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选择适合高效液相色谱仪需要考虑几个因素

 发布时间:2021-07-28 点击量:462
  高效液相色谱仪可以分为5大部分:高压输液泵单元、进样器单元、分离单元、检测器单元、色谱数据处理单元,下面我们来逐一分析,谈谈高效液相色谱仪的选型细则。
  1、高压输液泵单元的配置选型:
  高效液相色谱仪的高压输液方式分为等度方式、梯度方式两大类别。
  等度方式:在色谱分析过程中,流动相中各个组分的比例不随时间发生变化,例如某次分析过程中流动相中甲醇与水的比例是50:50一直保持不变,那么这种就叫做等度方式。
  梯度方式:在色谱分析过程中,流动相中各个组分的比例随时间发生发生变化,例如某次分析过程中,随着时间的推移,流动相中其中一种(或几种)溶剂比例逐渐增大、另一种或几种剂的比例逐渐减少,最终那么这种输液方式就叫做梯度方式。
  相应以上2种流动相输液方式,有等度泵和梯度泵这两种配置方式。
  等度泵:一般采用单泵来作为高压输液泵单元,这是一种简单经济的配置方式。
  梯度泵:又分为高压梯度、低压梯度。
  高压梯度:常用的是二元高压梯度泵,也有三元高压梯度泵;我们通常所说的双泵,就是指“二元高压梯度泵”。有几元高压,则必须有几台泵;高压梯度泵单元,除了几台高压泵之外,还需要有配套的流动相混合装置(通常采用混合器);由于是高压混合的梯度方式,所以通常不太会产生气泡,脱气机通??梢圆挥门浔?。
  低压梯度:与高压梯度“有几元高压就用几台泵”所不同的是,低压梯度只需要一台高压泵,但是在高压泵的前端,需要加上比例阀(有的公司称为低压梯度单元),通过比例阀来调节几种不同流动相进入高压泵的比例,从而实现梯度淋洗。因为低压下各种不同溶剂混合时可能产生吸热或放热,所以对于低压梯度泵单元来说,流动相脱气机与混合器一样,都是不可少的。
 
  高效液相色谱仪(HPLC)的高压输液泵单元的选型,主要是根据所检测项目方法的所需来定,方法中流动相输液是等度方式,那么等度泵(单泵)即可满足需求;如果方法中规定需要用到梯度淋洗输液方式,那么就需要选择梯度泵了。
  在一些有HPLC分析方法开发任务的单位,为了满足将来可能的方法开发需要,即便暂时不需要梯度泵,也往往会配备梯度泵以利拓展方法。
  2、色谱数据处理单元
  高效液相色谱仪的色谱数据处理单元,有数据处理机和色谱工作站两种,随着电脑的普及与应用,色谱数据处理机已经渐渐被淘汰,目前以色谱工作站为主流。
  色谱工作站又分为可否反控两大类。
  可反控工作站:不但能记录与处理色谱数据,而且可以反控高效液相色谱仪的各个组成单元。因为一些控制指令接口与数据传输的技术性问题,可反控工作站一般是各大仪器厂商自行研发与设计的,互相之间不能通用。
  不可反控工作站:仅能记录与处理色谱数据,不可反控高效液相色谱仪。不可反控工作站通常是外挂式的,包含硬件和软件两大部分,硬件部分主要是一个A/D转换器,将高效液相色谱仪传输来的模拟信号转换成数字信号,再输进计算机;软件部分主要功能就是把硬件传输来的数字信号转换成图谱并进行积分计算等操作。
  不可反控工作站的优点是通用性强,但是不可反控仪器、不便进行自动化操作。
  二极管阵列检测器必须要用特殊的三维色谱软件。
  3、进样器单元的配置选型
  高效液相色谱仪(HPLC)的进样器单元,有2种配置可供选择:手动进样器、自动进样器。
