色譜定量分析,顧名思義就是色譜分析方法來測(cè)定組分的含量,主要分為面積百分比法、歸一化法、外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法和標(biāo)準(zhǔn)加入法,色譜定量分析首先需要明確的概念是響應(yīng)因子,不同的化合物在檢測(cè)器的響應(yīng)是不一樣的,簡單地舉個(gè)例子說,相同濃度的化合物A和B,相同的進(jìn)樣量,得到的峰高和峰面積不一定一樣的,響應(yīng)因子的計(jì)算式如下:
式中,w為化合物的含量,A為響應(yīng)值,一般為峰面積或峰高,以峰面積為例。
由于不同的化合物在同一個(gè)檢測(cè)器的響應(yīng)因子不同,甚至同一個(gè)化合物不同濃度在同一檢測(cè)器的響應(yīng)因子不同,簡單地說就是化合物在檢測(cè)器的響應(yīng)不呈線性,或者線性范圍比較窄。選擇合適的定量方法時(shí),除需要考慮是相對(duì)定量還是絕對(duì)定量外,同時(shí)需要考察化合物的線性響應(yīng)范圍、是否有合適內(nèi)標(biāo)、是否有標(biāo)準(zhǔn)品等。接下來小編就主要介紹下色譜分析中常用的三種定量方法:面積歸一化法、外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法。
歸一化法
由于組分的量與其峰面積成正比,如果樣品中所有組分都能產(chǎn)生信號(hào),得到相應(yīng)的色譜峰,那么可以用如下歸一化公式計(jì)算各組分的含量。
若樣品中各組分的校正因子相近,可將校正因子消去,直接用峰面積歸一化進(jìn)行計(jì)算。中國藥典用不加校正因子的面積歸一化法測(cè)定藥物中各雜質(zhì)及雜質(zhì)的總量限度。
優(yōu)/缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):簡便、準(zhǔn)確、定量結(jié)果與進(jìn)樣量重復(fù)性無關(guān)(在色譜柱不超載的范圍內(nèi))、操作條件略有變化時(shí)對(duì)結(jié)果影響較小。
缺點(diǎn):必須所有組分在一個(gè)分析周期內(nèi)都流出色譜柱,而且檢測(cè)器對(duì)它們都產(chǎn)生信號(hào)。不適于微量雜質(zhì)的含量測(cè)定。
外標(biāo)法
用待測(cè)組分的純品作對(duì)照物質(zhì),以對(duì)照物質(zhì)和樣品中待測(cè)組分的響應(yīng)信號(hào)相比較進(jìn)行定量的方法稱為外標(biāo)法。此法可分為工作曲線法及外標(biāo)一點(diǎn)法等。
工作曲線法是用對(duì)照物質(zhì)配制一系列濃度的對(duì)照品溶液確定工作曲線,求出斜率、截距。在完全相同的條件下,準(zhǔn)確進(jìn)樣與對(duì)照品溶液相同體積的樣品溶液,根據(jù)待測(cè)組分的信號(hào),從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出其濃度,或用回歸方程計(jì)算,工作曲線法也可以用外標(biāo)二點(diǎn)法代替。通常截距應(yīng)為零,若不等于零說明存在系統(tǒng)誤差。工作曲線的截距為零時(shí),可用外標(biāo)一點(diǎn)法(直接比較法)定量。
外標(biāo)一點(diǎn)法是用一種濃度的對(duì)照品溶液對(duì)比測(cè)定樣品溶液中i組分的含量。將對(duì)照品溶液與樣品溶液在相同條件下多次進(jìn)樣,測(cè)得峰面積的平均值,用下式計(jì)算樣品中i組分的量:
Wi=AiWs/As
式中Wi與Ai分別代表在樣品溶液進(jìn)樣體積中所含i組分的重量及相應(yīng)的峰面積。Ws及As分別代表在對(duì)照品溶液進(jìn)樣體積中含純品i組分的重量及相應(yīng)峰面積。
優(yōu)/缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):簡便,不需用校正因子,不論樣品中其他組分是否出峰,均可對(duì)待測(cè)組分定量。
缺點(diǎn):此法的準(zhǔn)確性受進(jìn)樣重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)條件穩(wěn)定性的影響。
