液相色譜儀是一種常見(jiàn)的色譜分析方法,與氣相色譜相比液相色譜可以在常溫中操作,且不受樣品揮發(fā)度和熱穩(wěn)定性的限制。這使得液相色譜非常適合相對(duì)分子量較大,難汽化,不易揮發(fā)或?qū)崦舾械奈镔|(zhì)、離子型化合物和高聚物的分離分析。
然而要選購(gòu)一臺(tái)品質(zhì)優(yōu)良的液相色譜并不容易。液相色譜儀的指標(biāo)很多,有關(guān)于泵的、關(guān)于檢測(cè)器的、關(guān)于色譜柱的……不過(guò),從選購(gòu)角度考慮,可以?xún)?yōu)先考慮噪音、漂移、最小檢測(cè)濃度、定性定量重復(fù)性等主要技術(shù)指標(biāo)。當(dāng)然,這些指標(biāo)都要放在系統(tǒng)、回路里去看去比較。
1.噪音
噪音指由儀器的電器元件、溫度波動(dòng)、電壓的線(xiàn)性脈沖以及其他非溶質(zhì)作用產(chǎn)生的高頻噪聲和基線(xiàn)的無(wú)規(guī)則波動(dòng)產(chǎn)生的聲音。噪音的大小直接關(guān)系到儀器的檢測(cè)靈敏度,噪音越大檢測(cè)的靈敏度就越低。對(duì)于檢測(cè)低含量的樣品就要求儀器的噪音越小越好,否則噪音過(guò)大將會(huì)導(dǎo)致基線(xiàn)不穩(wěn),甚至影響分析結(jié)果;
2.最小檢測(cè)濃度(最小檢測(cè)限)
最小檢測(cè)濃度是反映儀器靈敏度的重要參數(shù)。根據(jù)公式CL=2×Nd×C/H(CL:最小檢測(cè)濃度 Nd:噪音 C:樣品濃度最小檢測(cè)濃度 H:樣品峰高),最小檢測(cè)濃度是和噪音成正比的,噪音越大,最小檢測(cè)濃度就越大,靈敏度就越低。如果選購(gòu)的儀器回避了這個(gè)指標(biāo),說(shuō)明他們不愿在最小檢測(cè)濃度的基礎(chǔ)上去比較噪音;
3.漂移
漂移是指儀器穩(wěn)定后一段時(shí)間內(nèi)基線(xiàn)漂離原點(diǎn)的距離,通常用來(lái)衡量?jī)x器穩(wěn)定快慢。高品質(zhì)的儀器能在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定,從而在一定程度上提高分析效率;
4.定性定量重復(fù)性
主要是考核儀器穩(wěn)定性的指標(biāo),這對(duì)于分析樣品來(lái)說(shuō)是非常重要的。好的儀器其穩(wěn)定性應(yīng)該是十分不錯(cuò)的,這就要求多次進(jìn)樣保留時(shí)間及含量的一致性,這樣做出來(lái)的結(jié)果才能使人信服。雖然這些指標(biāo)都屬于檢測(cè)器,但是就像前面所說(shuō)的,條件是要放在整個(gè)回路和系統(tǒng)里去看去比較。
例如:泵的脈動(dòng)會(huì)直接影響噪音指標(biāo)、泵的流量準(zhǔn)確度指標(biāo),以及密封性不好也會(huì)影響相關(guān)指標(biāo)。所以要系統(tǒng)地看指標(biāo)才可以反應(yīng)出儀器的一些真實(shí)水平。
在選擇儀器的時(shí)候需要充分考慮到儀器的方方面面才能拿到自己滿(mǎn)意的機(jī)器。
首先從常規(guī)的幾個(gè)部件做個(gè)簡(jiǎn)單的分析。
(一)輸液泵應(yīng)具備如下性能:
① RSD(流量穩(wěn)定性)<0.3%;
② 流量范圍寬, 0.1~5.0ml/min內(nèi)連續(xù)可調(diào),有的實(shí)驗(yàn)則需要更大流量;
③ 輸出壓一般應(yīng)能達(dá)到150~400 kg/cm2,流量越大,最高壓力越低;
