液相色谱仪是指利用混合物在液-固或不互溶的两种液体之间分配比的差异,对混合物进行先分离,而后分析鉴定的仪器。
基本介绍
液相色谱仪根据固定相是液体或是固体,又分为液-液色谱(LLC)及液-固色谱(LSC)。现代液相色谱仪由高压输液泵、进样系统、温度控制系统、色谱柱、检测器、信号记录系统等部分组成。与经典液相柱色谱装置比较,具有高效、快速、灵敏等特点。
液相色谱仪使用范围
应用于生物医学、环境化学、石油化工等部门。
应用范畴
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比较有前途的方法。
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-质谱连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-红外光谱连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。
高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。
储液器中的流动相被高压泵打入系统,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,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数;
在两相中做相对运动时,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,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。
液相色谱仪系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统,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;
由于样品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,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪。
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zui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、环境分析、无机分析等各种领域。
液相色谱仪与结构仪器的联用是一个重要的发展方向。
任何颗粒物进进高效液相色谱仪后都会在柱子进口端被筛板挡住,最后的结果是将柱子堵塞,表现出的特征是系统压力增加并使色谱峰变形。因此,要采取各种预防措施,包括操纵步骤和商品仪器自身的各种过滤设计,努力防止或减少颗粒物进进高效液相色谱仪中,从而延长仪器和色谱柱的使用寿命,并进步数据的可靠性。在高效液相色谱仪中,颗粒物的主要来源有三个途径:活动相、被测样品和仪器系统部件的磨损物。
1、被测样品
液相系统中的第二个颗粒物来源是被测样品。一些实验室在将他们的样品放置在自动进样器盘(或手动进样)以前,所有样品都先通过一个0.45μm针筒式过滤器过滤。这是一个有效除往被测样品中颗粒物的方法。但是这个过程也有一点需要关注:你使用了针筒式过滤器就不可能100%得到通过过滤器的被测样品,总会有或多或少的丢失。丢失来自这样几方面:过滤器滤膜的吸附、过滤器滤出的颗粒物上的吸附、针筒式滤膜过滤器与针筒连接处的渗漏等。假如有丢失,过滤后液体中被测物的含量或浓度与原基本样液的含量或浓度还相同吗?这个题目一般需要通过实验确认。确认这步是要增加工作量和用度的。过滤器的使用是一种消耗,每个过滤器的价格从几元到十几元。但在做食品中残留物分析时,由于基质大多比较复杂,所以过滤这步已成为不可或缺的一步。在实际分析工作中,一般检测每一组样品会带一个外标、一个添加回收或是质控样品,所以,只要终极检测时得到的信噪比能满足检出限要求,可将这步视为系统误差而忽略。
2、活动相
假如活动相均由高效液相色谱级溶剂组成,活动相没有必要过滤。这是由于高效液相色谱级的有机溶剂,例如乙腈、甲醇等,在制造的工艺过程中都已经过了0.2μm微孔滤膜过滤。同样的,无论你是买的高效液相色谱仪HPLC级的水还是在实验室使用超纯水净化系统制备的水,最后一步也是通过0.2μm微孔滤膜。然而,假如有任何一种缓冲液中加进了固体物,例如磷酸盐,活动相过滤将是必要的一个步骤。固然缓冲盐可能是可溶解的、高纯的,但它还是可能含有颗粒物质,例如在盖试剂瓶的塑料内盖时,塑料瓶盖子与瓶口边沿挤压就会产生塑料颗粒。在这种情况下,添加的一种固体物可能完全溶解了,但是少量杂质颗粒存在于活动相中成为残渣。
活动相通过0.45μm微孔滤膜过滤对于从活动相中除往所有颗粒物是一个有效方法。0.2μm微孔滤膜也可以用,但是它们就这个应用而言并不比0.45μm微孔滤膜更有效,而且它的过滤速度会更慢,特别是当实验室使用的试剂和水的质量不太好时。建议实验室在编写制定他们活动相制备标准操纵程序(SOPs)时规定,可以鉴戒国际上同类实验室的规定,即:
活动相制备仅采用HPLC级液体时不需要过滤,反之所有活动相组成在使用前必须过滤。
在连接储液瓶和泵的输液管的末端进口采用下沉式过滤器(常见材质有熔融玻璃砂芯滤板和微孔金属的两种)也是很重要的。这个过滤器的规格为≥10μm的微孔物质,所以它不能取代活动相过滤步骤,但是它能除往系统中的尘土并保证储液瓶、输液管使用的可靠性。
3、仪器系统部件的磨损物
最后,在高效液相色谱仪HPLC系统中颗粒物的另一个主要来源是输液泵密封垫和进样阀旋转轴的磨损。关于输液泵密封垫的磨损更换有两种不同建议。
第一种建议以为,在一般实验室中输液泵密封垫通常使用寿命为六个月到一年,因此建议半年或一年更换这些密封垫,实验室应基于上述观点制定定期预防性维护计划。该观点以为:与输液泵密封垫颗粒堵塞柱子而更换新柱子的用度相比,更换密封垫的用度低些。一些输液泵有玻璃砂芯或筛网,可在流路中滤掉从泵密封垫磨损下来的颗粒物,防止这些颗粒物随活动相流至柱头。若有这种装置应查阅输液泵操纵手册,查看推荐的这种过滤器清洗或更换的间隔。
另一种建议则以为,原装密封垫的密封效果可以,更换以后轻易引起活动相渗漏。所以,只要不漏液就不要轻易更换密封垫。
两种说法都有其道理,具体如何操纵,建议与仪器公司工程师沟通,各公司的仪器还是有些不同的。
自动进样器旋转轴的密封随着使用时间也会磨损,但是在我的经验中,即便是高负荷的运转旋转轴密封垫也可以使用几年。假如你的自动进样器系统有计数进样阀转动次数的功能,你可以设定一个警铃当预设阀转动次数已达到时提醒你。曾有一种说法,进样器较多转动20,000次,这仅仅是进样10000个;但这似乎不是实验室涉及的常规样品分析使用寿命,它们的实际使用寿命会更长。旋转轴密封磨损后会渗液,比较明显的特征是同一样品多次进样后,峰面积值差别比较大(RSD>?5%)。当然,输液泵的密封垫和旋转轴的密封垫磨损将增加更多研磨物在活动相中,加速对这些部件的损伤。此外,假如你日常运行的活动相有缓冲盐,如磷酸缓冲盐,密封垫的磨损会更快。
无论颗粒物源于何物,实验时都要将其除往。推荐在HPLC系统中采用一个0.45或0.5μm的在线多孔过滤器,接在自动进样器和柱子之间,即使已使用了保护柱。这个在线过滤器将成为挡板代替柱头的滤板,而且如采用一个玻璃砂芯滤板,既便宜,更换又方便(几分钟就可更换)。若采用在线过滤,高效液相色谱仪检测每批样品开始前记录下压力值,当压力上升一定值,例如25%或增加500psi,应该更换玻璃砂芯滤板了,更换以后冲洗几分钟系统将恢复到原来的压力值。