000×FL/Fg) ＾1.5）

其中D0为表面积体积平均直径（μm），为洗脱液的表面张力（N/m）；Δμ为液体和气体之间的线速差（μm/s）；η为柱流出物的粘度（Pa.s）；ρ为柱流出物的体积质量（Kg/m）；FL/Fg为柱流出物与气体的流速比。最初的液滴直径分布为高斯分布或非对称的正态分布。

2）漂移 液滴进入漂移管后挥发。液滴进入到加热的漂移管中，至少有三个现象发生：易挥发的部分蒸发；一些颗粒落到漂移管的管壁上；一些颗粒凝结在一起。Charlesworth提出了计算柱流出物蒸发时间的公式：

Td=ΔHVρD0＾2/MvKfΔT

其中td为完全挥发的时间；ΔHV/M为摩尔挥发度；ΔT为雾化气体与液体表面的温度差；Kf为液滴周围气体薄层的热导率。

当温度上升到一定程度，被分析物（a）会同流动相一道挥发，因此最佳温度为tdm < td <tda。但为了减少颗粒在漂移管管壁上的沉淀，td的选择最好是比tda略高一点。FL/Fg增大会使颗粒间更容易凝结。

3）在可以忽略漂移管管壁上的沉淀或平均直径不被其它因素改变的前提下，进入光散射池的气溶胶中的颗粒直径d与被分析物在洗脱液中的浓度C成正比：

d∝ D0 （ c/ρa）＾（1/3）             (*)

其中：ρa为被分析物的体积质量。

对于轴心式的雾化器，当被分析物的质量浓度为1mg/L时，被分析物颗粒的大小处在米氏散射区域。根据米氏理论，散射光强度I可以表示为：

I=knd2（d/λ）＾y

其中：k为常数；n是散射区域中颗粒的数目；λ为检测波长；随着d/λ的增加，y值从4.0减小到-2.2。当λ和n为常数，散射光强度以d^p（p<6）指数增加，根据(*)式，散射光强度以c^q（q<2）指数增加。

根据大量实验显示，ELSD的相应值（Y）与被测物浓度（X）的关系曲线比较复杂。在较高浓度范围内，大致呈线性；而在低浓度范围内，则大致呈指数关系，即Y=Ax^b，其中的b值往往为1-2（与理论相符）；另有少数实验表明，响应值与被测物浓度呈二次函数关系，即Y=aX+Bx^2。

⑷校正曲线和检测限

当被分析物在洗脱液中的浓度较低时，被分析物浓度值的对数与响应值的对数的校正曲线大致呈线性。

之后，Meeren等[建立了一个计算机模拟的ELSD检测机理模型，其基本理论也是建立在米氏理论的基础上。他们把影响ELSD的响应的因素分成四组：载气气压，雾化器的设计，流动相的组成和流速都将影响到雾化过程；被分析物的浓度和密度等决定了进入光散射池的气溶胶中的颗粒的直径；被分析物的折射指数，光源发出的光的强度和波长，光电倍增管的位置等将影响到散射光强度；光电倍增管的灵敏度和入射光的强度决定了检测的效率，即反映为实验者所观测到的峰面积。

冯埃生等 和Trathnigg等考察了影响ELSD检测性能的基本因素，他们发现漂移管温度对基线水平和噪音的影响没有明显的规律性，温度过低流动相得不到充分挥发，使基线水平较高；温度过高则可能带来更大的噪音。气体流速增大，使响应值减小，故最佳气速是在可接受噪音的基础上，产生最大检测响应值的最低气体。流动相中可以加入低于10mmol/L的挥发盐来调节所需的酸度。他们在实验中也发现，峰面积和峰高的自然对数分别与浓度的自然对数有较好的线性关系。

四、蒸发光散射检测器在HPLC中的应用研究

       ELSD检测器在对类酯、表面活性剂、糖、氨基酸、 季铵盐、高聚物、甾体化合物等物质的检测，以及药物分析方面发挥着重要的作用。

归纳起来，这些物质往往具有如下的特点：

1.物质本身不含生色团或吸光系数不大，使用UVD检测灵敏度很低。

2.物质组分复杂，组分间极性差异较大，分离需要进行梯度洗脱，故RID几乎不适用，短波长UVD在梯度洗脱时常会发生基线漂移。

       使用ELSD检测，可以克服这些困难。对于不含生色团的物质，ELSD可以不经衍生，直接进行检测，从而避免了衍生带来的误差；ELSD在检测过程中，将流动相完全挥发，因此在梯度洗脱时，基线平稳。对不同物质，ELSD响应因子的变化比其他检测器（如紫外检测器）要小得多，在因缺乏标准品而无法做校正曲线的情况下，利用ELSD可以近似地提供不纯物的定量测定。HPLC/ELSD的色谱条件与LC/MS是一致的，在脱机情况下，使用HPLC/ELSD可以为LC/MS摸索色谱条件，节省使用昂贵的LC/MS系统的操作成本，而且可以方便地用LC/MS来分析检测出的不纯物，进行结构判定。