④ 液缸容積小,有助于減少流動(dòng)相死體積,利于清洗。
⑤ 密封性能好,耐腐蝕。
(二)檢測(cè)器
①紫外檢測(cè)器,分為可變單波長(zhǎng)檢測(cè)器VWD和二極管陣列檢測(cè)器DAD,可以檢測(cè)有紫外吸收的物質(zhì)
②熒光檢測(cè)器,檢測(cè)有熒光的物質(zhì)
③視差折光檢測(cè)器,通用型檢測(cè)器,但對(duì)環(huán)境要求極為苛刻,而且靈敏度低
④ELSD,蒸發(fā)光散射檢測(cè)器
⑤MSD,質(zhì)譜檢測(cè)器
常用的是紫外檢測(cè),然后是MSD和ELSD
(三)色譜柱
要求柱效高、選擇性好,分析速度快等。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的用于HPLC的各種微粒填料如多孔硅膠以及以硅膠為基質(zhì)的鍵合相、有機(jī)聚合物微球(包括離子交換樹(shù)脂)、氧化鋁、多孔碳等,其粒度一般為3,5,7,10μm等,柱效理論值可達(dá)5~16萬(wàn)/米。
一般的分析只需5000塔板數(shù)的柱效;同系物分析500即可;難分離物則可用2萬(wàn)的柱子。
因此一般10~30cm左右的柱長(zhǎng)基本能滿(mǎn)足復(fù)雜混合物分析的需要。所以要根據(jù)自己實(shí)際情況來(lái)選擇合適的柱子。
柱效受柱內(nèi)外因素影響,為使色譜柱達(dá)到較佳效率,除柱外死體積要小外,還要有合理的柱結(jié)構(gòu)(盡可能減少填充床以外的死體積)及裝填技術(shù)。即使可以的裝填技術(shù),在柱中心部位和沿管壁部位的填充情況總是不一樣的,靠近管壁的部位比較疏松,易產(chǎn)生溝流,流速較快,影響沖洗劑的流形,使譜帶加寬,這就是管壁效應(yīng)。這種管壁區(qū)大約是從管壁向內(nèi)算起30倍粒徑的厚度。在一般的液相色譜系統(tǒng)中,柱外效應(yīng)對(duì)柱效的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于管壁效應(yīng)。
此外,溫度在色譜分析中是個(gè)不容忽視的環(huán)境條件,環(huán)境溫度對(duì)溶劑的溶解能力、色譜柱的性能、流動(dòng)相的粘度都有影響。而且不同的檢測(cè)器對(duì)溫度的敏感度不一樣。保持恒定的溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)而言是個(gè)絕對(duì)不容忽視的條件,因此也要留意注溫箱的選擇。以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(四)進(jìn)樣器
進(jìn)樣裝置要求:密封性好,重復(fù)性好,死體積小,保證中心進(jìn)樣,進(jìn)樣時(shí)對(duì)色譜系統(tǒng)的壓力、流量影響小。而且進(jìn)樣方式多種多樣,可分為隔膜進(jìn)樣、停流進(jìn)樣、閥進(jìn)樣、自動(dòng)進(jìn)樣。自動(dòng)進(jìn)樣器則是市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。
(五)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
一般專(zhuān)業(yè)的液相色譜儀生產(chǎn)廠(chǎng)家都有自己配套的液相色譜儀控制軟件。但有不少液相色譜儀可以使用通用型的色譜數(shù)據(jù)工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理。進(jìn)口軟件價(jià)格比較高,這個(gè)自己得根據(jù)資金選擇了。
