液相色譜柱是液相色譜儀的核心部件,且極易因使用不當(dāng)而損壞,不互溶的流動(dòng)相,不正確的保存方式及清洗都會(huì)降低色譜柱的使用壽命。因此液相色譜柱的日常維護(hù)保養(yǎng)極為重要。
1.流動(dòng)方向已明確標(biāo)明在色譜柱上,請正確安裝色譜柱,除非您想沖洗色譜柱入口的污染物,否則,請不要反接色譜柱。
2.反相柱做完實(shí)驗(yàn)后,若使用流動(dòng)相中含有緩沖溶液鹽,請?jiān)谑褂猛戤吅笥貌缓彌_劑的80%水-有機(jī)溶劑流動(dòng)相沖洗色譜柱,后換成100%有機(jī)溶劑貯存。
3.正相色譜柱正相使用保存在純正己烷中,反相使用時(shí)需要將柱內(nèi)貯存液用異丙醇置換。
4.流動(dòng)相與樣品在使用前可以用0.45um的微孔濾膜或用預(yù)處理柱(SPE固相萃取小柱)進(jìn)行預(yù)處理,并嚴(yán)格脫氣。
5.流動(dòng)相pH需保持在2-8之間,請盡量不超過適用范圍。
6.柱溫不要大于60℃。
7.壓力最高不超過30Mpa,建議在20Mpa以內(nèi)使用。
8.使用新鮮溶劑,防止細(xì)菌增長。
液相色譜儀根據(jù)固定相是液體或是固體,又分為液-液色譜(LLC)及液-固色譜(LSC)?,F(xiàn)代液相色譜儀由高壓輸液泵、進(jìn)樣系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、色譜柱、檢測器、信號(hào)記錄系統(tǒng)等部分組成。與經(jīng)典液相柱色譜裝置比較,具有高效、快速、靈敏等特點(diǎn)。對(duì)高沸點(diǎn)、難氣化合物的混合物通過色譜柱核淋洗劑并以實(shí)現(xiàn)分離。應(yīng)用于生物化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境化學(xué)、石油化工等部門。
液相色譜儀3大系統(tǒng)
系統(tǒng)由儲(chǔ)液器、泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測器、記錄儀等幾部分組成。儲(chǔ)液器中的流動(dòng)相被高壓泵打入系統(tǒng),樣品溶液經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相,被流動(dòng)相載入色譜柱(固定相)內(nèi),由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù),在兩相中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過反復(fù)多次的吸附-解吸的分配過程,各組分在移動(dòng)速度上產(chǎn)生較大的差別,被分離成單個(gè)組分依次從柱內(nèi)流出,通過檢測器時(shí),樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到記錄儀,數(shù)據(jù)以圖譜形式打印出來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)
液相色譜儀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.47~4.4X10Pa,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)相貯存器和梯度儀,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,或改用競爭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。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。
1、一般定性
用已知物和直接對(duì)照法定性,這是一種相對(duì)可靠的方法,主要可以分為以下四種:
1)保留時(shí)間和保留體積
2)相對(duì)保留值
3)已知物增加峰高法
4)雙柱貨雙體系
實(shí)驗(yàn)表明,各類同系物在兩根不同柱上的Vg值有如下關(guān)系:
式中:VgI表示在柱I上的比保留體積;VGII表示在柱II上的比保留體積;A1與C1為常數(shù)。
從上式可以看出,同系物在兩個(gè)性質(zhì)不同的色譜柱上,比保留體積Vg的對(duì)數(shù)有線性關(guān)系,下圖就是根據(jù)某些化合物和領(lǐng)苯二甲酸二異葵酯柱上的比保留體積的對(duì)數(shù)制作出的。
經(jīng)過領(lǐng)苯二甲酸二異葵酯柱分離后,在lgvgII為1.8的位置上有一個(gè)未知峰,由圖可看出有兩種可能性,即酮與伯醇;此時(shí),將樣品在柱上I上進(jìn)行分離,得到lgVgII為1.62的色譜峰,從而可確定該峰是酮而不是醇。
在液相色譜中,可用雙體系定性,通過改變流動(dòng)相和固定相,從而改善分離的選擇性,通常改用與原色譜體系有較大差別的其他色譜體系來實(shí)現(xiàn)分離。
2、保留值分隨份子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)變化的規(guī)律
1)GC中的碳數(shù)規(guī)律:同系物間,在一定溫度下,保留值變化遵循如下規(guī)律:
2)GC中的沸點(diǎn)規(guī)律:同族具有相同碳原子數(shù)目的同分異構(gòu)體間存在如下關(guān)系:
3)LC中的保留值規(guī)則:對(duì)于份子中存在不同數(shù)目的重復(fù)官能團(tuán)的化合物,有如下的經(jīng)驗(yàn)公式:
3、反向液譜的定性
在氣譜中廣泛使用的Kovats指數(shù)定性,在夜譜中,由于組分的保留行為不僅與固定相有關(guān),還與流動(dòng)相的種類及濃度有關(guān),所以不能直接用同系物間,在一定溫度下,保留值變化遵循如下規(guī)律指數(shù)定性。
4、計(jì)算機(jī)檢索
計(jì)算機(jī)不僅都能貯存大量保留指數(shù),而且還可以將庫中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用戶色譜條件下保留指數(shù)和tR值,靠檢索功能定性。
5、色譜中的輔助技術(shù)
液相色譜,對(duì)于未知物結(jié)構(gòu)的確定,也常常使用一些輔助技術(shù),常用的有質(zhì)譜,紅外,核磁等。
使用非在線聯(lián)用技術(shù)時(shí),首先將色譜分離后的純樣品收集。