Широкий ассортимент подшипников ведущих мировых производителей. SKF, FAG, INA, NSK, TIMKEN
Направляющие, каретки, шарико-винтовые передачи для станков и автоматизации
Изготовление нестандартных деталей и узлов по чертежам заказчика
Консультации инженеров, помощь в подборе аналогов, расчёт ресурса
На подшипники NSK
Уже доступен
Высокоэффективная жидкостная хроматография представляет собой один из наиболее востребованных методов аналитической химии, используемый для разделения, идентификации и количественного определения компонентов сложных смесей. Метод основан на распределении компонентов между двумя фазами: неподвижной (сорбент в колонке) и подвижной (элюент).
Отличительной особенностью ВЭЖХ является использование высокого давления до 400 бар и мелкодисперсных сорбентов с размером частиц от 1,8 до 10 мкм. Такая конфигурация обеспечивает высокую эффективность разделения и короткое время анализа. Жидкая подвижная фаза определенного состава подается насосным блоком с постоянной скоростью через хроматографическую колонку, представляющую собой стальную трубку длиной от 50 до 250 мм и внутренним диаметром от 2 до 5 мм.
В фармацевтической промышленности ВЭЖХ используется для анализа лекарственных препаратов перед их выпуском. Обращённо-фазовая ВЭЖХ позволяет определить чистоту действующего вещества, выявить примеси и продукты деградации. Для анализа парацетамола типичные условия: колонка C18 (250×4,6 мм, 5 мкм), подвижная фаза метанол-вода 30:70, скорость потока 1 мл/мин, детектирование при 245 нм.
Существует несколько режимов разделения в ВЭЖХ. Обращённо-фазовая хроматография использует неполярную стационарную фазу и полярные растворители, что делает её наиболее распространенным вариантом для анализа органических соединений. Нормально-фазовая хроматография применяет полярную стационарную фазу и неполярные элюенты. Ионообменная хроматография предназначена для разделения ионизирующихся веществ, а эксклюзионная хроматография разделяет молекулы по размеру.
Современные ВЭЖХ-системы оснащаются различными детекторами. УФ-спектрофотометрические детекторы регистрируют поглощение света в диапазоне 190-800 нм, флуориметрические детекторы обеспечивают высокую чувствительность для флуоресцирующих соединений, рефрактометрические детекторы работают с веществами, не имеющими хромофорных групп. Для максимальной информативности применяются масс-спектрометрические детекторы, позволяющие получать структурную информацию о соединениях.
Газовая хроматография представляет собой физико-химический метод разделения веществ, основанный на распределении компонентов между газовой подвижной фазой (газом-носителем) и неподвижной фазой. Метод применим для анализа газообразных, жидких и твердых веществ с молекулярной массой менее 400 Да, обладающих достаточной летучестью и термостабильностью.
Базовая конфигурация газового хроматографа включает источник газа-носителя под давлением до 150 атмосфер, систему ввода пробы с испарителем, хроматографическую колонку и детекторную систему. В качестве газа-носителя чаще всего используется гелий, реже аргон, азот или водород. Регулятор расхода газа поддерживает рабочее давление в системе обычно от 4 до 10 атмосфер.
Насадочные колонки представляют собой трубки диаметром 2-4 мм, заполненные твердым носителем с нанесенной неподвижной фазой. Капиллярные колонки диаметром 0,1-0,5 мм с неподвижной фазой, нанесенной на внутреннюю стенку, обеспечивают более высокую эффективность разделения и меньшее время анализа. Современные капиллярные колонки обеспечивают эффективность до 300000 теоретических тарелок.
Пламенно-ионизационный детектор является универсальным для органических соединений с пределом обнаружения на уровне 10 в минус 12 степени грамм. Детектор по теплопроводности работает со всеми веществами, но имеет меньшую чувствительность. Электронно-захватный детектор высокочувствителен к галогенсодержащим соединениям. Для максимальной специфичности применяются масс-спектрометрические детекторы.
