帯電エアロゾル検出器

荷電エアロゾル検出器（CAD）は、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）や超高速液体クロマトグラフィー（UHPLC）と組み合わせて使用​​される検出器であり、電位計を使用して検出される荷電エアロゾル粒子を生成することにより、サンプル内の化学物質の量を測定します。^{[1] [2] [3] [4]}これは、発色団がないため従来のUV / Visアプローチを使用して検出できない化合物の分析によく使用されます。 CADは、抗生物質、賦形剤、イオン、脂質、天然物、バイオ燃料、糖、界面活性剤など、すべての不揮発性および多くの半揮発性分析対象物を測定できます。^{[4] CADは、他のエアロゾル検出器（例：}蒸発光散乱検出器（ELSD）や凝縮核光散乱検出器（CNLSD））と同様に、破壊的汎用検出器のカテゴリに分類されます（クロマトグラフィー検出器を参照）。

CADの前身である蒸発電気検出器は、2002年にTSI Inc.のKaufmanによって米国特許6,568,245 ^[5]で初めて説明され、TSIの電気的エアロゾル測定（EAM）技術に液体クロマトグラフィーのアプローチを組み合わせたものでした。^[6] 同じ頃、カリフォルニア州立大学のDixonとPetersonは、液体クロマトグラフィーとTSIのEAM技術の初期バージョンの組み合わせを調査していました。彼らはこれをエアロゾル電荷検出器と呼んでいました。^[7]その後、TSIとESA Biosciences Inc.（現在はThermo Fisher Scientificの一部門）とのコラボレーションにより、最初の商用機器であるCorona CADが誕生し、ピッツバーグカンファレンスシルバーピッツコンエディター賞（2005年）とR&D 100賞（2005年）の両方を受賞しました。^[8]製品設計における継続的な研究とエンジニアリングの改善により、CADの機能はますます向上しました。^[9] CADの最新版は、サーモサイエンティフィックコロナベオ荷電エアロゾル検出器^[10] 、コロナベオRS荷電エアロゾル検出器^[11]、サーモサイエンティフィックヴァンキッシュ荷電エアロゾル検出器^{[12]です。}

一般的な検出スキーム^[13]には以下が含まれます。

• 分析カラムからの移動相の空気噴霧によりエアロゾルを形成します。
• 大きな液滴を除去するエアロゾルコンディショニング。
• 液滴から溶媒が蒸発して乾燥した粒子を形成します。
• コロナ放電により形成されたイオンジェットを使用した粒子の充電。
• 粒子選択 - 過剰なイオンと高移動度の荷電粒子にはイオントラップが使用されます。
• フィルター/電位計を使用したエアロゾル粒子の総電荷の測定。

CAD は他のエアロゾル検出器と同様に、揮発性移動相でのみ使用できます。分析対象物を検出するには、移動相よりも揮発性が低い必要があります。

CADの仕組みに関するより詳細な情報は、液体クロマトグラフィーリソースセンターの荷電エアロゾル検出で見つけることができます。^[14]

• CADと蒸発光散乱検出器（ELSD）は、UV検出器などの濃度感度検出器（応答は特定の時間における溶出液内の分析対象物の濃度に比例する）とは対照的に、質量流量感度検出器（応答は単位時間あたりに検出器に到達する分析対象物の質量に比例する）である。^[4]
• CADとELSDはどちらもほとんどのサンプルタイプに対して非線形応答を示しますが、小さな範囲（例：1～100 ng）ではCAD応答は十分に線形です。^[15]応答曲線の形状は2つの検出器間で異なります。^[6]

• どちらの検出器も、完全に揮発性のある移動相と非揮発性のサンプルを使用する必要があります。CADの応答は移動相の有機含有量に依存し、有機含有量の多い移動相では水性移動相よりも応答が高くなります。^{[16] [15]}
• CAD応答は、検出限界が1～3 ngの非揮発性分析物に対しては非常に均一であるが、イオン化された塩基性分析物に対する応答は中性分析物に対する応答よりも大きくなる可能性がある。^[15]
• 適切に個別に最適化すると、CADとELSDはどちらも同様の反応を示します。^[4]
• 検出器の移動相とガス流特性を定期的に洗浄し最適化しないと、日内および日中の精度/再現性に誤差が生じます。^[4]