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高效液相色谱仪的用途及原理液相色谱是如何工作的

时间：2020-08-12 来源：仪多多仪器网作者：仪多多商城

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。

　　液相色谱作为一个既能用于微量组分的分析测定，又能用于大量的制备分离的仪器，具有灵活多样的特点，其应用范围已超过其他各种分离方法，尤其在中药样品的分析分离方面更为突出。而液相色谱在使用过程中容易出现一些问题，如果不对这些问题进行解决，就可能会影响分析结果，从而影响整个实验。因此，今天我们就来讨论一下液相色谱使用过程中可能会出现的问题。

　　在液相色谱使用过程中，比较常见的主要有柱压异常(包括过高或者过低)、峰形异常、基线漂移等。下面我们就来讨论一下这几个问题的原因和解决方法。

　　1、柱压异常

　　柱压异常包括过高与过低。柱压过高是常见的问题，指的是压力突然升高，一般都是由于流路中有堵塞的原因。此时，我们应该分段进行检查。

　　2、峰形异常

　　1)所有峰均为负峰。解决方法：信号电缆接反或检测器输出极性设置颠倒；光学装置尚未达到平衡。

　　2)所有峰均为宽峰。解决方法：系统未达到平衡；溶解样品的溶剂极性比流动相差很多；色谱柱尺寸及类型选择不正确；色谱柱或保护柱被污染或柱效降低；温度变化造成的影响。

　　3)色谱图中未出峰。解决方法：系统未进样或样品分解；泵未输液或流动相使用不正确；检测器设置不正确；针对以上情况成因作相应调整即可。

　　4)一个峰或几个峰是负峰。解决方法：流动相吸收本底高；进样过程中进入空气；样品组分的吸收低于流动相。

　　5)所出峰比预想的小。解决方法：样品黏度过大；进样品故障或进样体积误差；检测器设置不正确；定量环体积不正确；检测池污染；检测器灯出现问题。

　　6)出现双峰或肩峰。解决方法：进样量过大；样品浓度过高；保护柱或色谱柱柱头堵塞；保护拄或色谱柱污染或失效；柱塌陷或形成短通道。

　　7)前伸峰。解决方法：进样量或样品浓度高；溶解样品的溶剂较流动相极性强；保护柱或色谱柱污染或失效。

　　8)拖尾峰。解决方法：柱超载，降低样品量；增加柱直径采用较高容量的固定相；峰干扰，对样品进行清洁过滤；调整流动相；硅羟基作用，加入三乙胺，用碱致钝化柱增加缓冲液或盐的浓度降低流动相pH值；柱内烧结不锈钢失效，更换烧结不锈钢；加在线过滤器，对样品进行过滤；死体积或柱外体积过大，将连接点降至最低；尽可能使用内径较细的连接管；柱效下降，更换柱子；采用保护柱，对柱子进行再生。

　　9)出现鬼峰。解决方法：进样阀残余峰，在每次进完样后用充足的时间来平衡和清洗系统；样品中存在未知物，改进样品的预处理；流动相污染，更换新流动相，尽可能现配现用，隔夜的流动相再次使用时要过滤；尽可能使用HPLC级试剂；流路中有小的气泡，打开Purge阀，加大流速排除。

　　10)出现平头峰。解决方法：检测器设置不正确；进样体积太大或样品浓度太高。

　　3、基线漂移

　　一般说来，机器刚起动时，基线容易漂移，大概要半个小时的平衡时间，如果你用了缓冲溶液或缓冲盐，还有就是在低波长下(220nm)平衡时间相对会比较长，但如果你在实验过程中发现基线漂移，则你要考虑下面的原因：

　　1)流通池被污染或有气体。解决方法：用甲醇或其他强极性溶剂冲洗流通池(断开柱子更好)。如有需要，可以用1N的硝酸(不要用盐酸)；

　　2)柱温波动。解决方法：控制好柱子和流动相的温度，检查是否有打开的窗户或空调对着柱温箱；

　　3)紫外灯能量不足。解决方法：更换新的紫外灯；

　　4)检测器没有设定在最大吸收波长处。解决方法：将波长调整至最大吸收波长处；

　　5)流动相污染、变质或由低品质溶剂配成。解决方法：检查流动相的组成，使用高品质的化学试剂及HPLC级的溶剂；

　　6)样品中有强保留的物质(高K’值)以馒头峰样被洗脱出，从而表现出一个逐步升高的基线。解决方法：使用保护柱，如有必要，在进样之间。在分析过程中，定期用强溶剂冲洗柱子；

　　7)流动相的PH值没有调节好。解决方法：加适量的酸或碱调至合适PH值。

　　总的来说，在遇到问题时，需要按照排除法依次确定导致问题的原因，之后要做的就是修正和调整并且记录问题，只要做好这样的工作就不怕以后会出现问题。

液相色谱柱填装程序

　　液相色谱柱、特别是高效液相色谱柱的填装，需要有较高的技巧和熟练的技能。因此，有人甚至将“装柱”看作是“艺术加技术”。但是，只要掌握了一些基本的规律和方法，任何实验室都可以填装出具有较高柱性能的色谱柱。当然，目前大多数实验室多是购买商品预填装柱来满足分离、分析之需。但是在一些有特殊需要的情况下，或为节省经费，在实验室中自行填装高效液相色谱柱还是可取的。

　　液相色谱柱填装程序中应该注意的问题：

　　①高压操作的安全问题。常发生的问题是柱子与匀浆罐连接不牢，造成加压时柱头被高压冲下或柱子从匀浆罐上滑脱。此时，轻则填装失败，材料损失，重则造成人身伤害事故，一定要加以防范。除每次填装前均须仔细确认是否连接正确且牢靠外，可以还可加上由法兰盘和长螺杆组成的预防脱落装置，以防万一。

　　②通常，先填装的柱床较后填装的柱床紧密。因此，当使用时宜以相反的方向为宜，即让近匀浆罐一端作为使用时流动相的出口，而填装时的出口端则作为流动相的入口。

　　③新柱子使用前应以甲醇冲洗20-30min, 后，再改用流动相平衡。

　　④新柱子宜选适宜的标准样品进行评价并记录，以备存查和比较。

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