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盡管“熱電液相色譜”并非標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語,但若將其拆解為“熱”與“電”兩大要素,便可窺見液相色譜技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)重要方向:溫度調(diào)控對(duì)分離動(dòng)力學(xué)的優(yōu)化,以及電化學(xué)類檢測(cè)器對(duì)非光學(xué)活性物質(zhì)的突破性檢測(cè)能力。這兩者的協(xié)同創(chuàng)新,正在重塑液相色譜的應(yīng)用邊界。
首先,“熱”在液相色譜中主要體現(xiàn)為柱溫精確控制。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為L(zhǎng)C應(yīng)在室溫下運(yùn)行,但研究表明,適度升溫(如40–80°C)可顯著降低流動(dòng)相黏度,提高傳質(zhì)速率,從而縮短分析時(shí)間、改善峰對(duì)稱性并提升柱效?,F(xiàn)代UHPLC系統(tǒng)普遍配備高精度柱溫箱(如±0.1°C控溫),部分機(jī)型甚至支持梯度升溫程序,用于復(fù)雜樣品的多維分離。例如,在中藥指紋圖譜分析中,通過程序升溫可有效分離結(jié)構(gòu)相似的黃酮苷類成分,避免共洗脫干擾。
而“電”的引入,則解決了無紫外吸收或無熒光特性化合物的檢測(cè)難題。傳統(tǒng)UV檢測(cè)依賴發(fā)色團(tuán),對(duì)糖類、有機(jī)酸、脂質(zhì)、多肽等物質(zhì)響應(yīng)微弱。此時(shí),電化學(xué)檢測(cè)(ECD)和電霧式檢測(cè)(CAD)成為理想替代方案。
電化學(xué)檢測(cè)(HPLC-ECD) 基于物質(zhì)在電極表面的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流信號(hào),具有很高選擇性與靈敏度。在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域,ECD被用于活體微透析樣品中多巴胺、去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),檢測(cè)限可達(dá)10?¹² mol/L。近年來,碳納米管修飾電極、石墨烯傳感界面等新材料的應(yīng)用,進(jìn)一步提升了ECD的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
更值得關(guān)注的是電霧式檢測(cè)器(Charged Aerosol Detector, CAD) 的國產(chǎn)化突破。該技術(shù)由美國ESA公司提出,后被Thermo Fisher收購并推廣。其原理是將色譜流出物霧化、干燥后,通過電暈放電使顆粒帶電,再由靜電計(jì)測(cè)量電荷量。CAD對(duì)幾乎所有非揮發(fā)性物質(zhì)均有響應(yīng),且響應(yīng)因子接近一致,被譽(yù)為“準(zhǔn)通用型檢測(cè)器”。2023年,中國科研團(tuán)隊(duì)成功研制出自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SparkFlux-2000 CAD,無需載氣、功耗更低,并已被納入《中國藥典》2025年版草案,用于中藥多糖、皂苷等成分的含量測(cè)定。
此外,電噴霧電離(ESI)作為L(zhǎng)C-MS的接口技術(shù),本質(zhì)上也是一種“電驅(qū)動(dòng)”過程。在高壓電場(chǎng)下,液相流出物形成帶電液滴,經(jīng)脫溶劑后生成氣相離子,進(jìn)入質(zhì)譜分析。這一過程雖屬質(zhì)譜范疇,但其與液相色譜的無縫耦合,正是“電”賦能分離科學(xué)的代表。
未來,隨著微流控芯片、柔性電極、人工智能算法的融入,熱-電協(xié)同的液相色譜系統(tǒng)將朝著微型化、便攜化、智能化方向發(fā)展,為現(xiàn)場(chǎng)快檢、床旁診斷、環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景提供強(qiáng)大工具??梢哉f,“熱電液相色譜”雖非正式名稱,卻精準(zhǔn)概括了這一技術(shù)融合趨勢(shì)的核心精神。
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