高效液相色譜和氣相色譜在基本理論方面沒(méi)有顯著不同,它們之間的重大差別在于作為流動(dòng)相的液體與氣體之間的性質(zhì)的差別。
高效液相色譜分析原理:
一、高效液相色譜分析的流程:由泵將儲(chǔ)液瓶中的溶劑吸入色譜系統(tǒng),然后輸出,經(jīng)流量與壓力測(cè)量之后,導(dǎo)入進(jìn)樣器。被測(cè)物由進(jìn)樣器注入,并隨流動(dòng)相通過(guò)色譜柱,在柱上進(jìn)行分離后進(jìn)入檢測(cè)器,檢測(cè)信號(hào)由數(shù)據(jù)處理設(shè)備采集與處理,并記錄色譜圖。廢液流入廢液瓶。遇到復(fù)雜的混合物分離極性范圍比較寬、還可用梯度控制器作梯度洗脫。這和氣相色譜的程序升溫類似,不同的是氣相色譜改變溫度,而HPLC改變的是流動(dòng)相極性,使樣品各組分在較佳條件下得以分離。
二、高效液相色譜的分離過(guò)程:同其他色譜過(guò)程一樣,HPLC也是溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間進(jìn)行的一種連續(xù)多次交換過(guò)程。它借溶質(zhì)在兩相間分配系數(shù)、親和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差別使不同溶質(zhì)得以分離。
二、高效液相色譜的分離過(guò)程:同其他色譜過(guò)程一樣,HPLC也是溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間進(jìn)行的一種連續(xù)多次交換過(guò)程。它借溶質(zhì)在兩相間分配系數(shù)、親和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差別使不同溶質(zhì)得以分離。
開(kāi)始樣品加在柱頭上,假設(shè)樣品中含有3個(gè)組分,A、B和C,隨流動(dòng)相一起進(jìn)入色譜柱,開(kāi)始在固定相和流動(dòng)相之間進(jìn)行分配。分配系數(shù)小的組分A不易被固定相阻留,較早地流出色譜柱。分配系數(shù)大的組分C在固定相上滯留時(shí)間長(zhǎng),較晚流出色譜柱。組分B的分配系數(shù)介于A,C之間,第二個(gè)流出色譜柱。若一個(gè)含有多個(gè)組分的混合物進(jìn)入系統(tǒng),則混合物中各組分按其在兩相間分配系數(shù)的不同先后流出色譜柱,達(dá)到分離之目的。
不同組分在色譜過(guò)程中的分離情況,首先取決于各組分在兩相間的分配系數(shù)、吸附能力、親和力等是否有差異,這是熱力學(xué)平衡問(wèn)題,也是分離的首要條件。其次,當(dāng)不同組分在色譜柱中運(yùn)動(dòng)時(shí),譜帶隨柱長(zhǎng)展寬,分離情況與兩相之間的擴(kuò)散系數(shù)、固定相粒度的大小、柱的填充情況以及流動(dòng)相的流速等有關(guān)。所以分離最終效果則是熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)兩方面的綜合效益。
早期使用隔膜和停流進(jìn)樣器,裝在色譜柱進(jìn)口處。現(xiàn)在大都使用六通進(jìn)樣閥或自動(dòng)進(jìn)樣器。
進(jìn)樣裝置要求:密封性好,死體積小,重復(fù)性好,保證中心進(jìn)樣,進(jìn)樣時(shí)對(duì)色譜系統(tǒng)的壓力、流量影響小。HPLC進(jìn)樣方式可分為:隔膜進(jìn)樣、停流進(jìn)樣、閥進(jìn)樣、自動(dòng)進(jìn)樣。
1.隔膜進(jìn)樣。
用微量注射器將樣品注進(jìn)專門設(shè)計(jì)的與色譜柱相連的進(jìn)樣頭內(nèi),可把樣品直接送到柱頭填充床的中心,死體積幾乎即是零,可以獲得較佳的柱效,且價(jià)格便宜,操縱方便。但不能在高壓下使用(如10MPa以上);此外隔膜輕易吸附樣品產(chǎn)生記憶效應(yīng),使進(jìn)樣重復(fù)性只能達(dá)到1~2%;加之能耐各種溶劑的橡皮不易找到,常規(guī)分析使用受到限制。
2.停流進(jìn)樣。
可避免在高壓下進(jìn)樣。但在HPLC中由于隔膜的污染,停泵或重新啟動(dòng)時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)“鬼峰”;另一缺點(diǎn)是保存時(shí)間不準(zhǔn)。在以峰的始末信號(hào)控制餾分收集的制備色譜中,效果較好。
3.閥進(jìn)樣。
一般HPLC分析常用六通進(jìn)樣閥(以美國(guó)Rheodyne公司的7725和7725i型常見(jiàn)),其關(guān)鍵部件由圓形密封墊(轉(zhuǎn)子)和固定底座(定子)組成。由于閥接頭和連接管死體積的存在,柱效率低于隔膜進(jìn)樣(約下降5~10%左右),但耐高壓(35~40MPa),進(jìn)樣量正確,重復(fù)性好(0.5%),操縱方便。
4.自動(dòng)進(jìn)樣。
用于大量樣品的常規(guī)分析。