此外,為了降低外標(biāo)一點(diǎn)法的實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)盡量使配制的對(duì)照品溶液的濃度與樣品中組分的濃度相近。
內(nèi)標(biāo)法
選擇樣品中不含有的純物質(zhì)作為對(duì)照物質(zhì)加入待測(cè)樣品溶液中,以待測(cè)組分和對(duì)照物質(zhì)的響應(yīng)信號(hào)對(duì)比,測(cè)定待測(cè)組分含量的方法稱為內(nèi)標(biāo)法。“內(nèi)標(biāo)”的由來是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)(對(duì)照)物質(zhì)加入到樣品中,有別于外標(biāo)法。該對(duì)照物質(zhì)稱為內(nèi)標(biāo)物。
在一個(gè)分析周期內(nèi)不是所有組分都能流出色譜柱(如有難氣化組分),或檢測(cè)器不能對(duì)每個(gè)組分都產(chǎn)生信號(hào),或只需測(cè)定混合物中某幾個(gè)組分的含量時(shí),可采用內(nèi)標(biāo)法。
準(zhǔn)確稱量W克樣品,再準(zhǔn)確稱量Ws克內(nèi)標(biāo)物,加入至樣品中,混勻,進(jìn)樣。測(cè)量待測(cè)組分i的峰面積Ai及內(nèi)標(biāo)物的峰面積As,則i組分在W克樣品中所含的重量Wi,與內(nèi)標(biāo)物的重量Wi,有下述關(guān)系:
待測(cè)組分i在樣品中的百分含量Ci%為:
對(duì)內(nèi)標(biāo)物的要求:
①內(nèi)標(biāo)物是原樣品中不含有的組分,否則會(huì)使峰重疊而無法準(zhǔn)確測(cè)量內(nèi)標(biāo)物的峰面積;
②內(nèi)標(biāo)物的保留時(shí)間應(yīng)與待測(cè)組分相近,但彼此能完全分離(R≥1.5);
③內(nèi)標(biāo)物必須是純度合乎要求的純物質(zhì)。
優(yōu)/缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):①在進(jìn)樣量不超限(色譜柱不超載)的范圍內(nèi),定量結(jié)果與進(jìn)樣量的重復(fù)性無關(guān)。②只要被測(cè)組分及內(nèi)標(biāo)物出峰,且分離度合乎要求,就可定量,與其他組分是否出峰無關(guān)。③很適用于測(cè)定藥物中微量有效成分或雜質(zhì)的含量。由于雜質(zhì)(或微量組分)與主要成分含量相差懸殊,無法用歸一化法測(cè)定含量,用內(nèi)標(biāo)法則很方便。
缺點(diǎn):加一個(gè)與雜質(zhì)量相當(dāng)?shù)膬?nèi)標(biāo)物。加大進(jìn)樣量突出雜質(zhì)峰,測(cè)定雜質(zhì)峰與內(nèi)標(biāo)峰面積之比,即可求出雜質(zhì)含量。但樣品配制比較麻煩和內(nèi)標(biāo)物不易找尋。
峰面積百分比法
峰面積百分比法也是相對(duì)定量,忽略各個(gè)組分的響應(yīng)因子或者默認(rèn)為每個(gè)組分的響應(yīng)因子相同,計(jì)算如下式:
峰面積百分比法適合于不需要準(zhǔn)確定量,同時(shí)難以得到響應(yīng)因子的情況。
標(biāo)準(zhǔn)加入法
標(biāo)準(zhǔn)加入法實(shí)質(zhì)上是一種特殊的內(nèi)標(biāo)法,是以待測(cè)組分的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo),加入到待測(cè)樣品中,然后在相同的色譜條件下,測(cè)定加入前后待測(cè)組分的峰面積(或峰高),從而計(jì)算出樣品中待測(cè)組分的含量。以峰面積計(jì)算方法為例,標(biāo)準(zhǔn)加入法的計(jì)算如下:
式中,Δwi為加入的標(biāo)準(zhǔn)品的量,Ai為待測(cè)組分的峰面積,ΔAi為加入標(biāo)準(zhǔn)品后待測(cè)組分峰面積的增加量,wi為原樣品中待測(cè)組分的含量。
