發(fā)展歷史:
1960年代,由于
氣相色譜對(duì)高沸點(diǎn)有機(jī)物分析的局限性,為了
分離蛋白質(zhì)、核酸等不易氣化的大分子物質(zhì),氣相色譜的理論和方法被重新引入經(jīng)典液相色譜。1960年代末科克蘭(Kirkland)、哈伯、荷瓦斯(Horvath)、莆黑斯、里普斯克等人開(kāi)發(fā)了世界上第一臺(tái)高效液相色譜儀,開(kāi)啟了高效液相色譜的時(shí)代。高效液相色譜使用粒徑更細(xì)的固定相填充色譜柱,提高色譜柱的塔板數(shù),以高壓驅(qū)動(dòng)流動(dòng)相,使得經(jīng)典液相色譜需要數(shù)日乃至數(shù)月完成的分離工作得以在幾個(gè)小時(shí)甚至幾十分鐘內(nèi)完成。
1971年科克蘭等人出版了《液相色譜的現(xiàn)代實(shí)踐》一書,標(biāo)志著高效液相色譜法 (HPLC)正式建立。在此后的時(shí)間里,高效液相色譜成為較為常用的分離和檢測(cè)手段,在有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物開(kāi)發(fā)與檢測(cè)、化工、食品科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、商檢和法檢等方面都有廣泛的應(yīng)用。高效液相色譜同時(shí)還極大的刺激了固定相材料、檢測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及色譜理論的發(fā)展。
1960年代前,使用的填充粒大于100μm,提高柱效面臨著困境,后來(lái)的研究人員便采用微粒固定相來(lái)突破著一瓶頸??瓶颂m、荷瓦斯制備成功薄殼型固定相,這種在固定相在玻璃微球表面具有多孔薄殼,實(shí)現(xiàn)了高速傳質(zhì),為高效液相色譜技術(shù)的發(fā)展奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)。隨著填料粒徑的降低,更高的柱效也得以實(shí)現(xiàn)。1960年代研制出氣動(dòng)放大泵、注射泵及低流量往復(fù)式柱塞泵,但后者的脈沖信號(hào)很大,難以滿足高效液相色譜的要求。1970年代,往復(fù)式雙柱塞恒流泵,解決了這一問(wèn)題。1970年代后科克蘭制備出全多孔球形硅膠,平均粒徑只有7μm,具有極好的柱效,并逐漸取代了無(wú)定形微粒硅膠。之后又制造出的鍵合固定相使柱的穩(wěn)定性大為提高,多次使用成為可能。1970年后,適合分離生物大分子的填料又成為研究的熱點(diǎn)。1980年后,改善分離的選擇性成為色譜工作者的主要問(wèn)題,人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到改變流動(dòng)相的組成事提高選擇性的關(guān)鍵。
高效
液相色譜(high performance liquid chromatography, HPLC)也叫高壓液相色譜(high pressure liquid chromatography)、高速液相色譜(high speed liquid chromatography)、高分離度液相色譜(high resolution liquid chromatography)等。是在經(jīng)典液相色譜法的基礎(chǔ)上,于60年代后期引入了氣相色譜理論而迅速發(fā)展起來(lái)的。它與經(jīng)典液相色譜法的區(qū)別是填料顆粒小而均勻,小顆粒具有高柱效,但會(huì)引起高阻力,需用高壓輸送流動(dòng)相,故又稱高壓液相色譜。又因分析速度快而稱為高速液相色譜。
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高效液相色譜是目前應(yīng)用較多的色譜分析方法,高效液相色譜系統(tǒng)由流動(dòng)相儲(chǔ)液體瓶、輸液
泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器和記錄器組成,其整體組成類似于氣相色譜,但是針對(duì)其流動(dòng)相為液體的特點(diǎn)作出很多調(diào)整。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(guò)反復(fù)多次的吸附- 解吸的分配過(guò)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(guò)檢測(cè)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(lái)。
HPLC的輸液泵要求輸液量恒定平穩(wěn);進(jìn)樣系統(tǒng)要求進(jìn)樣便利切換嚴(yán)密;由于液體流動(dòng)相粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣體,為了減低柱壓高效液相色譜的色譜柱一般比較粗,長(zhǎng)度也遠(yuǎn)小于氣相色譜柱。HPLC應(yīng)用非常廣泛,幾乎遍及定量定性分析的各個(gè)領(lǐng)域。
使用高效液相色譜時(shí),液體待檢測(cè)物被注入色譜柱,通過(guò)壓力在固定相中移動(dòng),由于被測(cè)物種不同物質(zhì)與固定相的相互作用不同,不同的物質(zhì)順序離開(kāi)色譜柱,通過(guò)檢測(cè)器得到不同的峰信號(hào),最后通過(guò)分析比對(duì)這些信號(hào)來(lái)判斷待側(cè)物所含有的物質(zhì)。高效液相色譜作為一種重要的分析方法,廣泛的應(yīng)用于化學(xué)和生化分析中。高效液相色譜從原理上與經(jīng)典的液相色譜沒(méi)有本質(zhì)的差別,它的特點(diǎn)是采用了高壓輸液泵、高靈敏度檢測(cè)器和高效微粒固定相,適于分析高沸點(diǎn)不易揮發(fā)、分子量大、不同極性的有機(jī)化合物。
高效液相色譜的特點(diǎn):
高壓——壓力可達(dá)150~300 kg/cm2。色譜柱每米降壓為75 kg/cm2以上。
高速——流速為0.1~10.0 mL/min。
高效——塔板數(shù)可達(dá)5000/米。在一根柱中同時(shí)分離成份可達(dá)100種。
高靈敏度——紫外檢測(cè)器靈敏度可達(dá)0.01ng。同時(shí)消耗樣品少。
HPLC與經(jīng)典液相色譜相比有以下優(yōu)點(diǎn):
速度快——通常分析一個(gè)樣品在15~30 min,有些樣品甚至在5 min內(nèi)即可完成。
分辨率高——可選擇固定相和流動(dòng)相以達(dá)到較佳分離效果。
靈敏度高——紫外檢測(cè)器可達(dá)0.01ng,熒光和電化學(xué)檢測(cè)器可達(dá)0.1pg。
色譜柱可反復(fù)使用——用一根色譜柱可分離不同的化合物。
樣品量少,容易回收——樣品經(jīng)過(guò)色譜柱后不被破壞,可以收集單一組分或做制備。?
