一般由五個部分組成:
高壓輸液係統 ―― 進樣係統 ―― 分離係統―― 檢測係統 ―― 數據處理係統
一. 高壓輸液係統
貯液裝置、高壓輸液泵、過濾器、脫氣裝置等
1. 貯液器:貯(zhu)液(ye)器(qi)用(yong)於(yu)存(cun)放(fang)溶(rong)劑(ji)。溶(rong)劑(ji)必(bi)須(xu)很(hen)純(chun),貯(zhu)液(ye)器(qi)材(cai)料(liao)要(yao)耐(nai)腐(fu)蝕(shi),對(dui)溶(rong)劑(ji)呈(cheng)惰(duo)性(xing)。貯(zhu)液(ye)器(qi)應(ying)配(pei)有(you)溶(rong)劑(ji)過(guo)濾(lv)器(qi),以(yi)防(fang)止(zhi)流(liu)動(dong)相(xiang)中(zhong)的(de)顆(ke)粒(li)進(jin)入(ru)泵(beng)內(nei)。溶(rong)劑(ji)過(guo)濾(lv)器(qi)一(yi)般(ban)用(yong)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)的(de)鎳(nie)合(he)金(jin)製(zhi)成(cheng),空(kong)隙(xi)大(da)小(xiao)一(yi)般(ban)為(wei)2mm。
2. 脫氣裝置:脫氣的目的是為了防止流動相從高壓柱內流出時,釋放出氣泡進入檢測器而使噪聲劇增,甚至不能正常檢測。
3. 高壓輸液泵 高(gao)壓(ya)輸(shu)液(ye)泵(beng)是(shi)高(gao)效(xiao)液(ye)相(xiang)色(se)譜(pu)儀(yi)的(de)重(zhong)要(yao)部(bu)件(jian),是(shi)驅(qu)動(dong)溶(rong)劑(ji)和(he)樣(yang)品(pin)通(tong)過(guo)色(se)譜(pu)柱(zhu)和(he)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)高(gao)壓(ya)源(yuan),其(qi)性(xing)能(neng)好(hao)壞(huai)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)分(fen)析(xi)結(jie)果(guo)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。
對高壓泵的基本要求是:
①流量穩定;②輸出壓力高,最高輸出壓力為50Mpa;③流量範圍寬,可在0.01~10ml/min範圍任選。④耐酸、堿、緩衝液腐蝕。⑤壓力波動小。
2. 梯度洗脫裝置 梯度洗脫是利用兩種或兩種以上的溶劑,按照一定時間程序連續或階段地改變配比濃度,以達到改變流動相極性、離子強度或pH值zhi,從cong而er提ti高gao洗xi脫tuo能neng力li,改gai善shan分fen離li的de一yi種zhong有you效xiao方fang法fa。當dang一yi個ge樣yang品pin混hun合he物wu的de容rong量liang因yin子zi是shi範fan圍wei很hen寬kuan,用yong等deng度du洗xi脫tuo時shi間jian太tai長chang,且qie後hou出chu的de峰feng形xing扁bian平ping不bu便bian檢jian測ce時shi,用yong梯ti度du洗xi脫tuo可ke以yi改gai善shan峰feng形xing、並縮短分離時間。HPLC的梯度洗脫與GC的程序升溫相似,可以縮短分析時間,提高分離效果。使所有的峰都處於最佳分離狀態,而且峰形尖而窄。
二. 進樣器
進樣器一般要求密封性好,死體積小,重複性好,保證中心進樣,進樣時對色譜係統的壓力和流量波動小,並便於實現自動化。
高壓進樣閥是目前廣泛采用的一種方式。閥的種類很多,有六通閥、四通閥,雙路閥等。以六通進樣閥最為常用。
三.分離係統
色譜分離係統包括色譜柱、固定相和流動相。色譜柱是其核心部分,柱應具備耐高壓、耐腐蝕、抗氧化、密封不漏液和柱內死體積小、柱效高、柱容量大、分析速度快、柱壽命長的要求。通常采用優質不鏽鋼管製成。
色譜柱按內徑不同可分為常規柱、快速柱和微量柱三類。
常規分析柱柱長一般為10~25cm,內徑4 ~ 5mm,固定相顆粒直徑為 5 ~ 10 mm。為了保護分析柱不受汙染,一般在分析柱前加一短柱,約數厘米長,稱為保護柱。
(微量分析柱內徑小於l mm,凝膠色譜往內徑3~12 mm,製備往內徑較大,可達25 mm以上。)
四. 檢測係統
檢測器的作用是將柱流出物中樣品組成和含量的變化轉化為可供檢測的信號,常用檢測器有紫外吸收、熒光、示差折光、化學發光等。
1. 紫外可見吸收檢測器(ultraviolet-visible detector,UVD)
紫外可見吸收檢測器(UVD)是HPLC中zhong應ying用yong最zui廣guang泛fan的de檢jian測ce器qi之zhi一yi,幾ji乎hu所suo有you的de液ye相xiang色se譜pu儀yi都dou配pei有you這zhe種zhong檢jian測ce器qi。其qi特te點dian是shi靈ling敏min度du較jiao高gao,線xian性xing範fan圍wei寬kuan,噪zao聲sheng低di,適shi用yong於yu梯ti度du洗xi脫tuo,對dui強qiang吸xi收shou物wu質zhi檢jian測ce限xian可ke達da1ng,jiancehoubupohuaiyangpin,keyongyuzhibei,bingnengyurenhejianceqichuanlianshiyong。ziwaikejianjianceqidegongzuoyuanliyujiegoutongyibanfenguangguangdujixiangsi,shijishangjiushizhuangyouliudongdideziwaikejianguangduji。
