高效液相色谱仪高压输液系统由贮液器、高压输液泵、过滤器、脱气装置和梯度洗脱装置等组成。
一、贮液器:
贮液器用来提供足够数量的符合要求的流动相,以完成分析工作。所有溶剂在放入贮液罐前必须经过0.45um滤膜过滤,除去溶剂中的机械杂质,以防输液管道和进样阀产生阻塞现象。
1、对贮液器的要求:
(1)必须有足够的容积,以备重复分析时保证供液。
(2)脱气方便。
(3)能耐一定的压力。
(4)所选用的材质对所使用的溶剂都是惰性的。
2、贮液器材质:
一般采用不锈钢、玻璃、聚四氟乙稀、特种塑料聚醚醚酮(PEEK)衬里为材料。
3、贮液器容积:
一般为0.5~2L为宜。
二、高压输液泵:
1、类型:
有恒流泵和恒压泵。
2、发展趋势:
(1)高效:填料颗粒小,分离效率高,柱压降大,泵工作压力大。
(2)分析时间短:流速更快,柱压降大。
(3)减少洗脱液用量。
(4)多元洗脱。
三、过滤器:
在高压输液泵的进口及它的出口与进样阀之间应设置过滤器。高压输液泵的活塞和进样阀阀芯的机械加工精密度非常高,微小的机械杂质进入流动相,会导致上述部件的损坏。同时,机械杂质在柱头上的积累会造成柱压升高,使色谱柱不能正常工作。常见的过滤器有溶剂过滤器和管道过滤器。
过滤器的滤芯采用不锈钢烧材料,孔径为2~3um,耐有机溶剂的侵蚀。若发现过滤器堵塞(发生流量减小现象),可将其浸入稀HNO3溶液中,在超声波清洗器中用超声波振荡10~15min,即可将堵塞的固体杂质洗出。若清洗后仍不能达到要求,则应更换滤芯。
四、脱气装置:
所有溶剂在使用前必须脱气。因为色谱柱是带压力操作的,而检测器是在常压下工作。若流动相中所含的空气不除去,则流动相通过色谱柱时其中的气泡受到压力而压缩,流出色谱柱后到检测器时因常压而将气泡释放出来,造成检测器噪声增大,使基线不稳,仪器不能正常工作。这在梯度洗脱时尤其突出。
脱气装置有离线超声波振荡脱气、在线惰性气体鼓泡吹扫脱气和在线真空脱气等装置。
五、梯度洗脱装置:
分低压梯度和高压梯度。
1、流动相的抽滤要求
色谱纯试剂,二次蒸馏水,缓冲盐一定要过滤。
2、吸滤头
特殊情况下可拆下滤头抽取以判断其中是否堵塞;亦可用注射器吸取流动相通过吸滤头打出以判断其是否堵塞。若有堵塞情况可用异丙醇超声波清洗;清洗不成功则需要更换。
3、单向阀
如遇到泵压不稳或流动相不能抽取,则可能是单向阀出现问题,卸下用异丙醇超声波清洗,清洗时须按其安装的反相放置在小烧杯中,切记不可与安装方向倒置超洗!
4、泵头
泵头漏液或出现其它故障一般要申请维修(如漏液,或更换柱塞杆及其密封垫等)。
5、过滤片
当色谱峰出现异常情况时,有可能是此部件被污染,拆下用异丙醇超洗或更换过滤垫片。
6、排液阀
此处不能完全密封或漏液时一般是其中的垫片污染或磨损,可卸下后取出其垫片用异丙醇超声波清洗或更换垫圈。
7、手动进样器
平时应注意用二次蒸馏水和甲醇在装载状态及进样分析状态清洗;如出现漏液现象,原因极可能为转子密封垫磨损或污染,一般须申请维修或更换配件。
8、流通池
在色谱峰不正常时可能是此部件被污染可拆卸后取出其中的垫片用异丙醇超洗(可根据说明书进行操作或申请维修)。
9、工作站
出现死机可重启计算机;不正常运行时,首先可更换电脑测试其硬件故障;或在本机上重新插拨接口、重新安装软件。
高效液相色谱仪主要有进样系统、输液系统、。分离系统、检测系统和数据处理系统,下面将分别叙述其各自的组成与特点。
1.进样系统一般采用隔膜注射进样器或高压进样间完成进样操作,进样量是恒定的。这对提高分析样品的重复性是有益的。
2.输液系统该系统包括高压泵、流动相贮存器和梯度仪三部分。
高压泵的一般压强为l。47~4。4X107Pa,流速可调且稳定,当高压流动相通过层析柱时,可降低样品在柱中的扩散效应,可加快其在柱中的移动速度,这对提高分辨率、回收样品、保持样品的生物活性等都是有利的。
流动相贮存错和梯度仪,可使流动相随固定相和样品的性质而改变,包括改变洗脱液的极性、离子强度、PH值,或改用竞争性抑制剂或变性剂等。
这就可使各种物质(即使仅有一个基团的差别或是同分异构体)都能获得有效分离。
3.分离系统该系统包括色谱柱、连接管和恒温器等。色谱柱一般长度为10~50cm(需要两根连用时,可在二者之间加一连接管),内径为2~5mm,由"优质不锈钢或厚壁玻璃管或钛合金等材料制成,住内装有直径为5~10μm粒度的固定相(由基质和固定液构成)。
固定相中的基质是由机械强度高的树脂或硅胶构成,它们都有惰性(如硅胶表面的硅酸基因基本已除去)、多孔性(孔径可达1000?)和比表面积大的特点,加之其表面经过机械涂渍(与气相色谱中固定相的制备一样),或者用化学法偶联各种基因(如磷酸基、季胺基、羟甲基、苯基、氨基或各种长度碳链的烷基等)或配体的有机化合物。
因此,这类固定相对结构不同的物质有良好的选择性。
例如,在多孔性硅胶表面偶联豌豆凝集素(PSA)后,就可以把成纤维细胞中的一种糖蛋白分离出来。
另外,固定相基质粒小,柱床极易达到均匀、致密状态,极易降低涡流扩散效应。基质粒度小,微孔浅,样品在微孔区内传质短。这些对缩小谱带宽度、提高分辨率是有益的。
根据柱效理论分析,基质粒度小,塔板理论数N就越大。这也进一步证明基质粒度小,会提高分辨率的道理。
再者,高效液相色谱的恒温器可使温度从室温调到60C,通过改善传质速度,缩短分析时间,就可增加层析柱的效率。
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