高效液相色譜儀主要有進(jìn)樣系統(tǒng)、輸液系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),下面將分別敘述其各自的組成與特點(diǎn)。
1.進(jìn)樣系統(tǒng)一般采用隔膜注射進(jìn)樣器或高壓進(jìn)樣間完成進(jìn)樣操作,進(jìn)樣量是恒定的。這對(duì)提高分析樣品的重復(fù)性是有益的。
2.輸液系統(tǒng)該系統(tǒng)包括高壓泵、流動(dòng)相貯存器和梯度儀三部分。高壓泵的一般壓強(qiáng)為l.47~4.4X107Pa,流速可調(diào)且穩(wěn)定,當(dāng)高壓流動(dòng)相通過層析柱時(shí),可降低樣品在柱中的擴(kuò)散效應(yīng),可加快其在柱中的移動(dòng)速度,這對(duì)提高分辨率、回收樣品、保持樣品的生物活性等都是有利的。流動(dòng)相貯存錯(cuò)和梯度儀,可使流動(dòng)相隨固定相和樣品的性質(zhì)而改變,包括改變洗脫液的極性、離子強(qiáng)度、PH值,或改用競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑或變性劑等。這就可使各種物質(zhì)(即使僅有一個(gè)基團(tuán)的差別或是同分異構(gòu)體)都能獲得有效分離。
3.分離系統(tǒng)該系統(tǒng)包括色譜柱、連接管和恒溫器等。色譜柱一般長(zhǎng)度為10~50cm(需要兩根連用時(shí),可在二者之間加一連接管),內(nèi)徑為2~5mm,由"優(yōu)質(zhì)不銹鋼或厚壁玻璃管或鈦合金等材料制成,住內(nèi)裝有直徑為5~10μm粒度的固定相(由基質(zhì)和固定液構(gòu)成).固定相中的基質(zhì)是由機(jī)械強(qiáng)度高的樹脂或硅膠構(gòu)成,它們都有惰性(如硅膠表面的硅酸基因基本已除去)、多孔性(孔徑可達(dá)1000?)和比表面積大的特點(diǎn),加之其表面經(jīng)過機(jī)械涂漬(與氣相色譜中固定相的制備一樣),或者用化學(xué)法偶聯(lián)各種基因(如磷酸基、季胺基、羥甲基、苯基、氨基或各種長(zhǎng)度碳鏈的烷基等)或配體的有機(jī)化合物。因此,這類固定相對(duì)結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)有良好的選擇性。例如,在多孔性硅膠表面偶聯(lián)豌豆凝集素(PSA)后,就可以把成纖維細(xì)胞中的一種糖蛋白分離出來(lái)。
另外,固定相基質(zhì)粒小,柱床極易達(dá)到均勻、致密狀態(tài),極易降低渦流擴(kuò)散效應(yīng)?;|(zhì)粒度小,微孔淺,樣品在微孔區(qū)內(nèi)傳質(zhì)短。這些對(duì)縮小譜帶寬度、提高分辨率是有益的。根據(jù)柱效理論分析,基質(zhì)粒度小,塔板理論數(shù)N就越大。這也進(jìn)一步證明基質(zhì)粒度小,會(huì)提高分辨率的道理。再者,高效液相色譜的恒溫器可使溫度從室溫調(diào)到60C,通過改善傳質(zhì)速度,縮短分析時(shí)間,就可增加層析柱的效率。
高效液相色譜儀可以完成二元高壓梯度洗脫,也可以拓展為制備系統(tǒng),采用高壓混合器連接兩個(gè)高壓恒流泵,利用RS232通訊,即可實(shí)現(xiàn)梯度分析;
便于用戶自由選擇與搭配,混合器材主要由不銹鋼、生物惰性PEEK等構(gòu)成,用途廣泛;
可廣泛應(yīng)用于研究開發(fā)、醫(yī)藥檢驗(yàn)、食品檢測(cè)、化工分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)等眾多分析領(lǐng)域。
高效液相色譜儀分離原理:液-液分配(Liquid-liquid Partition Chromatography)及化學(xué)鍵合相色譜(Chemically Bonded Phase Chromatography) 流動(dòng)相和固定相都是液體。
流動(dòng)相與固定相之間應(yīng)互不相溶(極性不同,避免固定液流失),有一個(gè)明顯的分界面。
當(dāng)試樣進(jìn)入色譜柱,溶質(zhì)在兩相間進(jìn)行分配。達(dá)到平衡時(shí),高效液相色譜儀報(bào)價(jià),服從于高效液相色譜計(jì)算公式;
6種定量計(jì)算方法:歸一法、修正歸一法、帶比例因子的修正歸一法、內(nèi)標(biāo)法、外標(biāo)法,高效液相色譜儀適用范圍,以及指數(shù)計(jì)算法。