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相關(guān)熱詞:
等離子清洗機(jī),反應(yīng)釜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,高精度溫濕度計(jì),露點(diǎn)儀,高效液相色譜儀價(jià)格,霉菌試驗(yàn)箱,跌落試驗(yàn)臺(tái),離子色譜儀價(jià)格,噪聲計(jì),高壓滅菌器,集菌儀,接地電阻測(cè)試儀型號(hào),柱溫箱,旋渦混合儀,電熱套,場(chǎng)強(qiáng)儀萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)價(jià)格,洗瓶機(jī),勻漿機(jī),耐候試驗(yàn)箱,熔融指數(shù)儀,透射電子顯微鏡。
一、安捷倫液相色譜儀理論發(fā)展簡(jiǎn)況
色譜法的分離原理是:溶于流動(dòng)相(mobile phase)中的各組分經(jīng)過(guò)固定相時(shí),由于與固定相(stationary phase)發(fā)生作用(吸附、分配、離子吸引、排阻、親和)的大小、強(qiáng)弱不同,在固定相中滯留時(shí)間不同,從而先后從固定相中流出。又稱為色層法、層析法。
安捷倫液相色譜儀-色譜法zui早是由植物學(xué)家茨維特(Tswett)在1906年研究用碳酸鈣分離植物色素時(shí)發(fā)現(xiàn)的,色譜法(Chromatography)因之得名。后來(lái)在此基礎(chǔ)上發(fā)展出紙色譜法、薄層色譜法、氣相色譜法、液相色譜法。
安捷倫液相色譜儀-液相色譜法開(kāi)始階段是用大直徑的玻璃管柱在室溫和常壓下用液位差輸送流動(dòng)相,稱為經(jīng)典液相色譜法,此方法柱效低、時(shí)間長(zhǎng)(常有幾個(gè)小時(shí))。液相色譜法(High performance Liquid Chromatography,HPLC)是在經(jīng)典液相色譜法的基礎(chǔ)上,于60年代后期引入了氣相色譜理論而迅速發(fā)展起來(lái)的。它與經(jīng)典液相色譜法的區(qū)別是填料顆粒小而均勻,小顆粒具有高柱效,但會(huì)引起高阻力,需用高壓輸送流動(dòng)相,故又稱高壓液相色譜法(High Pressure Liquid Chromatography,HPLC)。又因分析速度快而稱為高速液相色譜法(High Speed Liquid Chromatography,HSLP)。也稱現(xiàn)代液相色譜。
二、安捷倫液相色譜儀的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
安捷倫液相色譜儀有以下特點(diǎn):
高壓——壓力可達(dá)150~300 Kg/cm2。色譜柱每米降壓為75 Kg/cm2以上。
高速——流速為0.1~10.0 ml/min。
——可達(dá)5000塔板每米。在一根柱中同時(shí)分離成份可達(dá)100種。
高靈敏度——紫外檢測(cè)器靈敏度可達(dá)0.01ng。同時(shí)消耗樣品少。
安捷倫液相色譜儀HPLC與經(jīng)典液相色譜相比有以下優(yōu)點(diǎn):
速度快——通常分析一個(gè)樣品在15~30 min,有些樣品甚至在5 min內(nèi)即可完成。
分辨率高——可選擇固定相和流動(dòng)相以達(dá)到zui佳分離效果。
靈敏度高——紫外檢測(cè)器可達(dá)0.01ng,熒光和電化學(xué)檢測(cè)器可達(dá)0.1pg。
柱子可反復(fù)使用——用一根色譜柱可分離不同的化合物。
樣品量少,容易回收——樣品經(jīng)過(guò)色譜柱后不被破壞,可以收集單一組分或做制備
安捷倫液相色譜儀的日常維護(hù)及保養(yǎng)
1、手動(dòng)進(jìn)樣器:
平時(shí)應(yīng)該注意使用二次蒸餾水和甲醇在裝載狀態(tài)及進(jìn)樣分析狀態(tài)清洗;如果出現(xiàn)漏液現(xiàn)象,原因極可能為轉(zhuǎn)子密封墊磨損或污染,一般要申請(qǐng)維修或更換配件。
2、排液閥:
此處不能完全密封或漏液時(shí)一般是其中的墊片污染或磨損,可卸下后取出其墊片用異丙醇超聲波清洗或更換墊圈。
3、單向閥:
如遇到泵壓不穩(wěn)或流動(dòng)相不能抽取,則可能是單向閥出現(xiàn)問(wèn)題,卸下用異丙醇超聲波清洗,清洗時(shí)須按其安裝的方向放置在小燒杯中,切記不可與安裝方向倒置超洗!
