液相色谱使用较多的是紫外检测器,为了使一些没有紫外吸收或紫外吸收很弱的化合物能被紫外检测器检测,往往通过衍生化反应在这些化合物的分子中引入有强紫外吸收的基团:2,4-二硝基苯、苯甲基、对硝基苯甲基、3,5-二硝基苯甲基、苯甲酸酯、对甲苯酰、对氯苯甲酸制、对硝基苯甲酸酯、对甲氧基苯甲酸酯、苯甲酰甲基、对溴苯甲酰甲基,这些衍生物可被紫外检测器检测。
大多数紫外衍生反应来自经典的光度分析和有机定量分析,新的衍生化反应和衍生化试剂是随液相发展而发展的,这些反应的原理都来自有机合成,所以就要求操作者对有机合成有所了解。但是,由于柱前衍生化是为色谱分析准备样品,处理样品的量小(mg级),所用的小型和微型反应器皿又不同于常量的有机合成,而是类似于近年来发展的微量有机合成。紫外衍生化反应要选择反应产率高、重复性好的反应。过量试剂和试剂中的杂质如果干扰下一步的色谱分离和检测,则在色谱进样前要进行纯化分离。还要注意反应介质对紫外吸收的影响。
(1)苯甲酰化反应:苯甲酰氯及其衍生物--对硝基苯甲酰氯、3,5-二甲基苯甲酰氯和对甲氧基苯甲酰氯都可以同胺、醇和酚类化合物反应,生成紫外吸收的苯甲酸酯类衍生物;
(2)2,4-二硝基氟代苯(DNFB)的反应:DNFB与醇的反应产率很低,但可与大多数伯胺、仲胺和氨基酸反应,生成强紫外吸收的苯胺类衍生物;
(3)苯基异硫氰酸酯(PITC)的反应:PITC可与氨基酸反应,生成苯基己丙酰硫脲衍生物--PTH氨基酸;
(4)苯基磺酰氯的反应:苯基磺酰氯可与伯胺和仲胺反应。
甲苯磺酰氯可与多氨基化合物反应,不仅能提高它们的检测灵敏度,还可改变HPLC的分离度。
(5)有机酸的酯化反应:有机酸很容易与酰溴基反应生成酯,常用的酰溴基试剂有苯甲酰溴、甲氧基苯甲酰溴、对溴基苯甲酰溴和对硝基苯甲酰溴等;
酯化反应在极性溶剂(如乙腈、丙酮或四氢呋喃)中进行,有时需要加催化剂,如冠醚加钾离子、二乙胺或N-二异丙基胺等。
(6)羰羟基化合物的反应:醛类和酮类中的羰基可与2,4-二硝基苯肼(DNPA)反应,反应在弱酸性条件下进行,生成苯腙衍生物。
羰基化合物还可以与对甲基苄基羟胺(PNBA)在碱催化下反应,生成有强紫外吸收的肟。
液相色谱仪的应用,可用于高沸点、热稳定性差以及具有生理活性物质的分析。一般来说,沸点在450℃以下,相对分子质量小于450的有机物可用液相色谱仪分析,但这些物质只占有机物的15%~20%,其余的80%~85%有机物原则上都可采用高效液相色谱仪分析。
色谱柱的使用和维护,色谱柱的正确使用和维护十分重要,稍有不慎就会降低柱效、缩短使用寿命甚至损坏。
在色谱操作过程中,需要注意下列问题,以维护色谱柱。调节流速太快,避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动。温度的突然变化或者使色谱柱从高处掉下都会影响柱内的填充状况;柱压的突然升高或降低也会冲动柱内填料,因此在调节流速时应该缓慢进行,在阀进样时阀的转动不能过缓。
反冲色谱柱,一般说来色谱柱不能反冲,只有生产者指明该柱可以反冲时,才可以反冲除去留在柱头的杂质。否则反冲会迅速降低柱效,预柱和保护柱,选择使用适宜的流动相(尤其是pH),以避免固定相被破坏。
有时可以在进样器前面连接一预柱,分析柱是键合硅胶时,预柱为硅胶,可使流动相在进入分析柱之前预先被硅胶“饱和”,避免分析柱中的硅胶基质被溶解。
避免将基质复杂的样品尤其是生物样品直接注入柱内,需要对样品进行预处理或者在进样器和色谱柱之间连接一保护柱。保护柱一般是填有相似固定相的短柱。保护柱可以而且应该经常更换。
液相色谱仪的基本结构,由输液系统、进样系统、分离系统、检测系统和数据处理系统等组成。
工作原理,利用混合物各组分在固定相和流动相中溶解、分配或吸附等化学作用性能的差异,使各组分在作相对运动的两相中反复多次受到上述各作用力而达到相互分离。
从液相色谱仪工作流程中看到,色谱柱是实现分离的核心部件,要求柱效高、柱容量大和性能稳定。柱性能与柱结构、填料特性、填充质量和使用条件有关。
色谱填料:经过制备处理后,用于填充色谱柱的物质颗粒,通常是5-10粒径的球形颗粒。
色谱柱管:内部抛光的不锈钢管。典型的液相色谱分析柱尺寸是内径4.6mm,长250mm。
色谱柱:也称固定相,是将色谱填料填充到色谱柱管中所构成的,色谱柱的填充,干法填充:在硬台面上铺上软垫,将空柱管上端打开垂直放在软垫上,用漏斗每次灌入50-100mg填料,然后垂直台面墩10-20次。
湿法填充:又称淤浆填充法,使用专门的填充装置。
液相色谱仪根据固定相是液体或是固体,又分为液-液色谱及液-固色谱。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。
1、 泵。
泵是液相色谱仪的心脏。处于良好工作状态的泵,基线平稳,保留时间重现性好,梯度洗脱时压力变化缓慢而且平稳。
1)选择优质的溶剂和试剂,在进入仪器前用 0.45um 膜过滤,并进行脱气处理。
2)泵开始使用时,一定要用合适的流动相彻底清洗干净。
3)定期检查并更换在线过滤片及有关的垫圈,经常清洗进液处的微孔滤头。
4)改变流动相时,应注意沉淀的产生,以防止泵堵塞。
2、色谱柱。
色谱柱是化合物分离的关键。保养良好的色谱柱具有很高的塔板数,基线平稳。
1)色谱柱比较娇气不能够碰撞、弯曲或强烈震荡;安装时要保证阀件或管路的清洁。
2)流动相在使用前必须进行脱气处理,尽量不使用或少使用高粘度的流动相。
3)在满足灵敏度的前提下,尽可能的使用小进样量。如果样品比较脏,要进行净化或提纯处理。
4)分析结束后要清洗掉进样阀中残留的样品,并用流动相或适当的溶剂清洗色谱柱。
5)如长期不用,用适当的有机溶剂保存并封闭或定期补充合适的流动相。
3 、检测器
分析完成后,马上关闭检测器。
4 、进样器
分析结束后反复冲洗进样口,防止样品的交叉污染或堵塞。
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