液相色谱法是分析化学中发展最快、应用最广的一种分析方法，尤其是高效液相色谱仪已经成为生命科学、材料科学、环境科学等方面必不可少的重要检测方法，具有分析速度快、分离效率高、选择性好和检测灵敏度高等特点。目前常用的检测器为紫外 – 可见光检测器、二极管阵列检测器、荧光检测器、示差折光检测器、蒸发光散射检测器、质谱检测器。对于检测器而言，被分析物能在很宽的范围内得到准确检测很重要，但每种检测器几乎都有自己的侧重。紫外检测器因其灵敏度高，线性范围宽等优点，是液相色谱仪中应用最广泛的检测器，但被测样品的组分必须是具有紫外吸收的化合物或者衍生之后具有紫外吸收的化合物；二极管阵列检测器是紫外检测器的一个分支，是一种多通道检测器，但只能对具有紫外生色基团的化合物进行检测；荧光检测器是检测器中灵敏度最高的，适用于痕量分析，但需要被测物能激发荧光或被测物衍生后能激发荧光；示差折光检测器可以测定无生色基团的化合物，但是灵敏度低，受温度影响大；蒸发光散射检测器不需要样品具有生色基团，基线稳定且受温度影响小，可以进行梯度洗脱，但其灵敏度和重复性差；质谱检测器在化合物的结构分析和分子量方面具有突出优点，但由于费用昂贵且复杂限制了其推广和使用。

电 雾 式 检 测 器 (C[**]D) 是 于 2004 年 推 出 具 有专利技术的一种新型 HPLC 检测器。C[**]D 灵敏度高，检测范围宽，且不受化学结构的影响，一致性好，受到企业尤其是制药类企业的极大欢迎，目前 C[**]D 已被美国药典和欧洲药典收录。C[**]D 的问世，使得在不同检测器上完成的分析任务只需在一台通用性检测器上就可以完成，提高了分析效率。

C[**]D 是紫外和质谱检测器强有力的补充，其响应与分析物化学结构无关，可以应用于任何挥发性或半挥发性的化合物，尤其适用于测定与化学特性无关的任何不挥发性分析物，例如脂类、蛋白质、糖类以及其他含较弱发色团的化合物等。此外，作为一种质量型检测器，检测的响应值完全依赖于进样的质量，可以减小其它因素的影响从而达到较高的灵敏度和低检测限，轻松检测到痕量级的化合物。由于每次分析过程中所需的参数固定，所以C[**]D 检测器具有良好的重现性和稳定性；加之该检测器动态检测范围宽，可同时检测中性和阴阳离子，操作简单方便，应用广泛。在实际操作中，较多将C[**]D 与 D[**]D 结合起来使用，这样不仅可以检测到所有峰，还可以将色谱数据得到交叉验证。

  目前还没有专门针对液相色谱仪 – 电雾式检测器的相关检定规程。笔者依据液相色谱仪的检定规程，参考生产厂家要求，通过对液相色谱仪 – 电雾式检测器的泵耐压、泵流量设定值允许误差与稳定性、柱箱温度设定值允许误差与稳定性、基线噪声与漂移、最小检测浓度、定性与定量重复性等计量项目和技术指标进行探讨。

1 实验部分

1.1 C[**]D 工作原理

  液相洗脱液首先进入雾化器，在氮气流作用下形成气溶胶，其中较大的液滴在碰撞器作用下经废液管流出，较小的溶质液滴在干燥管中干燥从而得到干燥的颗粒，由于干燥过程的选择性取决于相对挥发度，所以通过优化雾化温度就可以优化分离性能。干燥过的颗粒离开蒸发管，与另一路通过高压放电针带上正电荷的氮气发生碰撞，正电荷从氮气分子上转移到干燥的小颗粒上，之后流通过离子阱去除没有反应的带正电荷的氮气。带正电荷的颗粒进入带电计数器，颗粒上的电荷被检测并放大，作为数据信号显示在系统上。当分析物越多或者颗粒尺寸越大，表面积累的电荷越多，则色谱峰的信号强度与分析物质量成正比。

1.2 主要仪器与试剂

  液相色谱仪：Ultimate 3000 型，配有自动进样器、电雾式检测器及数据数理系统，美国赛默飞世尔科技有限公司；

  甲醇：色谱纯，德国默克试剂有限公司；

   氮气：纯度为 99.999%，北京盈祥科技有限公司；

   咖啡因标准物质：500 μg／mL，Urel=3%，k=2，标准物质编号为 GBW(E) 082413，北京盈祥科技有限公司；

  甲醇中咖啡因标准溶液：5 μg／mL，移取 0.1 mL 新开封的咖啡因标准物质，用甲醇稀释至 10 mL容量瓶中，现用现配。

1.3 色谱检定条件

  C18 色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm，美国安捷伦科技有限公司 ) ；柱温：35℃；流动相：甲醇；进样体积：10 μL ；流量：1.0 mL／min ；检测器：C[**]D ；雾化气：氮气；雾化室温度：30℃，雾化气压：241.3 kPa ；采样频率：5 Hz。

1.4 校准方法

1.4.1 泵耐压

  将仪器各部分连接好，以甲醇为流动相，流量设置为 0.2 mL／min，按照说明书启动仪器，压力平稳后保持 10 min，用滤纸检查各管路接口处应无湿迹。将色谱柱卸下后，堵住泵的出口端，使压力达到泵最大允许值的 90%，保持 5 min 应无泄漏。

1.4.2 泵流量设定值误差和流量稳定性

  按使用要求设定流量，启动仪器，压力稳定后，在流动相出口处用事先称量过的洁净容量瓶收集流动相，同时用秒表计时，收集在规程中规定的时间内流出的流动相，在分析天平上称重，每设定一次流量，重复测量 3 次。按照式 (1) 和式 (2) 计算流量的实测值：

