流動(dòng)注射分析儀是一種基于連續流動(dòng)體系的自動(dòng)化分析技術(shù),廣泛應用于環(huán)境監測、臨床檢驗、食品分析等領(lǐng)域。其核心優(yōu)勢在于高效、低耗且可重復性強,但測量的準確性高度依賴(lài)系統的校準。流動(dòng)注射分析儀的校準方式。
一、校準的核心目的與原理
流動(dòng)注射分析儀的校準旨在建立待測物濃度與檢測信號(如吸光度、電位、熒光強度等)之間的定量關(guān)系,并消除儀器波動(dòng)、基質(zhì)干擾和操作誤差對結果的影響。校準的核心是通過(guò)標準物質(zhì)構建工作曲線(xiàn)(校準曲線(xiàn)),利用已知濃度的標準溶液模擬實(shí)際樣品的分析過(guò)程,從而修正儀器響應偏差。
流動(dòng)注射分析儀的校準需考慮以下關(guān)鍵參數:
1. 流速穩定性:載流液流速直接影響反應時(shí)間與混合效率。
2. 進(jìn)樣體積精度:注射泵或閥的準確度決定樣品分散程度。
3. 基線(xiàn)噪聲與漂移:檢測器的空白信號需通過(guò)校準扣除。
4. 化學(xué)干擾:復雜基質(zhì)中的共存物質(zhì)可能引起信號抑制或增強。
二、校準方法分類(lèi)與操作流程
流動(dòng)注射分析儀的校準方法可分為標準曲線(xiàn)法、內標法、標準加入法等,具體選擇取決于分析目標和樣品特性。
1. 標準曲線(xiàn)法(外標法)
這是流動(dòng)注射分析儀常用的校準方式,適用于基質(zhì)簡(jiǎn)單、干擾可控的樣品。
- 步驟:
- 配制標準系列:制備5~8個(gè)已知濃度的標準溶液(覆蓋待測物預期濃度范圍)。
- 基線(xiàn)校正:以空白載流液(如去離子水或溶劑)運行系統,記錄檢測器基線(xiàn)信號,扣除背景噪聲。
- 順序進(jìn)樣:按濃度從低到高依次注入標準溶液,記錄峰高或峰面積等信號值。
- 繪制校準曲線(xiàn):以信號值為縱坐標、濃度為橫坐標,擬合線(xiàn)性或非線(xiàn)性回歸方程(如朗伯-比爾定律)。
- 樣品測定:在相同條件下注入待測樣品,通過(guò)校準曲線(xiàn)計算濃度。
- 關(guān)鍵點(diǎn):
- 標準溶液需與樣品基質(zhì)匹配(如酸堿度、離子強度)。
- 流速、進(jìn)樣體積、反應溫度等條件需嚴格一致。
- 定期檢查標準曲線(xiàn)的線(xiàn)性范圍(R²>0.99)及截距(應接近零)。
2. 內標法
當樣品基質(zhì)復雜或前處理易引入誤差時(shí),可加入內標物以補償信號波動(dòng)。
- 操作:在標準溶液和樣品中均添加恒定濃度的內標物(如同位素標記物或化學(xué)性質(zhì)相似的物質(zhì)),分別測定待測物與內標物的信號比值,以此建立校準曲線(xiàn)。
- 優(yōu)勢:可校正進(jìn)樣損失、流速波動(dòng)及檢測器靈敏度變化,但需確保內標物與待測物分離度良好且無(wú)相互作用。
3. 標準加入法
適用于樣品量少或基質(zhì)效應嚴重的場(chǎng)景。
- 步驟:取一定體積樣品,依次加入不同量的標準溶液,直接測定信號增量,通過(guò)外推法計算樣品原始濃度。
- 注意:需確保加入標準后總體積變化不影響流動(dòng)注射分析儀的分散過(guò)程。
4. 多點(diǎn)校準與分段校正
對于非線(xiàn)性響應的檢測器(如熒光猝滅、免疫分析),需采用多點(diǎn)校準或分段擬合。例如,在高濃度區使用二次多項式擬合,低濃度區采用線(xiàn)性模型,以提高全量程準確性。
三、校準前的系統準備
1. 流路清洗:用空白載流液沖洗管路,排除氣泡和殘留污染物。
2. 基線(xiàn)穩定化:運行空白液至檢測信號波動(dòng)小于預設閾值(如±1%)。
3. 流速校準:通過(guò)計時(shí)或電子流量計驗證蠕動(dòng)泵轉速與實(shí)際流速的一致性。
4. 進(jìn)樣系統校驗:檢查注射閥密封性及采樣環(huán)體積精度(如20 μL環(huán)的誤差應<0.5 μL)。
四、影響校準準確性的關(guān)鍵因素
1. 氣泡與壓力波動(dòng):管路中的氣泡會(huì )改變流動(dòng)阻力,導致流速瞬時(shí)變化,需通過(guò)預混合或脫氣處理消除。
2. 交叉污染:高濃度樣品殘留可能導致低濃度樣本信號偏高,需增加清洗周期或使用惰性涂層管路。
3. 溫度效應:反應塊溫度波動(dòng)會(huì )影響化學(xué)反應速率,需配備恒溫裝置(如Peltier控溫模塊)。
4. 檢測器漂移:光源老化(如LED或氘燈)或光電元件靈敏度下降需通過(guò)頻繁校準補償。
5. 標準物質(zhì)穩定性:標準溶液需現配現用或低溫保存,避免揮發(fā)、沉淀或分解。
五、日常維護與定期校準
1. 日校準:開(kāi)機后運行空白液和中等濃度標準液,驗證基線(xiàn)及響應值是否在允許范圍內。
2. 周校準:重新繪制標準曲線(xiàn),檢查線(xiàn)性范圍及截距變化。
3. 月維護:清洗管路、更換耗材(如泵管、反應器)、檢查電磁閥密封性。
4. 異常情況處理:若校準曲線(xiàn)斜率突變超過(guò)10%,需排查流路堵塞、檢測器故障或標準物質(zhì)失效。