在器微型化過程中,尺寸的縮小不僅要考慮材料的性質(zhì)和制造上的可能,還要從原理上考慮尺寸縮小后所帶來(lái)的一系列問題。這些問題包括：
（1）分離系統(tǒng)中被分配的分子個(gè)數(shù)是否大于106,因?yàn)橹挥写笥?06才能得到符合統(tǒng)計(jì)結(jié)果的數(shù)據(jù);
?。?）因分離通道尺寸縮小,自然提高了單位柱長(zhǎng)的效率,但是總長(zhǎng)度的減少可能使總分離效能遠(yuǎn)低于常規(guī);
（3）對(duì)于質(zhì)量敏感型檢測(cè)器,經(jīng)過分離柱后單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)檢測(cè)器的分子個(gè)數(shù)是否滿足檢測(cè)原理所要求的最小數(shù)目;
?。?）對(duì)于濃度型檢測(cè)器,到達(dá)檢測(cè)池的分子數(shù)目是否能滿足符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律的分子數(shù)目;
?。?）檢測(cè)微區(qū)內(nèi)的外加能量密度是否超過被檢測(cè)分子所能承受的極限;
（6）微量流動(dòng)相的輸送與控制;
?。?）因材料尺寸的縮小,表面層氧化或腐蝕對(duì)器件功能的影響。最后,色譜儀器微型化所帶來(lái)的好處不僅僅是單位長(zhǎng)度分離效率的提高,而是總分離能力的保持甚至提高;不僅僅是分離系統(tǒng)或某個(gè)部件的微型化,而是整體的微型化;不僅僅是質(zhì)量靈敏度的提高,而是濃度靈敏度的保持或提高;不僅僅是能量和物質(zhì)的低消耗,而是使用的方便和友好;不僅僅是整體尺寸的縮小,更重要的是整機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性的提高!
下面分別討論上述7個(gè)問題。
?。?）色譜分離的基本原理是有符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律數(shù)目的分子群經(jīng)過不斷的兩相分配和分子碰撞,利用其分配系數(shù)的差異來(lái)達(dá)到分離的目的。這是一個(gè)宏觀參數(shù)。當(dāng)分子數(shù)目低于這個(gè)數(shù)目時(shí),就會(huì)偏離統(tǒng)計(jì)規(guī)律而出現(xiàn)所謂的漲落現(xiàn)象。分子數(shù)目越少,漲落現(xiàn)象越嚴(yán)重。當(dāng)分子數(shù)目低于103個(gè)時(shí),已沒有準(zhǔn)確的色譜保留規(guī)律,因此也就失去了宏觀意義下的分離規(guī)律。一般地,保證符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律的分子數(shù)目是106個(gè)。
例如內(nèi)徑30μm的填充毛細(xì)管液相色譜（μ2HPLC）柱或毛細(xì)管電泳柱,若分別保持10萬(wàn)/m和40萬(wàn)/m的分離柱效,直接進(jìn)樣時(shí)不過載的進(jìn)樣量分別為40pL（1pL=10-12L）和115pL,分子總數(shù)分別是112×1012～112×1014和415×1010～415×1012。樣品中含量低至1～0.01μL/L（對(duì)μ2HPLC）或低至20～0.2μL/L（對(duì)CE）的組分就不能滿足106個(gè)分子的數(shù)目要求,分離過程中就會(huì)出現(xiàn)上述問題。所以,上述分離系統(tǒng)對(duì)濃度高于這個(gè)指標(biāo)的樣品分離時(shí)可以有重復(fù)的保留時(shí)間。如果考慮檢測(cè)方面的限制[參見下述的（3）和（4）>,痕量分析中用粗內(nèi)徑的填充色譜柱總是優(yōu)于微型色譜柱。
為了能進(jìn)行痕量分析,微型分離分析系統(tǒng)往往采用樣品預(yù)濃縮技術(shù)以補(bǔ)償濃度靈敏度的不足。但為此而發(fā)展的技術(shù)也同樣適用于常規(guī)分離分析系統(tǒng),同樣可以提高常規(guī)儀器的靈敏度,除非樣品量受到嚴(yán)格限制。
?。?）45年前的色譜柱理論已經(jīng)指出,毛細(xì)管開口柱的內(nèi)徑越小,或填充柱的填料粒度越小,色譜柱的分離效率就越高。毛細(xì)管電泳亦然,只是理論上有些不同,如有散熱問題和塞子流型的特點(diǎn)。微型化中普遍采用的細(xì)內(nèi)徑分離柱并不是微型儀器的專利,所能達(dá)到的高柱效也不是最近才認(rèn)識(shí)到的。如果在現(xiàn)有常規(guī)儀器中使用這種等效內(nèi)徑的色譜柱,再適當(dāng)改進(jìn)進(jìn)樣技術(shù)和檢測(cè)器,就會(huì)有與微型色譜或芯片電泳同樣的單位柱長(zhǎng)的柱效,同時(shí)還可以有極高的總分離效能,因?yàn)槌Ｒ?guī)儀器中分離柱的長(zhǎng)度很少受限,而高的分離效能才是真正有意義的。所以,微型色譜和芯片毛細(xì)管電泳用短分離柱而有快速分離的特點(diǎn),并不是它真正的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)橛猛瑯映叽绲姆蛛x柱可以分別在常規(guī)色譜和毛細(xì)管電泳上實(shí)現(xiàn)同樣的效果。