式中：ρ_T——试验温度下流动相的密度，g／cm3 ；

   ρ₂₀—— 20℃下甲醇的密度，0.791 g／cm3 ；

   k——温度校正系数，0.009 3 g／cm3 ；

   T——测定流量时流动相的温度，℃；

   F_m——流量实测值，mL／min ；

   W₂——容量瓶 + 流动相的质量，g ；

   W₁——容量瓶的质量，g ；

   t——收集流动相的时间，min。

按式 (3) 计算泵流量设定值误差：

式中：S_S——泵流量设定值误差，% ；

   F _m —— 3 次测量的平均值，mL／min ；

   F_S——流量设定值，mL／min 。

按式 (4) 计算泵流量稳定性：

式中：S_R——泵流量稳定性，% ；

   F _m ——流量实测值，mL／min ；

   F_max——同一组流量测量的最大值，mL／min ；

   F_min——同一组流量测量的最小值，mL／min。

1.4.3 柱箱温度设定值误差和柱箱温度稳定性

  将数字温度计探头固定在柱温箱内与色谱柱相同的位置，选择用户使用温度作为设定温度，按照仪器说明书要求，通电升温，待仪器稳定后，读取温度计读数并开始计时，每隔 10 min 记录一次读数，共记录 7 次，并求出 7 次平均值。平均值和设定值之差为设定值误差 ∆T_S，7 次读数中最大值和最小值之差为柱箱温度稳定性 T_C。

1.4.4 基线噪声及漂移

  将仪器各部分连接好，在 1.3 色谱条件下，接通电源，待仪器稳定后记录 30 min。将 30 min 内基线偏离起始点的最大信号值作为基线漂移；基线噪声中最大峰峰高对应的信号值作为基线噪声。

1.4.5 最小检测浓度

  在 1.2 色谱条件下，待基线稳定后，通过进样系统进样 10 μL 的 5 μg／mL 的甲醇中咖啡因标准溶液，记录色谱图，按式 (4) 计算最小检测浓度（按照 20 μL 进样量计算）：

式中：C_L——最小检测浓度，g／mL ；

   N_d——基线噪声峰高，p[**] ；

   c——标准溶液的质量浓度，g／mL ；

   V——进样体积，μL ；

   H——标准物质的色谱峰高，p[**]。

1.4.6 重复性

  将仪器连接好，选用 C₁₈ 色谱柱，以甲醇为流动相，流量 1.0 mL／min，待仪器稳定后，注入 10 μL的 500 μg／mL 的甲醇中咖啡因标准溶液，连续测量 6 次，记录色谱峰的保留时间和峰面积的重复性，以相对标准偏差表示。按式 (5) 计算相对标准偏差：

式中：RSD——测量重复性相对标准偏差，% ；

   X_i——第 i 次测得的保留时间或峰面积；

   X —— 6 次测量结果的算术平均值。

   2 校准试验结果与讨论

2.1 泵耐压

按照 1.4.1 方法，泵耐压良好无泄漏。

2.2 泵流量设定值误差和流量稳定性

  对于液相色谱分析而言，输液泵流量的稳定性很重要，因为流量的变化会引起溶质的保留值产生变化，而保留值是色谱定性的主要依据之一。在 1.3色谱条件下，按照 1.4.2 方法重复测量 3 次，测得容量瓶中流动相温度为 24.2℃，得到试验结果见表 1。根据表 1 数据计算泵流量设定值误差 S_S 为 0.8%，流量稳定性 S_R 为 0.3%。

2.3 柱箱温度设定值误差和柱箱温度稳定性

  色谱柱温度影响组分的分离平衡，温度的稳定可以使保留时间相对恒定，而保留时间相对恒定是定量的基础。流动相的温度一般通过柱温箱来控制。按照 1.4.3 方法设定柱温箱温度为 35℃，得到不同时间柱温箱的测定值，结果见表 2。

 根据表 2 数据计算得平均温度为 35.3℃，柱箱温度设定值误差 ∆T_S 为 0.3℃，柱箱温度稳定性 TC为 0.2℃。

2.4 基线噪声与漂移

  基线噪声与检测器本身性能有关外，还可能与检测器和数据处理系统的机械或电信号噪声有关。基线漂移大多与仪器中某些单元尚未进入稳定状态有关。按照 1.4.4 方法，待仪器稳定后，得到仪器的基线漂移为 0.1 p[**]／(30 min)，基线噪声为 0.02 p[**]。

2.5 最小检测浓度

  按 1.4.5 方法，注入 10 μL 5 μg／mL 的甲醇中咖啡因标准溶液，得到色谱峰高为 0.5 p[**]。按式 (4)

计算得到最小检测浓度为 0.2 μg／mL。

2.6 定性与定量重复性

  仪器测量重复性包括定性重复性与定量重复性。仪器定性重复性用样品色谱保留时间 6 次测量结果的相对标准偏差表示；仪器定量重复性用样品色谱峰面积 6 次测量结果的相对标准偏差表示。按照 2.6 方法，选择 500 μg／mL 甲醇中咖啡因标准溶液，连续进样 6 次，重复性测量结果见表 3。

3 计量性能要求

  根据上述试验结果，根据厂家多次试验数据，并结合仪器的出厂参数，总结得出表 4 中的计量性能要求。符合表 4 中计量性能要求的液相色谱仪 –电雾式检测器性能正常，量值溯源准确可靠。

4 结语

  建立了液相色谱 – 电雾式检测器的校准方法。根据实验数据和仪器出厂参数，总结得到电雾式检测器的计量性能要求。该方法可以准确评价该类仪器的计量性能，为此类检测器的校准提供参考。