高效液相色譜儀特點(diǎn):
1、梯度洗脫內(nèi)部軟件可自控制,編輯、存貯60個(gè)梯度方法,運(yùn)行復(fù)雜的梯度程序;
2、泵形式:串聯(lián)雙柱塞 浮動(dòng)式密封圈;泵頭自沖洗功能,泵無(wú)須手動(dòng)排空即可輸液“自吸式單向閥”技術(shù),可延長(zhǎng)密封圈使用壽命;
3、光路系統(tǒng)采用精密定位結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的散熱技術(shù),高效的光學(xué)系統(tǒng)和數(shù)字過濾;
4、程序化的溶劑類和壓縮因子,可自動(dòng)補(bǔ)償;完整的預(yù)清洗功能,更于快速溶劑更換;
5、波長(zhǎng)調(diào)節(jié)功能:既可由鍵盤面板控制也可由程序軟件設(shè)定,全封閉集成型光電檢測(cè)元件,無(wú)需任何機(jī)械部分調(diào)整即可選擇或改變波長(zhǎng);
6、光源運(yùn)行時(shí)間在線監(jiān)測(cè)并顯示,方便用戶確定光源壽命;
7、三條流量校正曲線以及特有的多點(diǎn)參數(shù)校正,保障了極高的流量準(zhǔn)確性;
8、梯度:高壓2-3元;梯度方式:高壓,梯度洗脫內(nèi)部軟件可自控制,可通過PC機(jī)及泵控制;
9、實(shí)時(shí)顯示樣品池和參比池能量,方便判斷光源和流通池狀態(tài);
10、紫外檢測(cè)器具有自動(dòng)波長(zhǎng)定位調(diào)整,自動(dòng)調(diào)零,多量程輸出選擇;
11、智能化高,可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)監(jiān)控,提高了你的QC效益;
12、自動(dòng)化,讓你從繁鎖的分析操作中解放出更多的時(shí)間。
色譜柱是高效液相色譜的心臟,在高效液相色譜儀的使用中,保持色譜柱的柱效、容量和滲透性,延長(zhǎng)柱子的使用壽命非常重要。色譜柱壓升高一般是由于柱床內(nèi)產(chǎn)生了雜質(zhì),造成流體阻力加大所致。這兩個(gè)原因,大致又可以分為以下幾方面:
1、流動(dòng)相的前處理
雜質(zhì)堵塞色譜柱進(jìn)口濾片,導(dǎo)致壓力升高。這是由于流動(dòng)相可能沒有過濾,或過
濾不徹底,使固體雜質(zhì)滯留于濾板上所致。
2、樣品的沉淀
當(dāng)溶解樣品的溶劑與流動(dòng)相不一致時(shí),樣品進(jìn)入色譜柱時(shí),可能因溶解度降低而沉淀出來(lái),
造成壓力升高。
3、晶體的析出
使用含有緩沖液的流動(dòng)相時(shí),緩沖液中的無(wú)機(jī)鹽可能會(huì)殘留在體系之中,它們會(huì)因在新流動(dòng)
相中的溶解度降低而析出,造成流體阻力加大、壓力升高。
4、細(xì)菌或霉菌孳生
霉菌在流動(dòng)相中、管路中或柱子進(jìn)口處繁殖、生長(zhǎng)堵塞濾板,導(dǎo)致壓力升高。所以在使用磷
酸鹽緩沖液時(shí)一般要現(xiàn)配現(xiàn)用。
5、溶質(zhì)吸附
當(dāng)溶質(zhì)在柱子上有較強(qiáng)的吸附,且所用的流動(dòng)相難以將它們洗脫時(shí),累積的未洗脫溶質(zhì)也會(huì)
造成阻力增大和壓力升高。
6、流動(dòng)相更換過度較快
當(dāng)改變流動(dòng)相體系時(shí),不徹底的更換使不同性質(zhì)、互不混溶的流動(dòng)相存在于同一個(gè)體系之中,也會(huì)造成壓力升高。
7、壓力脈沖
運(yùn)行過程中,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)壓力的突然升降。如此所形成的壓力脈沖會(huì)造成多孔填料的
崩壞和柱床結(jié)構(gòu)的微小變化,填料微屑的長(zhǎng)期積累也可能會(huì)使柱床阻力增大,造成壓力升高。
處理對(duì)于緩沖液鹽分如(乙酸銨等)沉積于柱內(nèi)的情況先用40~50℃的純水,低速正向沖洗柱子,待柱壓逐漸下降后,相應(yīng)提高流速?zèng)_洗,柱壓大幅度下降后,用常溫純水沖洗,之后用純甲醇沖洗柱子30分鐘;
對(duì)于樣品污染沉積的情況,由樣品的沉積引起污染的C18柱,和純水反向沖洗柱子,然后換成甲醇沖洗,接著用甲醇+異丙醇(4+6)沖洗柱子(沖洗時(shí)間的長(zhǎng)短由樣品污染的情況而定),再用換成甲醇沖洗,然后用純水沖洗,最后甲醇沖洗正向沖洗柱子30分鐘以上。