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你了解高效液相色谱仪吗?
  • 发布日期:2021-07-15      浏览次数:361
    •   今天小编就带大家来了解一下高效液相色谱仪。我将从原理、结构及功能、色谱特点以及应用等四个方面介绍一下高效液相色谱仪。
       
        原理:高效液相色谱仪(HPLC)是应用高效液相色谱原理,主要用于分析高沸点不易挥发的、受热不稳定的和分子量大的有机化合物的仪器设备。它由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。HPLC广泛应用于生命科学、食品科学、药物研究以及环境研究中。储液器中的流动相被高压泵打入检测系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样本溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的“吸附-解吸”的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样本浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式输出检测结果。
       
        根据分离机制的不同,HPLC原理可分为液固吸附色谱法、液液分配色谱法(正相与反相)、离子交换色谱法。
       
        1.液固吸附色谱法
       
        液固吸附色谱法中,固定相为固体吸附剂,根据各组分吸附能力差异而使组分得以分离。常用的吸附剂为硅胶或氧化铝,大多数用于非离子型化合物。吸附色谱固定相可以分为极性和非极性两大类。对流动相的要求为:
       
        1)选用的溶剂应当与固定相互不相溶,并能保持色谱柱的稳定性。
       
        2)选用的溶剂应有高纯度,以防所含微量杂质在柱中积累,引起柱性能的改变。
       
        3)选用的溶剂性能应与所使用的检测器相匹配,如果使用紫外吸收检测器,就不能选用在检测波长下有紫外吸收的溶剂;若使用示差折光检测器,就不能用梯度洗脱。
       
        4)选用的溶剂应对样品有足够的溶解能力,以提高测定的灵敏度。
       
        5)选用的溶剂应具有低的黏度和适当低的沸点。
       
        6)应尽量避免使用具有显著毒性的溶剂,以保证工作人员的安全。
       
        液固色谱法是以表面吸附性能力为依据的,所以它常用于分离极性不同的化合物,也能分离那些具有相同极性基团,但数量不同的样品。
       
        2.液液分配色谱法:固定相为液体,根据被分离的组分在流动相和固定相中的溶解度不同而分离。依固定相和流动相的极性不同可分为正相色谱法和反相色谱法。正相色谱法采用极性固定相,流动相为相对非极性的疏水性溶剂,常用于分离中等极性和极性较强的化合物;反相色谱法一般用非极性固定相,流动相为水或缓冲溶液,适用于分离非极性和极性较弱的化合物。其中,反相色谱应用最广。
       
        3.离子交换色谱法:固定相是离子交换树脂。树脂上可电离离子与流动相中具有相同电荷的离子及被测组分的离子进行交换,根据各离子与离子交换基团具有不同的电荷吸引力而分离。
       
        结构及功能:HPLC仪一般由溶剂输送系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统和数据处理与记录系统组成,具体包括储液器、输液泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪或数据工作站等几部分。其中输液泵、色谱柱和检测器是HPLC仪的关键部分。
       
        1.溶剂输送系统
       
        储液器:用来贮存数量足够、符合要求的流动相。配有溶剂过滤器,以防止流动相中的颗粒进入泵内。
       
        脱气器:脱气的目的是为了防止流动相从色谱柱内流出时释放出气泡进入检测器,从而引起噪声,不能正常检测。
       
        输液泵:将储液器中的流动相连续不断地以高压形式进入液路系统,使样品在色谱柱中完成分离过程。
       
        梯度洗脱装置:是在分离过程中通过逐渐改变流动相的组成增加洗脱能力的一种装置。
       
        2.进样系统
       
        进样器:是将样品送入色谱柱的装置,进样方式可以分为两种:阀进样或自动进样。比较常用的是采用自动进样器装样。
       
        3.分离系统色谱柱:对样品进行分离,是整个色谱系统的心脏,它的质量优劣直接影响到分离的效果。
       
        4.检测系统检测器:将色谱柱连续流出的样品组分转变成易于测量的电信号,被数据系统接收,得到样品分离的色谱图。
       
        5.数据处理和记录系统对色谱数据进行处理,并参与HPLC仪器的自动控制。
       
        色谱特点
       
        高压——压力可达150~300kg/cm2。色谱柱每米降压为75kg/cm2以上。
       
        高速——流速为0.1~10.0mL/min。
       
        高效——塔板数可达5000/米。在一根柱中同时分离成份可达100种。
       
        高灵敏度——紫外检测器灵敏度可达0.01ng。同时消耗样品少。
       
        速度快——通常分析一个样品在15~30min,有些样品甚至在5min内即可完成。
       
        灵敏度高——紫外检测器可达0.01ng,荧光和电化学检测器可达0.1pg。
       
        色谱柱可反复使用——用一根色谱柱可分离不同的化合物。
       
        样品量少,容易回收——样品经过色谱柱后不被破坏,可以收集单一组分或做制备。
       
        应用
       
        高效液相色谱法只要求样品能制成溶液,不受样品挥发性的限制,流动相可选择的范围宽,固定相的种类繁多,因而可以分离热不稳定和非挥发性的、离解的和非离解的以及各种分子量范围的物质。
       
        与试样预处理技术相配合,HPLC所达到的高分辨率和高灵敏度,使分离和同时测定性质上十分相近的物质成为可能,能够分离复杂相体中的微量成分。随着固定相的发展,有可能在充分保持生化物质活性的条件下完成其分离。
       
        HPLC成为解决生化分析问题最有前途的方法。由于HPLC具有高分辨率、高灵敏度、速度快、色谱柱可反复利用,流出组分易收集等优点,因而被广泛应用到生物化学、食品分析、医药研究、环境分析、无机分析等各种领域。高效液相色谱仪与结构仪器的联用是一个重要的发展方向。
       
        液相色谱-质谱联用技术受到普遍重视,如分析氨基甲酸酯农药和多核芳烃等;液相色谱-红外光谱联用也发展很快,如在环境污染分析测定水中的烃类,海水中的不挥发烃类,使环境污染分析得到新的发展。
     
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