Детекторы

Детекция и идентификация разделенных хроматографией веществ в допинг-контроле имеет чрезвычайно важное значение. К настоящему времени разработано множество различных систем детекции, в частности пламенно-ионизационный детектор (ПИД), азотно-фосфорный детектор (АФД), УФ фотометрический детектор, а также масс-спектрометрические детекторы, такие, как квадрупольные, времяпролетные, ионные ловушки, масс-анализаторы ионно-циклотронного резонанса с Фурье-преобразо-ванием, тройные квадрупольныс детекторы, магнитные секторные анализаторы. Кроме того, в продаже имеются приборы, включающие два и более различных типов детектирующих устройств, а также разработаны различные прикладные системы для определения применения запрещенных веществ, которые базируются на использовании специальных методик приготовления образцов в сочетании с хроматографией и детектором, обладающих хорошей чувствительностью и избирательностью.

ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР

Пламенно-ионизационные детекторы применяются в сочетании с газоном хроматографией уже достаточно давно и являются, пожалуй, одними из наиболее универсальных. Выходящий из хроматографической колонки газ смешивается с воздухом, насыщенным водородом, и воспламеняется с помощью электроподжига. При сгорании водорода в воздухе образуется незначительное количество ионов, однако при пиролизе в пламени водорода большинство органических соединений дает значительное количество ионов и электронов и это приводит к увеличению проводимости. На так называемый коллектор или собирающий электрод подается напряжение, под действием которого возникает электрический ток, величина которого пропорциональна количеству образца, сгоревшего после выхода из хроматографической колонки. Ток регистрируется с помощью амперметра, преобразуется в цифровой сигнал и отображается в виде пика на хроматограмме.

АЗОТНО-ФОСФОРНЫЙ ДЕТЕКТОР

Азотно-фосфорный детектор (АФД) представляет собой разновидность ПИД. Основное различие заключается в том, что непосредственно нал форсункой горелки располагается стеклянный или керамический элемент. Низкое соотношение водород/воздух не позволяет поддерживать пламя, что приводит к снижению ионизации углеводов. Однако щелочные ионы па поверхности керамического элемента способствуют ионизации соединений, содержащих фосфор или азот, облегчая их детекцию па фоне остальных веществ, имеющих преимущественно углеводную природу.

ДЕТЕКТОР ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Тогда как ПИД и АФД могут применять только в сочетании с ГХ, детектор УФ-поглощения, начиная с конца 1960-х гг., является одним из наиболее распространенных анализаторов для ВЭЖХ. Принцип его работы основан на обычной спектрометрии и законе Бера—Ламберта:

Log I0/I = ecd,

где I0 — интенсивность падающего света; I — интенсивность прошедшего света; е — коэффициент экстинкции (поглощения); с — концентрация поглощающего анализируемого вещества; d — толщина слоя поглощающего вещества. На практике элюируемые вещества после ВЭЖХ колонки проходят через ячейку определенной длины, источник света испускает УФ-излучение (например, дейтериевая лампа, 190 — 600 нм) постоянной интенсивности, которое через монохроматор попадает на ячейку, интенсивность пропущенного света определенной длины волны определяется с помощью фотодиодов.

Описанные детекторы позволяют распознавать вещества, разделенные хроматографией — ГХ или ВЭЖХ. Основным недостатком этих детекторов является их низкая специфичность и, соответственно, недостаток подробной информации об анализируемых веществах. Это стало причиной того, что аналитические приборы с масс-спектрометрическими детекторами становятся основным средством при проведении анализов с целью допинг-контроля, которое применяется в сочетании с ГХ и ВЭЖХ и дополняет возможности "традиционной" инструментальной базы на основе ПИД, АФД и УФ-детекторов. Для определения веществ с помощью МС необходимо перевести анализируемое вещество в ионную форму. Этого можно добиться рядом технических приемов, выбор которых происходит с учетом особенностей используемой хроматографической системы. В настоящее время в ГХ-системах, оснащенных масс-спектрометрическим анализатором, используют ионизацию электронным ударом или химическую ионизацию, тогда как в ВЭЖХ-установках применяется ионизация электрораспылепием, химическая ионизация при атмосферном давлении, а также фотоионизация при атмосферном давлении. Далее вкратце рассмотрим принципы ионизации электронным ударом и электрораспылением, а также квадрунольный анализатор и ионную ловушку — инструменты, которые чаще всего используют в лабораториях допинг-контроля.