液相色譜儀系統(tǒng)由儲液器、泵、進樣器、色譜柱、檢測器、記錄儀等幾部分組成。
儲液器中的流動相被高壓泵打入系統(tǒng),樣品溶液經(jīng)進樣器進入流動相;
被流動相載入色譜柱(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);
在兩相中作相對運動時,經(jīng)過反復(fù)多次的吸附-解吸的分配過程,各組分在移動速度上產(chǎn)生較大的差別;
被分離成單個組分依次從柱內(nèi)流出,通過檢測器時,樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號傳送到記錄儀;
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。
進樣系統(tǒng)
一般采用隔膜注射進樣器或高壓進樣間完成進樣操作,進樣量是恒定的。
這對提高分析樣品的重復(fù)性是有益的。
輸液系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括高壓泵、流動相貯存器和梯度儀三部分。
高壓泵的一般壓強為47~44X10Pa,流速可調(diào)且穩(wěn)定,當高壓流動相通過層析柱時;
可降低樣品在柱中的擴散效應(yīng),可加快其在柱中的移動速度;
這對提高分辨率、回收樣品、保持樣品的生物活性等都是有利的。
流動相貯存器和梯度儀,可使流動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)(即使僅有一個基團的差別或是同分異構(gòu)體)都能獲得有效分離。
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,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)是由機械強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1000?)和比表面積大的特點;
加之其表面經(jīng)過機械涂漬(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)或配體的有機化合物。
因此,這類固定相對結(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,柱床極易達到均勻、致密狀態(tài),極易降低渦流擴散效應(yīng)。
基質(zhì)粒度小,微孔淺,樣品在微孔區(qū)內(nèi)傳質(zhì)短。這些對縮小譜帶寬度、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。
這也進一步證明基質(zhì)粒度小,會提高分辨率的道理。
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,縮短分析時間,就可增加層析柱的效率。
?。?)照明:
室內(nèi)照明要光線適中,避免陽光直射。為避開直射光線對儀器操作、觀測的影響,儀器(顯示屏)應(yīng)側(cè)向光線。實驗室窗戶要掛窗簾,以便隨時調(diào)節(jié)光照強度。
?。?)通風:
使用液相色譜儀分析過程中,由于流動相中含有揮發(fā)性有機溶劑(甲醇、乙睛等)會產(chǎn)生有害氣體,對儀器中的光學(xué)元件帶來腐蝕,應(yīng)注意儀器室的通風,以排除室內(nèi)有害氣體、保持空氣清新。
通風主要有兩種方式:一種自然通風,定時打開門窗,讓內(nèi)外空氣對流;另一種是強制通風,如用通風柜、排風扇等,及時將有害氣體排出室外。
?。?)環(huán)境溫度和濕度:
適宜的溫度和濕度是保障HPLC儀正常運行、性能穩(wěn)定的必要條件。
HPLC儀一般要求室溫在20一30℃之間,日溫度變化2一3℃,不要波動太大,否則,在開機分析時會影響色譜分離;
夏季一定要控制室溫不要超過30℃,溫度太高會使流路系統(tǒng)產(chǎn)生氣泡,影響檢測器的正常工作(如熒光檢測器)。室內(nèi)相對濕度應(yīng)控制在60%以下。
?。?)供電:
液相色譜室應(yīng)設(shè)有照明電源和動力電源,動力電可供儀器運行使用。為減少噪音的干擾,儀器應(yīng)遠離瞬時供電的大功率電器設(shè)備,如:大型電動設(shè)備(超低溫冰箱、電烤箱等)、電梯、空調(diào)系統(tǒng)等。為保證HPLC輸液泵的精度,必須要保證穩(wěn)定的輸人電壓,為此,建議色譜室應(yīng)設(shè)有和儀器負荷相當?shù)姆€(wěn)壓電源。室內(nèi)墻上應(yīng)安裝有接地電阻符合要求的地線,用于儀器設(shè)備保護性接地的公用地線接地電阻≤4Ω。
(5)潔凈度:
懸浮于空氣中的顆粒物質(zhì)會對色譜儀器分析帶來干擾,使本底和噪聲升高,成為分析測試的污染源,直接影響高純物質(zhì)的純度與痕量雜質(zhì)的分析。
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