高效液相色谱基本原理 高效液相色谱分析( 二 )


目前液相色谱流动相脱气广泛采用离线超声振荡脱气、在线惰性气体鼓泡吹扫脱气和在线真空脱气 。
超声波脱气:将准备好的接流容器放入超声波水槽中脱气10-20min 。这种方法比较简单,基本能满足日常分析和操作的要求,所以目前仍被广泛使用 。
惰性气体鼓泡吹扫脱气:将气源(钢瓶)中的气体(氦气)缓慢均匀地引入储液罐中的流动相中,其他气体分子被氦气分子替代,但其在溶剂中的溶解度很小,微量氦气形成的小气泡对检测没有影响 。
真空空脱气器:流动相通过一段多孔合成树脂膜制成的输液管,输液管外有一个真空空容器 。当真空空泵工作时,膜外减压,小分子量的氧气、氮气和二氧化碳会由内向外进入膜内被去除 。
图5 。真空在线除气器示意图
3.梯度洗脱装置HPLC有等度洗脱和梯度洗脱两种方式 。等容洗脱是指流动相的组成在同一分析周期内保持恒定,适用于组分少、性质差异小的样品 。梯度洗脱是在一个分析循环中控制流动相组成的过程,如溶剂极性、离子强度和pH值等 。用于分析成分多、性质差异大的复杂样品 。梯度洗脱可以缩短分析时间,提高分辨率,改善峰形,提高检测灵敏度,但往往会造成基线漂移,降低重现性 。由两种溶剂组成的梯度洗脱可以任意程度的混合,即有很多洗脱曲线:线性梯度、凹形梯度、凸形梯度和阶梯形梯度 。最常用的是线性梯度,特别适合在反相柱上进行梯度洗脱 。
梯度:在一定时间内连续均匀地增加流动相的强度 。
步骤:直接从一个低强度流动相换到另一个高强度流动相 。
梯度洗脱可以通过两种方式实现:低压梯度(外梯度)和高压梯度(内梯度) 。
高压梯度一般只用于二元梯度,即使用两台高压泵按设定的比例将A、B流动相输送至混合器 。它具有精度高、易于实现自动控制的优点 。
图6 。高压梯度装置结构示意图
低压梯度只需要一个高压泵 。与等度洗脱输液系统相比,在泵前安装一个比例阀,在比例阀内完成混合 。常压下混合容易形成气泡,因此低压梯度通常配备在线脱气器 。
图7 。四级低压系统结构示意图
4.进样系统使用安装在色谱柱入口处的早期隔膜和断流取样器 。目前多采用六通取样阀或自动取样器 。采样装置要求:密封性好,死体积小,重复性好,保证集中采样,采样时对色谱系统的压力和流量影响小 。
通常,六通取样阀常用于高效液相色谱分析 。六通阀有两种取样方法:部分填充法和完全填充法 。
①进样的部分充液法:进样量应不超过定量环体积的50%(最大为75%),进样量应准确且每次相同 。该方法的准确性和重复性取决于注射器采样的熟练程度,且容易因采样而产生峰展宽 。
②完全充液法采样:采样量应不少于定量环体积的5~10倍(至少3倍),以完全替代定量环中的流动相,消除壁效应,保证采样的准确性和重复性 。
图8 。六通取样阀结构原理示意图
5.分离系统分离系统包括色谱柱、保护柱和柱烘箱 。
色谱柱:色谱是分离分析的手段,分离是核心,所以负责分离的色谱柱是色谱系统的心脏 。色谱柱由柱管、压帽、套圈(密封圈)、筛板(过滤器)、连接器、螺钉等组成 。色谱填料是制备后用于填充色谱柱的物质颗粒,通常是粒径为5-10 μm的球形颗粒 。色谱柱根据用途可分为分析型和制备型,具有不同的尺寸和规格:
①常规分析柱(恒柱),内径2 ~ 5毫米(常用4.6毫米,国内4毫米、5毫米),柱长10 ~ 30厘米;
②窄孔(又称小直径柱和半微柱),内径1~2mm,柱长10 ~ 20cm;
③内径为0.2 ~ 0.5 mm的毛细管柱(也称微柱);
④内径> 5 mm的半制备柱;
⑤实验室配制的柱,内径20 ~ 40毫米,柱长10 ~ 30厘米;
⑥生产制备柱:内径可达数十厘米 。
图9 。色谱柱结构示意图
保护柱:保护柱的主要作用是防止吸附性强的杂质污染柱,从而延长柱的寿命 。对于不同类型的色谱柱,应选择带有相应填料的保护柱 。需要注意的是,柱芯使用寿命长,应定期更换 。
柱烘箱:保持色谱柱温度恒定,避免保留时间变化,保证分离效果稳定 。
6.检测器检测器是连续监测色谱柱分离出的流出液成分和含量变化的装置,是高效液相色谱仪的三大关键部件之一 。高效液相色谱检测器要求灵敏度高、噪声低(即对温度、流速等外界变化不敏感)、线性范围宽、重复性好、适用范围广 。
表2 。共性的基本特征2 。高效液相色谱检测器
7.数据处理系统该系统可以对测试数据进行采集、存储、显示、打印和处理,从而可以正确进行样品的分离、制备或鉴定 。

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