無論是何種定量計(jì)算方法都各有優(yōu)缺點(diǎn),沒有一種方法是一勞永逸,還應(yīng)該根據(jù)樣品情況,具體情況具體選擇。
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式中,w為化合物的含量,A為響應(yīng)值,一般為峰面積或峰高,以峰面積為例。
由于不同的化合物在同一個(gè)檢測(cè)器的響應(yīng)因子不同,甚至同一個(gè)化合物不同濃度在同一檢測(cè)器的響應(yīng)因子不同,簡單地說就是化合物在檢測(cè)器的響應(yīng)不呈線性,或者線性范圍比較窄。選擇合適的定量方法時(shí),除需要考慮是相對(duì)定量還是絕對(duì)定量外,同時(shí)需要考察化合物的線性響應(yīng)范圍、是否有合適內(nèi)標(biāo)、是否有標(biāo)準(zhǔn)品等。接下來小編就主要介紹下色譜分析中常用的三種定量方法:面積歸一化法、外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法。
歸一化法
由于組分的量與其峰面積成正比,如果樣品中所有組分都能產(chǎn)生信號(hào),得到相應(yīng)的色譜峰,那么可以用如下歸一化公式計(jì)算各組分的含量。
若樣品中各組分的校正因子相近,可將校正因子消去,直接用峰面積歸一化進(jìn)行計(jì)算。中國藥典用不加校正因子的面積歸一化法測(cè)定藥物中各雜質(zhì)及雜質(zhì)的總量限度。
優(yōu)/缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):簡便、準(zhǔn)確、定量結(jié)果與進(jìn)樣量重復(fù)性無關(guān)(在色譜柱不超載的范圍內(nèi))、操作條件略有變化時(shí)對(duì)結(jié)果影響較小。
缺點(diǎn):必須所有組分在一個(gè)分析周期內(nèi)都流出色譜柱,而且檢測(cè)器對(duì)它們都產(chǎn)生信號(hào)。不適于微量雜質(zhì)的含量測(cè)定。
外標(biāo)法
用待測(cè)組分的純品作對(duì)照物質(zhì),以對(duì)照物質(zhì)和樣品中待測(cè)組分的響應(yīng)信號(hào)相比較進(jìn)行定量的方法稱為外標(biāo)法。此法可分為工作曲線法及外標(biāo)一點(diǎn)法等。
工作曲線法是用對(duì)照物質(zhì)配制一系列濃度的對(duì)照品溶液確定工作曲線,求出斜率、截距。在完全相同的條件下,準(zhǔn)確進(jìn)樣與對(duì)照品溶液相同體積的樣品溶液,根據(jù)待測(cè)組分的信號(hào),從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出其濃度,或用回歸方程計(jì)算,工作曲線法也可以用外標(biāo)二點(diǎn)法代替。通常截距應(yīng)為零,若不等于零說明存在系統(tǒng)誤差。工作曲線的截距為零時(shí),可用外標(biāo)一點(diǎn)法(直接比較法)定量。
外標(biāo)一點(diǎn)法是用一種濃度的對(duì)照品溶液對(duì)比測(cè)定樣品溶液中i組分的含量。將對(duì)照品溶液與樣品溶液在相同條件下多次進(jìn)樣,測(cè)得峰面積的平均值,用下式計(jì)算樣品中i組分的量:
Wi=AiWs/As
式中Wi與Ai分別代表在樣品溶液進(jìn)樣體積中所含i組分的重量及相應(yīng)的峰面積。Ws及As分別代表在對(duì)照品溶液進(jìn)樣體積中含純品i組分的重量及相應(yīng)峰面積。
優(yōu)/缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):簡便,不需用校正因子,不論樣品中其他組分是否出峰,均可對(duì)待測(cè)組分定量。
缺點(diǎn):此法的準(zhǔn)確性受進(jìn)樣重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)條件穩(wěn)定性的影響。
此外,為了降低外標(biāo)一點(diǎn)法的實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)盡量使配制的對(duì)照品溶液的濃度與樣品中組分的濃度相近。