Время удерживания компонента в газовой хроматографии рассчитывается по формуле:
tR = t0 (1 + k)
где tR - время удерживания, t0 - время выхода несорбируемого компонента (мертвое время), k - фактор удерживания.
Фактор удерживания определяется как: k = K × Vs / Vm, где K - константа распределения, Vs - объем неподвижной фазы, Vm - объем подвижной фазы.
Хромато-масс-спектрометрия представляет собой комбинированный метод, объединяющий разделительную способность хроматографии с идентификационными возможностями масс-спектрометрии. Это сочетание многократно увеличивает аналитические возможности по сравнению с отдельным применением каждого метода.
LC-MS применяется для анализа нелетучих и термолабильных соединений, таких как белки, пептиды, нуклеотиды, полярные лекарственные вещества. Образец растворяется в жидкости и вводится в жидкостный хроматограф, где происходит разделение компонентов. Для перехода от жидкой фазы к газовой применяются специальные интерфейсы ионизации: электроспрей, химическая ионизация при атмосферном давлении, фотоионизация при атмосферном давлении.
Электроспрей представляет собой наиболее распространенный метод ионизации в LC-MS, позволяющий анализировать крупные молекулы с массой до 5000 Да. Метод основан на распылении раствора в электрическом поле высокого напряжения, что приводит к образованию заряженных капель и последующему испарению растворителя. Химическая ионизация при атмосферном давлении эффективна для менее полярных соединений.
GC-MS используется для анализа летучих органических соединений: нефтепродуктов, лекарственных препаратов, наркотических веществ, пестицидов. Образец в газообразном состоянии вводится в газовый хроматограф, где происходит разделение компонентов. Затем компоненты последовательно поступают в масс-спектрометр, где подвергаются ионизации методом электронного удара при энергии 70 эВ.
В токсикологии GC-MS является золотым стандартом для определения наркотических веществ в биологических жидкостях. Для анализа кокаина в моче применяется метод с пределом обнаружения 5 нг/мл. Проба подвергается экстракции, дериватизации, затем анализируется на GC-MS в режиме селективного ионного мониторинга с регистрацией характеристических ионов массой 182, 272 и 303 Да.
Тандемная масс-спектрометрия включает два или более масс-анализаторов, расположенных последовательно. Это позволяет проводить фрагментацию ионов и получать структурную информацию о соединениях. Метод обеспечивает чрезвычайно высокую специфичность и чувствительность, что критично для анализа следовых количеств веществ в сложных матрицах. Квадрупольные ионные ловушки типа LTQ позволяют проводить до 10 стадий масс-селекции и фрагментации.
Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой представляет собой высокочувствительный метод элементного анализа, позволяющий одновременно определять большинство элементов периодической таблицы с пределами обнаружения на уровне нанограммов на литр и ниже.
Индуктивно-связанная плазма представляет собой высокоионизированный аргоновый газ при температуре от 6000 до 10000 градусов Цельсия, создаваемый радиочастотным полем. Плазма поддерживается в горелке, состоящей из трех концентрических кварцевых трубок, расположенных внутри катушки индуктивности с радиочастотным током. Образец вводится в плазму в виде аэрозоля, где при высокой температуре атомы ионизируются, теряя один электрон и переходя в состояние однозарядного иона.
Образующиеся ионы через систему конусов пробоотборника и скиммера попадают в высоковакуумную область масс-спектрометра, где происходит их разделение по массе и детектирование. Современные приборы оснащаются квадрупольными масс-анализаторами, времяпролетными детекторами или масс-анализаторами на основе ионно-циклотронного резонанса для высокоточных измерений.
Метод позволяет определять элементы с атомной массой от 7 (литий) до 250 (уран) одновременно в одном анализе. Типичный прибор способен определять содержание от нанограммов на литр до десятков миллиграммов на литр, обеспечивая линейный динамический диапазон до девяти порядков величины. ИСП-МС позволяет проводить высокоточный изотопный анализ, что важно для геохимических исследований и изучения процессов миграции элементов.