4、工作站:
出現(xiàn)死機(jī)可重起計(jì)算機(jī);不正常運(yùn)行時(shí),首先可更換電腦測(cè)試其硬件故障;或在本機(jī)上重新插拔接口、重新安裝軟件。
5、過(guò)濾器:(安捷倫液相色譜儀)
當(dāng)色譜峰出現(xiàn)異常情況時(shí),有可能是此部件被污染, 拆下用異丙醇超洗或更換過(guò)濾墊片。
6、吸濾頭:
特殊情況下可拆下濾頭抽取以判斷其中是否堵塞;亦可用注射器吸取流動(dòng)相通過(guò)吸濾頭打出以判斷其是否堵塞。若有堵塞情況可用異丙醇超聲波清洗;清洗不成功則需要更換。
7、流動(dòng)相的抽作要求:
液相級(jí)色譜醇,二次蒸餾水,緩沖鹽一定要過(guò)濾;
流動(dòng)相脫氣至關(guān)重要(可采用抽濾,超聲波脫氣等方法)
8、流通池:
在色譜峰不正常時(shí)會(huì)可能是此部件補(bǔ)污染??刹鹦逗笕〕銎渲械膲|片用異丙醇超洗(可根據(jù)說(shuō)明書進(jìn)行操作或申請(qǐng)維修)。
9、泵頭:
泵頭漏液或出現(xiàn)其它故障一般要申請(qǐng)維修(如漏液,或更換柱塞桿及其密封墊等)
泵壓不穩(wěn):
1、泵頭有氣泡——流動(dòng)相脫氣/大流量沖洗泵/用注射器抽取流動(dòng)動(dòng)相
2、單向閥故障——清洗
若上述操作仍不能解決,可用異丙醇沖洗流動(dòng)(無(wú)色譜柱沖洗,由手動(dòng)進(jìn)樣器直接進(jìn)檢測(cè)器),流量為3-4ml/min,沖洗50分鐘左右,然后重新安裝色譜柱,更換流動(dòng)相平衡,如此再不能解決泵壓波動(dòng)故障,可申請(qǐng)更換配件。
10.漏液處理:(安捷倫液相色譜儀)
C18柱不能進(jìn)蛋白樣品、血樣,生物樣品。
要注意柱子的PH值范圍,不得注射強(qiáng)酸強(qiáng)堿的樣品,特別是堿性樣品。
長(zhǎng)時(shí)間不用儀器,應(yīng)該將柱子取上用堵頭封好保存,注意不能用純水保存柱子,而應(yīng)該用有機(jī)相(如甲醇)保存,因?yàn)榧兯组L(zhǎng)霉。
流路堵塞問(wèn)題:堵塞導(dǎo)致壓力太大,按預(yù)柱→混合器中的過(guò)濾器→管路過(guò)濾器→單向閥檢查,并清洗。清洗方法:①以民丙醇作溶劑沖洗②放在異丙醇中超聲波清洗③用10%稀硝酸清洗
11.緩沖鹽的使用:
流動(dòng)相含有鹽分時(shí),做完實(shí)驗(yàn)后一定要進(jìn)行流路沖洗;
首先用水沖洗,打開(kāi)排液閥用PURG鍵轉(zhuǎn)換出原有含鹽的流動(dòng)相,然后關(guān)閉排液閥打開(kāi)泵沖洗全部流路45分鐘以上,如此更換流動(dòng)相為水和甲醇混合液沖洗全部流路30分鐘(此步驟一般可省去,根據(jù)實(shí)驗(yàn)而論),zui后更換純甲醇沖洗全部流路45分鐘以上。
12.泵頭沖洗;
用備件中的針頭和針管分別用蒸餾水和純甲醇沖洗3-5ml。
如流動(dòng)相不含鹽,可對(duì)機(jī)器定期進(jìn)行簡(jiǎn)單的沖洗維護(hù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)多少而定。
手動(dòng)進(jìn)樣器沖洗;
同樣用備件中的針管和專用沖洗針頭對(duì)手動(dòng)進(jìn)樣器的裝載狀態(tài)和進(jìn)樣狀態(tài)分別進(jìn)行沖洗3-4ml的蒸餾水,然后再?zèng)_洗3-4ml的純甲醇。確保每次做完實(shí)驗(yàn),所有流路中充滿純甲醇!