高效液相色谱法介绍
基本原理
高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC),是在经典液相色谱法的基础上,于20世纪60年代后期引入了气相色谱理论而迅速发展起来的。与经典液相色谱法的区别是填料颗粒小而均匀。因为较小的填充颗粒具有高柱效,但会引起高阻力,需用高压输送流动相,故又称高压液相色谱。
使用高效液相色谱时,液体待检测物被注入色谱柱,通过压力在固定相中移动,由于被测物种不同物质与固定相的相互作用不同,不同的物质顺序离开色谱柱,通过检测器得到不同的峰信号,***通过分析比对这些信号来判断待测物所含有的物质。高效液相色谱作为一种重要的分析方法,***地应用于化学和生化分析中。高效液相色谱从原理上与经典的液相色谱没有本质的差别,它的特点是采用了高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相,适于分析高沸点不易挥发、分子量大、不同极性的有机化合物。
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高效液相色谱相关术语
色谱图(chromatogram)——样品流经色谱柱和检测器,所得到的信号-时间曲线,又称色谱流出曲线(elution profile)。
基线(base line)——经流动相冲洗,柱与流动相达到平衡后,检测器测出一段时间的流出曲线。一般应平行于时间轴。
噪音(noise)——基线信号的波动。通常因电源接触不良或瞬时过载、检测器不稳定、流动相含有气泡或色谱柱被污染所致。
漂移(drift)——基线随时间的缓缓变化。主要由于操作条件如电压、温度、流动相及流量的不稳定所引起,柱内的污染物或固定相不断被洗脱下来也会产生漂移。
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液相色谱理论
发展简况
液相色谱法开始阶段是用大直径的玻璃管柱在室温和常压下用液位差输送流动相,称为经典液相色谱法,此方法柱效低、时间长(常有几个小时)。高效液相色谱法(High performance Liquid Chromatography,HPLC)是在经典液相色谱法的基础上,于60年代后期引入了气相色谱理论而迅速发展起来的。
它与经典液相色谱法的区别是填料颗粒小而均匀,小颗粒具有高柱效,但会引起高阻力,需用高压输送流动相,故又称高压液相色谱法(High Pressure Liquid Chromatography,HPLC)。又因分析速度快而称为高速液相色谱法(High Speed Liquid Chromatography,HSLP)。也称现代液相色谱。
高效液相色谱分离原理
液—固
流动相为液体,固定相为吸附剂(如硅胶、氧化铝等)。这是根据物质吸附作用的不同来进行分离的。其作用机制是:当试样进入色谱柱时,溶质分子 (X) 和溶剂分子(S)对吸附剂表面活性中心发生竞争吸附(未进样时,所有的吸附剂活性中心吸附的是S),可表示如下:Xm nSa ====== Xa nSm
式中:Xm--流动相中的溶质分子;Sa--固定相中的溶剂分子;Xa--固定相中的溶质分子;Sm--流动相中的溶剂分子。
当吸附竞争反应达平衡时:
K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa]
式中:K为吸附平衡常数。[讨论:K越大,保留值越大。]
通过 Vanquish 二元泵 H 模块的流畅运送和正确梯度获得一致结果。高效液相色谱梯度洗脱
类似于GC中的程序升温。已成为现代高效液相色谱中不可缺少的部分。梯度洗提,就是载液中含有两种(或更多)不同极性的溶剂,在分离过程中按一定的程序连续改变载液中溶剂的配比和极性,通过载液中极性的变化来改变被分离组分的分离因素,以提**离效果。梯度洗提可以分为两种:
a.低压梯度(也叫外梯度):在常压下,预先按一定程序将两种或多种不同极性的溶剂混合后,再用一台高压泵输入色谱柱。
b.高压梯度 ( 或称内梯度系统 ) :利用两台高压输液泵,将两种不同极性的溶剂按设定的比例送入梯度混合室,混合后,进入色谱柱。
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高效液相色谱相关术语
色谱峰(peak)——组分流经检测器时响应的连续信号产生的曲线。流出曲线上的突起部分。正常色谱峰近似于对称形正态分布曲线(高斯Gauss曲线)。不对称色谱峰有两种:
前延峰(leading peak)和拖尾峰(tailing peak)。前者少见。
峰底—基线上峰的起点至终点的距离。
峰高(peak height,h)—峰的比较高点至峰底的距离。
峰宽(peak width,W)—峰两侧拐点处所作两条切线与基线的两个交点间的距离。W=4σ
半峰宽(peak width at half-height,Wh/2)—峰高一半处的峰宽。Wh/2=2.355σ
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