Основным ограничением метода являются спектральные интерференции, связанные с наложением изобарных ионов и образованием молекулярных ионов в плазме. Например, определение железа с массой 56 Да осложняется присутствием молекулярного иона аргона с кислородом той же массы. Для устранения интерференций применяются коллизионные ячейки с инертным газом или реакционные ячейки с химически активными газами.
ИСП-ОЭС представляет собой альтернативный метод элементного анализа, в котором регистрируется не масса ионов, а эмиссионное излучение возбужденных атомов в плазме. Метод позволяет определять практически все элементы за исключением аргона, обеспечивая пределы обнаружения на уровне микрограммов на литр. ИСП-ОЭС широко применяется в металлургии для контроля состава сплавов, в экологическом мониторинге для анализа воды и почв, в пищевой промышленности для определения минерального состава продуктов.
Валидация аналитических методов представляет собой документированное подтверждение того, что аналитическая методика обеспечивает получение достоверных результатов и пригодна для своего предполагаемого применения. Валидация является обязательным требованием надлежащей лабораторной и производственной практики.
Специфичность характеризует способность метода определять целевой компонент в присутствии других веществ, которые могут присутствовать в образце. Для хроматографических методов критерием специфичности является разрешение пиков: расстояние между максимумами соседних пиков должно превышать половину суммы их ширин у основания. Разрешение должно быть не менее 1,5 для обеспечения надежного разделения.
Линейность представляет собой прямо пропорциональную зависимость аналитического сигнала от концентрации определяемого вещества в пределах диапазона применения. Для проверки линейности измеряют аналитические сигналы для минимум пяти проб с различными концентрациями. Экспериментальные данные обрабатывают методом наименьших квадратов, получая уравнение регрессионной прямой. Коэффициент корреляции должен быть не менее 0,99 для количественных методов и не менее 0,9 для определения следовых количеств.
LOD рассчитывается по формуле:
LOD = 3,3 × σ / S
LOQ рассчитывается по формуле:
LOQ = 10 × σ / S
где σ - стандартное отклонение свободного члена калибровочного графика или стандартное отклонение холостой пробы, S - угловой коэффициент калибровочного графика.
Пример расчета: При построении калибровочного графика получено уравнение y = 1000x + 5, где стандартное отклонение свободного члена σ = 0,5. Тогда LOD = 3,3 × 0,5 / 1000 = 0,00165 мг/л, LOQ = 10 × 0,5 / 1000 = 0,005 мг/л.
Точность (правильность) выражает близость между принятым истинным значением и полученным средним значением. Для оценки точности анализируют стандартные образцы известной концентрации или применяют метод добавок. Критерием является открываемость в диапазоне 98-102 процента для количественного определения основного компонента.
Прецизионность характеризует воспроизводимость результатов при повторных измерениях. Различают повторяемость (результаты получены одним аналитиком в течение короткого времени), промежуточную прецизионность (анализы в одной лаборатории разными аналитиками в разные дни) и воспроизводимость (межлабораторные испытания). Прецизионность выражается через относительное стандартное отклонение, которое не должно превышать 2 процента для количественного анализа.
Диапазон применения представляет собой интервал между минимальной и максимальной концентрациями, для которого методика демонстрирует приемлемые показатели точности, прецизионности и линейности. Для методик количественного определения диапазон обычно составляет от предела количественного определения до 120 процентов номинальной концентрации.
Робастность характеризует устойчивость методики к небольшим преднамеренным изменениям параметров. Для хроматографических методов исследуют влияние изменения pH подвижной фазы, температуры колонки, скорости потока, состава подвижной фазы. Методика считается робастной, если относительное стандартное отклонение результатов при варьировании условий не превышает 5 процентов.
Квалификация оборудования представляет собой документированное подтверждение того, что оборудование установлено правильно, функционирует надлежащим образом и обеспечивает стабильные результаты в соответствии с установленными критериями приемлемости.
Квалификация проекта выполняется до приобретения оборудования и включает установление функциональных и операционных требований к оборудованию, выбор подходящей модели, оценку соответствия требованиям процесса. Результатом является спецификация требований пользователя, содержащая детальное описание необходимых характеристик оборудования.
