液体クロマトグラフィー蛍光検出器(FLD)は高感度、高選択性の検出器であり、蛍光を発生できる化合物や誘導体化されて発光する物質に適している。その核心的な優位性は感度が紫外線検出器の何倍にも達することができ、しかも耐干渉能力が強いことにある。
蛍光検出器の動作機構は光ルミネセンス現象に基づいており、コアステップは以下の通りである:
励起光照射光源(通常のキセノンランプ、水銀ランプまたはレーザダイオード)は特定の波長の励起光を放射し、モノクロメータ(格子またはフィルタ)により単一波長の励起光ビームを選別し、カラムの流出液(検出池)に集束する。測定対象成分分子が励起光エネルギーを吸収すると、基底状態(定常状態)から励起状態(高エネルギー状態)に遷移する。
蛍光発光が励起状態にある分子は不安定で、非常に短時間(10⁻〜10⁻秒)で非放射遷移によって部分エネルギーを損失し、励起状態の*低振動準位に戻り、再び放射遷移によって光子を放出し、基底状態に戻る。この過程で発生した光は蛍光である。蛍光の波長は常に励起光の波長(Stokes変位)より大きく、これは蛍光検出の重要な特徴である。
信号収集と変換励起光の干渉を避けるために、検出器の蛍光受信システム(光電子増倍管PMTまたはフォトダイオード)は通常、励起光光路と90°の角度で配置される。放出された蛍光は、モノクロメータによって特徴的な蛍光波長をスクリーニングした後、光電検出器によって受信され、電気信号に変換される。電気信号強度と測定対象成分の濃度は一定範囲内で線形関係を呈し、その後増幅とデータ処理を経て、クロマトグラフィーピークと定量結果を得た。
検出プロセス:
キセノンランプやレーザーなどの励起光源は連続スペクトルを発し、モノクロメータで分光した後、励起光として特定の波長を選択する。
試料セル中の蛍光物質に励起光を照射し、蛍光を発生させた。
蛍光信号は、直角方向の光路(励起光干渉を回避する)を介して感光素子(光電子増倍管など)によって検出され、電気信号に変換される。
電気信号は増幅されてデータ処理システムに転送され、クロマトグラフィーが生成される。
液体クロマトグラフィー蛍光検出器はその高感度と高選択性で微量分析の重要なツールとなり、特に生物、環境などの分野に適している。しかし、その非汎用性と干渉に対する感受性は適用範囲を制限する。レーザー光源、併用技術または誘導体化方法を結合することにより、さらにその分析能力を広げ、複雑なサンプル検査の需要を満たすことができる。