  手动进样器:无论是国产还是进口,例如沃特世(Waters)、岛津(Shimadzu)、安捷伦(Agilent),世界上绝大多数公司均采用美国Rheodyne公司生产的六通进样阀作为高效液相色谱仪的手动进样阀。
  自动进样器:自动进样器的优点就是,能极大的提高设备使用效率、减少人力成本。
  4、分离单元(高效液相色谱柱)
  色谱柱是高效液相色谱仪的核心部件。
  色谱法最核心的机制就是把样品中各个组分进行有效分离,而实现分离靠的就是色谱柱。
  色谱柱选择时需要考虑四大参数:固定相类型(填料种类)、柱长、柱内径、填料粒度。
  固定相类型:目前主要有硅胶基质的ODS(碳十八)、氨基、氰基、苯基、硅胶等色谱柱,以及高分子聚合物的固定相填料。目前ODS(碳十八)应用最为广泛,高效液相色谱法大约有80%分离采用的就是ODS(碳十八)填料。
  柱长:色谱柱的长度越长,分离效果越好,但是背压也就越大、柱子价格就会越贵。目前柱长应用较多的是375px、500px、625px这三个长度,尤其以625px最多。
  柱内径:其它几个柱参数不变的情况下,高效液相色谱柱的内径越小,分离度越好(分离度越高),但是柱负载量越小。常用柱内径是3.9mm、4.6mm、6.0mm,尤其以4.6mm为常用。
  填料粒径:根据色谱法的速率理论,填料粒径越小,分离效果越好;但是填料粒度越小,在同样的流动相输送流速下,对于高效色谱仪高压泵的背压也就越大,对于高压泵的加压能力、密封性能也就要求越高。高效液相色谱仪一般采用3微米、5微米或10微米的填料粒径,而3微米以下粒径的填料,通常应用于超高效液相色谱仪。高效液相色谱法应用最多的是5微米粒径的填料。
  分离单元还有另外两个问题需要掂量:是否需要配预柱(?;ぶ?、是否需要配柱温箱。
  预柱(?;ぶ?:预柱(?;ぶ?的存在,会加大色谱死体积,会降低柱效,所以除非样品特别脏、或有特别多的高分子物质会堵塞分析柱,否则尽量不用预柱(?;ぶ?。
  柱温箱:因为高效液相色谱法对于温度的些微波动并不特别敏感,除了一些对于柱温稳定性要求特别高的分离,高效液相色谱法很多情况下并不需要配置柱温箱。当然,如果采购预算足够多,安装柱温箱确实能有更好的色谱出峰时间重复性。
  5、检测器单元的配置选型
  高效液相色谱仪的检测器有很多种,最常见的是紫外检测器,还有示差检测器、荧光检测器、二极管阵列检测器、蒸发光散射检测器等等。
  紫外检测器:是一种选择性检测器,几乎是所有HPLC检测器里面价格便宜、应用最广泛的一种检测器,适合于测定有紫外吸收的物质(带苯环、杂环、双键叁键的物质)。紫外检测器的特点是灵敏度很高、适用性很广泛。
  示差检测器:是一种通用型检测器,但是它的灵敏度低于紫外检测器,而且它对于流速比较敏感。示差检测器主要用来对一些没有紫外吸收的物质进行检测,例如糖类、高分子聚合物等等。
  荧光检测器:仅仅适合于在紫外光照射下能发射荧光的物质,例如维生素A、维生素D、黄曲霉毒素等检测。高效液相色谱仪的荧光检测器的特点是灵敏度高、但适用范围较窄。
  二极管阵列检测器:是紫外检测器的一个变种,二极管阵列检测器的特点是灵敏度较紫外检测器低、但是能做三维图谱,特别适合于医药研发类的应用。
  蒸发光散射检测器:蒸发光散射检测器是一种新型的通用型检测器,未来的趋势是可以替代示差检测器等来检测无紫外吸收的物质,但是目前价格非常昂贵。
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