Квалификация монтажа проводится после установки оборудования и включает проверку комплектности поставки, соответствия документации, правильности установки и подключения к инженерным сетям, целостности транспортной упаковки и отсутствия повреждений. Все серийные номера, версии программного обеспечения и даты калибровки регистрируются в протоколе квалификации монтажа.
Важно: Квалификация функционирования должна проводиться ежегодно для поддержания валидированного статуса оборудования. Некоторые виды оборудования, такие как pH-метры, термостаты и центрифуги, требуют только квалификации монтажа и функционирования, так как их корректная работа определяется одним параметром и они подвергаются регулярной калибровке.
Квалификация функционирования направлена на подтверждение того, что все функции оборудования работают в соответствии со спецификациями производителя в пределах установленных рабочих параметров. Проверяются системы безопасности, блокировки, приборы контроля, диапазоны измерения, воспроизводимость показаний. Для хроматографического оборудования тестируются стабильность базовой линии, воспроизводимость времен удерживания, площадей и высот пиков, линейность детектора.
Квалификация эксплуатации является завершающим этапом и доказывает, что оборудование работает стабильно и обеспечивает получение достоверных результатов в реальных условиях эксплуатации с использованием типичных образцов. Проводится анализ контрольных образцов в течение определенного периода времени, результаты должны находиться в установленных пределах.
Калибровка представляет собой совокупность операций, устанавливающих соотношение между значениями величин, полученными с помощью данного средства измерений, и соответствующими известными значениями величин, воспроизводимых эталонами. Калибровка отличается от квалификации тем, что направлена исключительно на обеспечение точности измерений, тогда как квалификация охватывает все аспекты функционирования оборудования.
Периодичность калибровки устанавливается в зависимости от типа оборудования, интенсивности использования, требований нормативных документов и результатов предыдущих калибровок. Для аналитических весов рекомендуется ежегодная калибровка, для хроматографического оборудования - от одного раза в квартал до одного раза в год. После ремонта или перемещения оборудования обязательно проводится внеочередная калибровка.
Выбор аналитического метода определяется природой анализируемых веществ, требуемым пределом обнаружения, доступностью оборудования, стоимостью и временем анализа. Для летучих термостабильных органических соединений с молекулярной массой до 400 Да оптимальным является метод газовой хроматографии, обеспечивающий высокую эффективность разделения и чувствительность детектирования.
Подготовка проб является критическим этапом анализа, влияющим на точность и воспроизводимость результатов. Для жидких образцов применяется прямое разбавление, экстракция жидкость-жидкость или твердофазная экстракция. Твердые образцы требуют предварительного растворения или экстракции целевых компонентов подходящим растворителем. Биологические образцы часто подвергаются осаждению белков с последующей центрифугацией и анализом супернатанта.
Для газовой хроматографии нелетучие соединения переводят в летучие производные методом дериватизации. Типичными реагентами являются триметилсилилирующие агенты для получения триметилсилильных производных спиртов, карбоновых кислот и аминов. Для масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой твердые образцы растворяют в минеральных кислотах с применением микроволнового разложения при повышенных температуре и давлении.
Контроль качества включает регулярный анализ стандартных образцов, контрольных проб и холостых проб. Стандартные образцы известной концентрации анализируются с каждой серией проб для подтверждения правильности калибровки и отсутствия систематических ошибок. Контрольные пробы содержат целевые компоненты в концентрациях, близких к ожидаемым в реальных образцах, и позволяют оценить точность и прецизионность метода.
Холостые пробы не содержат целевых компонентов и служат для выявления загрязнения реагентов, посуды или атмосферы лаборатории. Аналитический сигнал в холостой пробе должен быть ниже предела обнаружения метода. Для хроматографических методов обязательно проводится проверка пригодности хроматографической системы перед началом анализа серии проб, включающая оценку эффективности колонки, разрешения пиков, симметрии пиков и воспроизводимости площадей пиков.