高效液相色譜儀適宜于分離、分析高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、有生理活性及相對(duì)分子量比較大的物質(zhì)，因而廣泛為化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)學(xué)、商檢和法檢等學(xué)科領(lǐng)域中針對(duì)這種精密而又運(yùn)用廣泛的科學(xué)儀器。
下面我們來(lái)聊一聊基線。HPLC常見的基線問題主要有基線漂移以及基線噪音。
基線漂移
線漂移基線漂移是色譜工作者普遍遇到的問題。一般說(shuō)來(lái)，機(jī)器剛起動(dòng)時(shí)，基線容易漂移，大概要30min的平衡時(shí)間，如果用了緩沖溶液、緩沖鹽，或者在低波長(zhǎng)下(220nm)平衡時(shí)間相對(duì)會(huì)比較長(zhǎng)，仍然發(fā)現(xiàn)基線漂移，原因可能有以下幾種：
1、柱溫波動(dòng)
控制好柱子和流動(dòng)相的溫度，檢查是否有打開的窗戶或空調(diào)對(duì)著柱溫箱。
2、流通池被污染或有氣體
用甲醇或其他強(qiáng)極性溶劑沖洗流通池(盡量斷開柱子)。如有需要，可以用1N的硝酸(不要用鹽酸)。
3、紫外燈能量不足
更換新的紫外燈
4、流動(dòng)相污染、變質(zhì)或由低品質(zhì)溶劑配成。檢查流動(dòng)相的組成，使用高品質(zhì)的化學(xué)試劑及HPLC級(jí)的溶劑。
基線噪音
對(duì)于紫外檢測(cè)器,氘燈光源打開后要預(yù)熱30min以上,基線才能穩(wěn)定。噪聲是指與被測(cè)物無(wú)關(guān)的檢測(cè)器輸出信號(hào)的隨機(jī)擾動(dòng)變化,分短期噪聲和長(zhǎng)期噪聲兩種。
基線噪音(規(guī)則的)
產(chǎn)生基線噪音的原因有：在流動(dòng)相、檢測(cè)器或泵中有空氣;漏液;流動(dòng)相混合不完全;溫度影響(柱溫過高,檢測(cè)器未加熱);在同一條線上有其他電子設(shè)備;泵振動(dòng)。
了避免基線噪音,在正式進(jìn)樣之前,需要對(duì)流動(dòng)相脫氣;沖洗系統(tǒng)以除去檢測(cè)器或泵中的空氣;檢查管路接頭是否松動(dòng);泵是否漏液;是否有鹽析出和不正常的噪音,如有必要,更換泵密封;用手搖動(dòng)使溶劑混合均勻或使用低粘度的溶劑減少差異或加上熱交換器;有其他電子設(shè)備時(shí)斷開LC、檢測(cè)器和記錄儀,檢查干擾是否來(lái)自于外部,加以更正;泵振動(dòng)時(shí)在系統(tǒng)中加入脈沖阻尼器。
基線噪音(不規(guī)則的)
(1)漏液：檢查接頭是否松動(dòng),泵是否漏液,是否有鹽析出和不正常的噪音。如有必要,更換密封,檢查流通池是否漏液。
(2)流動(dòng)相污染、變質(zhì)或由低質(zhì)溶劑配成：檢查流動(dòng)相的組成。
(3)流動(dòng)相各溶劑不相溶：選擇互溶的流動(dòng)相。
(4)檢測(cè)器/記錄儀電子元件的問題：斷開檢測(cè)器和記錄儀的電源,檢查并更正。
(5)系統(tǒng)內(nèi)有氣泡：用強(qiáng)極性溶液清洗系統(tǒng);檢測(cè)器內(nèi)有氣泡,清洗檢測(cè)器,在檢測(cè)器后面安裝背景壓力調(diào)節(jié)器。
(6)流通池污染(即使是極少的污染物也會(huì)產(chǎn)生噪音):用硝酸清洗流通池;
(7)檢測(cè)器燈能量時(shí)不足更換燈;
(8)色譜柱填料流失或阻塞:更換色譜柱。
(9)流動(dòng)相混合不均勻或混合器工作不正常:維修或更換混合器,在流動(dòng)相不走梯度時(shí),不建議使用泵的混合裝置。
高效液相色譜儀操作步驟如下：
1)過濾流動(dòng)相，根據(jù)需要選擇不同的濾膜.
2)對(duì)抽濾后的流動(dòng)相進(jìn)行超聲脫氣10-20分鐘。
3)打開hplc工作站（包括計(jì)算機(jī)軟件和色譜儀），連接好流動(dòng)相管道，連接檢測(cè)系統(tǒng)。
4)進(jìn)入hplc控制界面主菜單，點(diǎn)擊manual，進(jìn)入手動(dòng)菜單。
5)有一段時(shí)間沒用，或者換了新的流動(dòng)相，需要先沖洗泵和進(jìn)樣閥。
6)調(diào)節(jié)流量，初次使用新的流動(dòng)相，可以先試一下壓力，流速越大，壓力越大，一般不要超過2000。
7)設(shè)計(jì)走樣方法。
8)進(jìn)樣和進(jìn)樣后操作。
9)關(guān)機(jī)時(shí)，先關(guān)計(jì)算機(jī)，再關(guān)液相色譜。
10)填寫登記本，由負(fù)責(zé)人簽字。
11)流動(dòng)相均需色譜純度，水用20m的去離子水。
12)柱子是非常脆弱的，第一次做的方法，先不要讓液體過柱子。
13)所有過柱子的液體均需嚴(yán)格的過濾。
14)壓力不能太大，可以不要超過2000psi。
高效液相色譜是色譜法的一個(gè)重要分支，以液體為流動(dòng)相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動(dòng)相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內(nèi)各成分被分離后，進(jìn)入檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的分析。
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