內(nèi)標(biāo)法
選擇樣品中不含有的純物質(zhì)作為對(duì)照物質(zhì)加入待測(cè)樣品溶液中,以待測(cè)組分和對(duì)照物質(zhì)的響應(yīng)信號(hào)對(duì)比,測(cè)定待測(cè)組分含量的方法稱為內(nèi)標(biāo)法。“內(nèi)標(biāo)”的由來是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)(對(duì)照)物質(zhì)加入到樣品中,有別于外標(biāo)法。該對(duì)照物質(zhì)稱為內(nèi)標(biāo)物。
在一個(gè)分析周期內(nèi)不是所有組分都能流出色譜柱(如有難氣化組分),或檢測(cè)器不能對(duì)每個(gè)組分都產(chǎn)生信號(hào),或只需測(cè)定混合物中某幾個(gè)組分的含量時(shí),可采用內(nèi)標(biāo)法。
準(zhǔn)確稱量W克樣品,再準(zhǔn)確稱量Ws克內(nèi)標(biāo)物,加入至樣品中,混勻,進(jìn)樣。測(cè)量待測(cè)組分i的峰面積Ai及內(nèi)標(biāo)物的峰面積As,則i組分在W克樣品中所含的重量Wi,與內(nèi)標(biāo)物的重量Wi,有下述關(guān)系:
待測(cè)組分i在樣品中的百分含量Ci%為:
對(duì)內(nèi)標(biāo)物的要求:
①內(nèi)標(biāo)物是原樣品中不含有的組分,否則會(huì)使峰重疊而無法準(zhǔn)確測(cè)量內(nèi)標(biāo)物的峰面積;
②內(nèi)標(biāo)物的保留時(shí)間應(yīng)與待測(cè)組分相近,但彼此能完全分離(R≥1.5);
③內(nèi)標(biāo)物必須是純度合乎要求的純物質(zhì)。
優(yōu)/缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):①在進(jìn)樣量不超限(色譜柱不超載)的范圍內(nèi),定量結(jié)果與進(jìn)樣量的重復(fù)性無關(guān)。②只要被測(cè)組分及內(nèi)標(biāo)物出峰,且分離度合乎要求,就可定量,與其他組分是否出峰無關(guān)。③很適用于測(cè)定藥物中微量有效成分或雜質(zhì)的含量。由于雜質(zhì)(或微量組分)與主要成分含量相差懸殊,無法用歸一化法測(cè)定含量,用內(nèi)標(biāo)法則很方便。
缺點(diǎn):加一個(gè)與雜質(zhì)量相當(dāng)?shù)膬?nèi)標(biāo)物。加大進(jìn)樣量突出雜質(zhì)峰,測(cè)定雜質(zhì)峰與內(nèi)標(biāo)峰面積之比,即可求出雜質(zhì)含量。但樣品配制比較麻煩和內(nèi)標(biāo)物不易找尋。
峰面積百分比法
峰面積百分比法也是相對(duì)定量,忽略各個(gè)組分的響應(yīng)因子或者默認(rèn)為每個(gè)組分的響應(yīng)因子相同,計(jì)算如下式:
峰面積百分比法適合于不需要準(zhǔn)確定量,同時(shí)難以得到響應(yīng)因子的情況。
標(biāo)準(zhǔn)加入法
標(biāo)準(zhǔn)加入法實(shí)質(zhì)上是一種特殊的內(nèi)標(biāo)法,是以待測(cè)組分的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo),加入到待測(cè)樣品中,然后在相同的色譜條件下,測(cè)定加入前后待測(cè)組分的峰面積(或峰高),從而計(jì)算出樣品中待測(cè)組分的含量。以峰面積計(jì)算方法為例,標(biāo)準(zhǔn)加入法的計(jì)算如下:
式中,Δwi為加入的標(biāo)準(zhǔn)品的量,Ai為待測(cè)組分的峰面積,ΔAi為加入標(biāo)準(zhǔn)品后待測(cè)組分峰面積的增加量,wi為原樣品中待測(cè)組分的含量。
無論是何種定量計(jì)算方法都各有優(yōu)缺點(diǎn),沒有一種方法是一勞永逸,還應(yīng)該根據(jù)樣品情況,具體情況具體選擇。
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