Определение остаточных органических растворителей в фармацевтической субстанции методом статической парофазной газовой хроматографии. Образец субстанции массой 100 мг помещают во флакон объемом 20 мл, герметично укупоривают и выдерживают при 80 градусах Цельсия в течение 30 минут для установления равновесия между твердой и газовой фазами. Затем 1 мл паровой фазы вводят в газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором. Условия хроматографирования: капиллярная колонка DB-624 длиной 30 м, внутренний диаметр 0,32 мм, толщина пленки 1,8 мкм; температура колонки от 40 до 240 градусов с программированием; газ-носитель гелий, скорость потока 2 мл в минуту. Метод позволяет определять 12 растворителей с пределом обнаружения от 0,5 до 5 мкг на грамм.
Результаты анализа должны сопровождаться оценкой их достоверности и неопределенности измерений. Неопределенность включает вклады от всех источников погрешности: приготовления стандартных растворов, градуировки, пробоподготовки, воспроизводимости измерений прибора. Расширенная неопределенность рассчитывается умножением стандартной неопределенности на коэффициент охвата, обычно равный 2 для уровня доверия 95 процентов.
При получении результата, выходящего за установленные пределы, необходимо провести повторный анализ независимо приготовленной пробы. При подтверждении результата проводится расследование причин несоответствия. Результаты ниже предела количественного определения указываются как меньше соответствующего значения. Результаты ниже предела обнаружения указываются как не обнаружено.
ВЭЖХ использует жидкую подвижную фазу и предназначена для анализа нелетучих, термолабильных и полярных соединений, таких как фармацевтические субстанции, белки, углеводы. Метод работает при комнатной температуре или с умеренным нагревом до 60 градусов. ГХ использует газовую подвижную фазу и применяется для летучих термостабильных соединений с молекулярной массой до 400 Да, таких как углеводороды, спирты, эфиры, органические кислоты. Метод требует испарения образца при температуре до 450 градусов. Выбор метода определяется физико-химическими свойствами анализируемых веществ: для летучих термостабильных соединений предпочтительна ГХ благодаря высокой эффективности и чувствительности, для нелетучих и термолабильных соединений необходима ВЭЖХ.
LOD (предел обнаружения) представляет собой минимальную концентрацию анализируемого вещества, которая может быть обнаружена с приемлемой достоверностью, но не обязательно количественно определена. Критерием является отношение сигнал-шум не менее 3 к 1. LOQ (предел количественного определения) - это минимальная концентрация, которая может быть определена количественно с приемлемой точностью и прецизионностью. Критерий - отношение сигнал-шум не менее 10 к 1. Расчет производится по формулам: LOD = 3,3 × σ / S и LOQ = 10 × σ / S, где σ - стандартное отклонение холостой пробы или свободного члена калибровочного графика, S - угловой коэффициент калибровочного графика. Для экспериментального определения готовят серию разбавлений образца и находят концентрацию, при которой достигается требуемое отношение сигнал-шум.
Валидация необходима для документированного подтверждения того, что аналитическая методика пригодна для своего предполагаемого применения и обеспечивает получение достоверных результатов. Валидация является обязательным требованием надлежащей лабораторной практики, надлежащей производственной практики и международных стандартов качества. Без валидации невозможно гарантировать, что методика обладает необходимой специфичностью, точностью, прецизионностью и чувствительностью. Валидация защищает производителя от выпуска недоброкачественной продукции, обеспечивает безопасность потребителей и служит доказательством компетентности лаборатории. При регистрации лекарственных средств регуляторные органы требуют представления отчетов о валидации всех аналитических методик, используемых для контроля качества.
Масс-спектрометрическое детектирование обеспечивает высочайшую специфичность благодаря регистрации массы ионов, что позволяет однозначно идентифицировать соединения даже в сложных смесях без полного хроматографического разделения. Метод обладает высокой чувствительностью с пределами обнаружения на уровне пикограммов и фемтограммов, что на несколько порядков ниже, чем у традиционных детекторов. Масс-спектрометрия позволяет получать структурную информацию о соединениях путем анализа фрагментации молекулярных ионов. Тандемная масс-спектрометрия дополнительно повышает специфичность и чувствительность за счет селективной фрагментации и регистрации характеристических переходов. Основным ограничением является высокая стоимость приобретения и эксплуатации оборудования, а также необходимость квалифицированного персонала для работы и обслуживания.
