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1、高效液相色譜法HighPerformanceLiquidChromatography,HPLC高效液相色譜法(HPLC)是20世紀60年代末70年代初發(fā)展起來的一種新型分離分析技術,隨著不斷改進與發(fā)展,目前已成為應用極為廣泛的化學分離分析的重要手段。它是在經典液相色譜基礎上,引入了氣相色譜的理論,在技術上采用了高壓泵、高效固定相和高靈敏度檢測器,因而具備速度快、效率高、靈敏度高、操作自動化的特點。為了更好地了解高效液相色譜法優(yōu)越性,現(xiàn)從兩方面進行比較:第一節(jié)概述2.HPLC與GC(1)GC分析對象只限于分析氣體和沸點較低的化合物,它們僅占有機物總數(shù)
2、的20%。對于占有機物總數(shù)近80%的那些高沸點、熱穩(wěn)定性差、摩爾質量大的物質,目前主要采用HPLC進行分離和分析。(2)GC采用流動相是惰性氣體,它對組分沒有親和力,即不產生相互作用力,僅起運載作用。而HPLC中流動相可選用不同極性的液體,選擇余地大,它對組分可產生一定親和力,并參與固定相對組分作用的劇烈競爭。因此,流動相對分離起很大作用,相當于增加了一個控制和改進分離條件的參數(shù),這為選擇最佳分離條件提供了極大方便。第一節(jié)概述(3)GC一般都在較高溫度下進行的,而HPLC法則經??稍谑覝貤l件下工作??傊?,HPLC是吸取了GC與經典液相色譜優(yōu)點,并用
3、現(xiàn)代化手段加以改進,因此得到迅猛的發(fā)展。目前HPLC已被廣泛應用于分析對生物學和醫(yī)藥上有重大意義的大分子物質,例如蛋白質、核酸、氨基酸、多糖類、植物色素、高聚物、染料及藥物等物質的分離和分析。HPLC主要缺點:儀器設備費用昂貴,操作嚴格。第一節(jié)概述3.液相色譜分離原理及分類和GC一樣,LC分離系統(tǒng)也由固定相和流動相組成。其固定相可以是吸附劑、化學鍵合固定相(或在惰性載體表面涂上一層液膜)、離子交換樹脂或多孔性凝膠;流動相是各種溶劑。被分離混合物由流動相液體推動進入色譜柱。根據各組分在固定相及流動相中的吸附能力、分配系數(shù)、離子交換作用或分子尺寸大小的
4、差異進行分離。色譜分離的實質是樣品分子(以下稱溶質)與溶劑(即流動相或洗脫液)以及固定相分子間的作用,作用力的大小,決定色譜過程的保留行為。根據分離機制不同,液相色譜可分為:液固吸附色譜、液液分配色譜、化合鍵合色譜、離子交換色譜以及分子排阻色譜等類型。第一節(jié)概述第二節(jié)高效液相色譜儀器第二節(jié)高效液相色譜儀器一、流程(processofHPLC)首先高壓泵將貯液器中流動相溶劑經過進樣器送入色譜柱,然后從控制器的出口流出。當注入欲分離的樣品時,流經進樣器貯液器的流動相將樣品同時帶入色譜柱進行分離,然后依先后順序進入檢測器,記錄儀將檢測器送出的信號記錄下來
5、,由此得到液相色譜圖。第二節(jié)高效液相色譜儀器二、主要部件(mainassemblyofHPLC)第二節(jié)高效液相色譜儀器4(6)個主要部分:高壓輸液系統(tǒng);脫氣裝置;梯度洗脫;進樣系統(tǒng);分離系統(tǒng);檢測系統(tǒng);此外還配有自動進樣及數(shù)據處理等輔助裝置。第二節(jié)高效液相色譜儀器1.高壓輸液系統(tǒng)由于高效液相色譜所用固定相顆粒極細,因此對流動相阻力很大,為使流動相較快流動,必須配備有高壓輸液系統(tǒng)。它是高效液相色譜儀最重要的部件,一般由儲液罐、高壓輸液泵、過濾器、壓力脈動阻力器等組成。高壓輸液泵核心部件。壓力:150~350×105Pa。應符合密封性好,輸出流量恒定,
6、壓力平穩(wěn),可調范圍寬,便于迅速更換溶劑及耐腐蝕等要求。第二節(jié)高效液相色譜儀器第二節(jié)高效液相色譜儀器常用的輸液泵分為恒流泵和恒壓泵兩種。恒流泵特點:在一定操作條件下,輸出流量保持恒定而與色譜柱引起阻力變化無關;恒壓泵特點:能保持輸出壓力恒定,但其流量則隨色譜系統(tǒng)阻力而變化,故保留時間的重視性差。它們各有優(yōu)缺點。目前恒流泵正逐漸取代恒壓泵。恒流泵又稱機械泵,它又分機械注射泵和機械往復泵兩種,應用最多的是機械往復泵。第二節(jié)高效液相色譜儀器輸液泵按工作方式分為氣動泵和機械泵兩大類。機械泵中又有螺旋傳動注射泵、單活塞往復泵、雙活塞往復泵和往復式隔膜泵。幾種輸
7、液泵的基本性能見下表。名稱恒流或恒壓脈沖更換流動相梯度洗脫再循環(huán)價格氣動放大泵恒壓無不方便需兩臺泵不可高螺旋傳動注射泵恒流無不方便需兩臺泵不可中等單活塞往復泵恒流有方便可可較低雙活塞往復泵恒流小方便可可高隔膜往復泵恒流有方便可可中等第二節(jié)高效液相色譜儀器(動畫)第二節(jié)高效液相色譜儀器雙活塞往復泵:如下圖a所示,雙活塞往復泵有一個精心設計的偏心凸輪,用同步電機或變速直流電機驅動偏心凸輪,偏心凸輪再推動兩活塞作往復運動。偏心凸輪短半徑端所對應的活塞向外伸,使該活塞的下單向閥打開吸入流動相,與此同時,偏心凸輪的長半徑端所對應的另一活塞被推入,使其上單向閥
8、打開,并將流動相送至色譜柱。于是,兩活塞交替伸縮,往復運動,獲得的排液特性如圖b所示,即具有穩(wěn)定的輸出流量,這樣就能避免單