液相色譜儀的詳細(xì)使用說(shuō)明
2023-04-10
一、設(shè)備概述
液相色譜儀是一種高效的物質(zhì)分離與分析儀器。其核心原理是,待測(cè)液體樣品由高壓輸液泵推動(dòng),流過(guò)裝有固定相的色譜柱。由于樣品中各組分與固定相相互作用的強(qiáng)弱不同,它們?cè)谥鶅?nèi)的遷移速度產(chǎn)生差異,從而依次流出色譜柱,實(shí)現(xiàn)物理分離。分離后的組分進(jìn)入高靈敏度檢測(cè)器(如紫外、熒光檢測(cè)器)被轉(zhuǎn)化為電信號(hào),最終由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)生成色譜圖進(jìn)行定性與定量分析。該儀器廣泛應(yīng)用于化學(xué)、制藥、食品、環(huán)境等領(lǐng)域的復(fù)雜混合物分析與純度檢測(cè)。
二、主要組成部分與功能
1.流動(dòng)相儲(chǔ)液瓶與脫氣機(jī):
儲(chǔ)存高純度的溶劑(水、有機(jī)相等)。脫氣機(jī)用于在線去除溶解的氣體,防止在系統(tǒng)中產(chǎn)生氣泡,影響泵和檢測(cè)器的穩(wěn)定性。
2.高壓輸液泵:
核心部件之一。以恒定、精確且無(wú)脈動(dòng)的方式將流動(dòng)相以設(shè)定的流速(通常為mL/min級(jí)別)輸送至系統(tǒng)。梯度洗脫則需要雙泵或四元泵按程序混合不同溶劑。
3.自動(dòng)進(jìn)樣器:
自動(dòng)、精確地將微量樣品溶液(通常1-100µL)從樣品瓶中定量注入色譜流路中,保證高重復(fù)性和高通量。
4.色譜柱:
分離的心臟。通常是內(nèi)部填充有微小顆粒(固定相)的不銹鋼或PEEK管。其類(lèi)型(反相、正相、HILIC、離子交換等)和規(guī)格(長(zhǎng)度、內(nèi)徑、粒徑)直接決定分離效果。
5.柱溫箱:
精確控制色譜柱的溫度,以提高分離重現(xiàn)性、優(yōu)化選擇性并改變分析速度。
6.檢測(cè)器:
核心部件之二。將流出色譜柱的組分濃度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
常用類(lèi)型:
紫外-可見(jiàn)光/二極管陣列檢測(cè)器:最通用,適用于有紫外吸收的化合物。
熒光檢測(cè)器:靈敏度極高,適用于能產(chǎn)生熒光的物質(zhì)或經(jīng)衍生化的物質(zhì)。
示差折光檢測(cè)器:通用型,但對(duì)溫度敏感,靈敏度較低。
蒸發(fā)光散射檢測(cè)器:適用于不揮發(fā)或半揮發(fā)性、無(wú)紫外吸收的化合物(如糖類(lèi)、脂類(lèi))。
電化學(xué)檢測(cè)器:高選擇性、高靈敏度,適用于具有電化學(xué)活性的物質(zhì)(如兒茶酚胺、糖類(lèi))。
質(zhì)譜檢測(cè)器:提供分子量和結(jié)構(gòu)信息,是強(qiáng)大的定性定量工具。
7.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):
計(jì)算機(jī)配備色譜工作站軟件,用于控制儀器、采集數(shù)據(jù)、處理色譜圖(積分、校準(zhǔn))和生成報(bào)告。
三、主要分離模式(色譜柱類(lèi)型)
根據(jù)固定相和分離機(jī)理的不同,主要分為:
1.反相色譜:
常用模式。固定相為非極性,流動(dòng)相為極性。極性強(qiáng)的組分先流出。適用于大多數(shù)中性和非極性有機(jī)化合物。
2.正相色譜:
固定相為極性(如硅膠、氰基柱),流動(dòng)相為非極性有機(jī)溶劑(如正己烷、氯仿)。極性弱的組分先流出。適用于異構(gòu)體分離和脂溶性樣品。
3.親水作用色譜:
用于強(qiáng)極性、親水性化合物的分離。固定相為極性,流動(dòng)相為高比例有機(jī)相/少量水。
4.離子交換色譜:
固定相帶電荷,用于分離離子型化合物(如無(wú)機(jī)離子、氨基酸、蛋白質(zhì))。分為陰離子交換和陽(yáng)離子交換。
5.尺寸排阻色譜:
固定相為多孔材料,按分子尺寸大小分離。大分子無(wú)法進(jìn)入孔隙先流出,小分子后流出。用于蛋白質(zhì)、聚合物分子量分布測(cè)定。
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景
1.?制藥行業(yè)
?藥物雜質(zhì)分析:0.1%痕量雜質(zhì)檢測(cè)(如磺胺類(lèi)藥物中磺胺嘧啶),滿足ICHQ3B要求。
?藥代動(dòng)力學(xué):血漿中藥物濃度檢測(cè)(LC-MS/MS聯(lián)用),定量限(LOQ)達(dá)0.1ng/mL。
2.?環(huán)境監(jiān)測(cè)
?水中有機(jī)污染物:PAHs、農(nóng)藥殘留(如敵敵畏)檢測(cè),檢出限≤0.1μg/L。
?大氣顆粒物:多環(huán)芳烴(16種EPAPAHs)分離時(shí)間<8分鐘。
3.?食品安全
?食品添加劑:合成色素(檸檬黃、胭脂紅)快速篩查,10分鐘內(nèi)完成6種色素分離。
?獸藥殘留:雞肉中氟喹諾酮類(lèi)殘留檢測(cè),回收率>90%,RSD<5%。
4.?生命科學(xué)
?蛋白質(zhì)組學(xué):肽段分離(2.1×100mm,1.7μm柱),峰容量>500/分鐘。
?代謝組學(xué):血清中氨基酸、脂肪酸分析,15分鐘內(nèi)完成30種代謝物分離。
五、超高效液相色譜儀維護(hù)與保養(yǎng)
1.?日常維護(hù)
?泵系統(tǒng):每月更換在線過(guò)濾器,每季度沖洗密封圈(異丙醇浸泡)。
?檢測(cè)器:每周用10%異丙醇沖洗流通池,避免結(jié)晶沉積。
?進(jìn)樣器:每500針后更換進(jìn)樣針密封墊,定期潤(rùn)滑機(jī)械臂導(dǎo)軌。
2.?故障排查
| ?問(wèn)題 | ?可能原因 | ?解決方案 |
|---|---|---|
| ?壓力波動(dòng)大 | 氣泡進(jìn)入泵頭/濾頭堵塞 | 脫氣流動(dòng)相;更換在線過(guò)濾器 |
| ?基線噪聲高 | 流通池污染/燈能量不足 | 超聲清洗流通池;更換氘燈 |
| ?峰形拖尾 | 色譜柱柱效下降/死體積大 | 再生色譜柱(反向沖洗);更換連接管路 |
| ?進(jìn)樣重復(fù)性差 | 針密封磨損/樣品殘留 | 更換密封墊;增加洗針程序 |