Первичная квалификация включает этапы монтажа, функционирования и эксплуатации и проводится при вводе нового оборудования в эксплуатацию. Периодическая реквалификация проводится ежегодно для подтверждения сохранения валидированного статуса оборудования. Квалификация функционирования должна проводиться после любого ремонта или модификации оборудования, замены критических компонентов, перемещения оборудования в другое помещение, после длительного простоя. Квалификация эксплуатации может проводиться чаще, например ежеквартально, если оборудование используется для анализа критических параметров продукции. Некоторые виды оборудования, такие как pH-метры и аналитические весы, требуют только ежегодной квалификации монтажа и функционирования в сочетании с регулярной калибровкой. Периодичность устанавливается на основе оценки рисков и результатов предыдущих квалификаций.
Квадрупольные масс-анализаторы являются наиболее распространенными благодаря надежности, компактности и умеренной стоимости. Они обеспечивают разрешение около 1 атомной единицы массы и диапазон масс до 2000 Да. Времяпролетные анализаторы обладают высоким разрешением до 40000 и неограниченным диапазоном масс, что важно для анализа крупных биомолекул. Ионные ловушки позволяют проводить многостадийную масс-спектрометрию для структурного анализа. Орбитальные ловушки обеспечивают сверхвысокое разрешение до 500000 и точность определения массы менее 1 миллионной доли атомной единицы массы. Магнитные секторные анализаторы с двойной фокусировкой используются для высокоточного изотопного анализа. Масс-анализаторы на основе ионно-циклотронного резонанса в сверхпроводящих магнитах обеспечивают максимальное разрешение, но требуют криогенного охлаждения жидким гелием. Выбор типа анализатора определяется требованиями к разрешению, точности, диапазону масс и бюджетом лаборатории.
ИСП-МС применяется для элементного анализа и позволяет одновременно определять большинство элементов периодической таблицы от лития до урана. Метод обеспечивает чрезвычайно низкие пределы обнаружения на уровне нанограммов на литр и ниже, что на два-три порядка чувствительнее атомно-абсорбционной спектроскопии. ИСП-МС позволяет проводить мультиэлементный анализ, определяя до 70 элементов за один анализ продолжительностью несколько минут, что значительно ускоряет процесс по сравнению с последовательным определением каждого элемента. Метод обладает широким линейным динамическим диапазоном до девяти порядков величины, позволяя определять как следовые концентрации, так и основные компоненты. ИСП-МС используется в экологическом мониторинге для анализа воды, почв и воздуха, в геохимии для изучения горных пород и минералов, в клинической диагностике для определения микроэлементов в биологических жидкостях, в пищевой промышленности для контроля содержания тяжелых металлов и микроэлементов.
Для обеспечения линейности калибровочной кривой необходимо использовать минимум пять концентраций стандартных растворов, равномерно распределенных в диапазоне от предела количественного определения до 120 процентов максимальной ожидаемой концентрации. Стандартные растворы должны готовиться из аттестованных стандартных образцов известной чистоты с использованием откалиброванной мерной посуды класса А. Растворители и реагенты должны быть квалификации для хроматографии или для анализа. Каждая концентрация должна анализироваться как минимум дважды, предпочтительно трижды. Данные обрабатываются методом наименьших квадратов с построением уравнения регрессионной прямой. Коэффициент корреляции должен быть не менее 0,99. Необходимо проверить остатки регрессии на случайность распределения. Систематическое отклонение остатков указывает на нелинейность или гетероскедастичность, что требует преобразования данных или изменения модели зависимости. Калибровочная кривая должна проверяться при каждой серии анализов путем измерения контрольного стандарта известной концентрации.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.