二元泵和四元泵的區(qū)別二元有兩個(gè)泵,泵后混合,氣體的溶解度隨壓力的增大而增大,所以二元高壓混合不會(huì)產(chǎn)生氣泡。四元只一個(gè)泵(另外一個(gè)是輔泵),是泵前混合,在常壓下進(jìn)行的,兩種液體混合時(shí),會(huì)降低氣體在混合溶液中的溶解度,通常會(huì)有氣泡產(chǎn)生,所以四元低壓梯度系統(tǒng)一定要配在線(xiàn)真空脫氣機(jī)
高效液相色譜儀分析中進(jìn)樣基線(xiàn)很好,保留時(shí)間能鎖定,壓力也穩(wěn)定,但是峰面積差別很大,大概有2倍的差別,這種情況出現(xiàn)的原因可能是多方面的,建議采用以下方法解決:
1、調(diào)換一根新色譜柱,如果情況一樣,則排除柱子的原因。
2、將在線(xiàn)過(guò)濾器拆下,用超聲波清洗,如果結(jié)果一樣,說(shuō)明與在線(xiàn)過(guò)濾器無(wú)關(guān)。
3、考慮是不是進(jìn)樣閥有問(wèn)題或者定量環(huán)堵。建議多進(jìn)幾針樣品,看是否有規(guī)律,如果沒(méi)有規(guī)律,應(yīng)檢查一下進(jìn)樣器的其他部位,如果是進(jìn)樣器系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題,應(yīng)盡快解決之。
4、對(duì)進(jìn)樣器清洗一下,清洗干凈后先進(jìn)一針空白,再進(jìn)樣,看看結(jié)果如何,如果有明顯減少,那可能是進(jìn)樣器污染,有樣品殘留在進(jìn)樣閥體內(nèi),在切換的過(guò)程中被流動(dòng)相帶入色譜柱。
5、考慮樣品溶液是否均勻。建議同一個(gè)濃度連續(xù)進(jìn)樣5次,看一下結(jié)果如何變化,有沒(méi)有規(guī)律;如果是樣品溶液不均勻,可以再攪拌一下。
6、考慮光源是不是正常。
7、考慮濃度是否在線(xiàn)性范圍內(nèi)。有時(shí)候定量時(shí)濃度太高或太低都會(huì)產(chǎn)生較大的分析誤差。
8、考慮取樣方式是否正確,每次取樣后是否對(duì)針頭外面的附著液進(jìn)行清除。
9、高效液相色譜儀的計(jì)算機(jī)軟件編制可能存在問(wèn)題。對(duì)比可以適當(dāng)改變軟件。
高效液相色譜儀是實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的儀器之一,色譜柱的靈敏度是確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的重要原因,那么當(dāng)色譜柱的靈敏度不夠時(shí),我們?cè)撊绾稳ソ鉀Q呢?應(yīng)該從以下幾個(gè)方面去分析:
1、樣品量不足:解決辦法為增加樣品量
2、樣品未從色譜柱中流出:可根據(jù)樣品的化學(xué)性質(zhì)改變流動(dòng)相或柱子
3、樣品與檢測(cè)器不匹配:根據(jù)樣品化學(xué)性質(zhì)調(diào)整波長(zhǎng)或改換檢測(cè)器
4、檢測(cè)器衰減太多:調(diào)整衰減即可。
5、檢測(cè)器時(shí)間常數(shù)太大:解決辦法為降低時(shí)間參數(shù)
6、檢測(cè)器池窗污染:解決辦法為清洗池窗。
7、檢測(cè)池中有氣泡:解決辦法為排氣。
8、記錄儀測(cè)壓范圍不當(dāng):調(diào)整電壓范圍即可。
9、流動(dòng)相流量不合適:調(diào)整流速即可。
10、檢測(cè)器與記錄儀超出校正曲線(xiàn):解決辦法為檢查記錄儀與檢測(cè)器,重作校正曲線(xiàn)。