(1)紫外吸收檢測器:
紫外吸收檢測器常用氘燈作光源,氘燈則發射出紫外-可見區範圍的連續波長,並安裝一個光柵型單色器,其波長選擇範圍寬(190nm~800nm)。它(ta)有(you)兩(liang)個(ge)流(liu)通(tong)池(chi),一(yi)個(ge)作(zuo)參(can)比(bi),一(yi)個(ge)作(zuo)測(ce)量(liang)用(yong),光(guang)源(yuan)發(fa)出(chu)的(de)紫(zi)外(wai)光(guang)照(zhao)射(she)到(dao)流(liu)通(tong)池(chi)上(shang),若(ruo)兩(liang)流(liu)通(tong)池(chi)都(dou)通(tong)過(guo)純(chun)的(de)均(jun)勻(yun)溶(rong)劑(ji),則(ze)它(ta)們(men)在(zai)紫(zi)外(wai)波(bo)長(chang)下(xia)幾(ji)乎(hu)無(wu)吸(xi)收(shou),光(guang)電(dian)管(guan)上(shang)接(jie)受(shou)到(dao)的(de)輻(fu)射(she)強(qiang)度(du)相(xiang)等(deng),無(wu)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)。當(dang)組(zu)分(fen)進(jin)入(ru)測(ce)量(liang)池(chi)時(shi),吸(xi)收(shou)一(yi)定(ding)的(de)紫(zi)外(wai)光(guang),使(shi)兩(liang)光(guang)電(dian)管(guan)接(jie)受(shou)到(dao)的(de)輻(fu)射(she)強(qiang)度(du)不(bu)等(deng),這(zhe)時(shi)有(you)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu),輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)大(da)小(xiao)與(yu)組(zu)分(fen)濃(nong)度(du)有(you)關(guan)。
局限:流動相的選擇受到一定限製,即具有一定紫外吸收的溶劑不能做 流動相,每種溶劑都有截止波長,當小於該截止波長的紫外光通過溶劑時,溶劑的透光率降至10%以下,因此,紫外吸收檢測器的工作波長不能小於溶劑的截止波長
(2)光電二極管陣列檢測器(photodiode array detector, PDAD):
也ye稱cheng快kuai速su掃sao描miao紫zi外wai可ke見jian分fen光guang檢jian測ce器qi,是shi一yi種zhong新xin型xing的de光guang吸xi收shou式shi檢jian測ce器qi。它ta采cai用yong光guang電dian二er極ji管guan陣zhen列lie作zuo為wei檢jian測ce元yuan件jian,構gou成cheng多duo通tong道dao並bing行xing工gong作zuo,同tong時shi檢jian測ce由you光guang柵zha分fen光guang,再zai入ru射she到dao陣zhen列lie式shi接jie收shou器qi上shang的de全quan部bu波bo長chang的de光guang信xin號hao,然ran後hou對dui二er極ji管guan陣zhen列lie快kuai速su掃sao描miao采cai集ji數shu據ju,得de到dao吸xi收shou值zhi(A)是保留時間(tR)和波長(l)函數的三維色譜光譜圖。由此可及時觀察與每一組分的色譜圖相應的光譜數據,從而迅速決定具有最佳選擇性和靈敏度的波長。
下(xia)圖(tu)是(shi)單(dan)光(guang)束(shu)二(er)極(ji)管(guan)陣(zhen)列(lie)檢(jian)測(ce)器(qi)的(de)光(guang)路(lu)圖(tu)。光(guang)源(yuan)發(fa)出(chu)的(de)光(guang)先(xian)通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)池(chi),透(tou)射(she)光(guang)由(you)全(quan)息(xi)光(guang)柵(zha)色(se)散(san)成(cheng)多(duo)色(se)光(guang),射(she)到(dao)陣(zhen)列(lie)元(yuan)件(jian)上(shang),使(shi)所(suo)有(you)波(bo)長(chang)的(de)光(guang)在(zai)接(jie)收(shou)器(qi)上(shang)同(tong)時(shi)被(bei)檢(jian)測(ce)。陣(zhen)列(lie)式(shi)接(jie)收(shou)器(qi)上(shang)的(de)光(guang)信(xin)號(hao)用(yong)電(dian)子(zi)學(xue)的(de)方(fang)法(fa)快(kuai)速(su)掃(sao)描(miao)提(ti)取(qu)出(chu)來(lai),每(mei)幅(fu)圖(tu)象(xiang)僅(jin)需(xu)要(yao)10ms,遠遠超過色譜流出峰的速度,因此可隨峰掃描。

圖1 二極管陣列檢測器光路圖
2.熒光檢測器(fluorescence detector, FD)
熒光檢測器是一種高靈敏度、有(you)選(xuan)擇(ze)性(xing)的(de)檢(jian)測(ce)器(qi),可(ke)檢(jian)測(ce)能(neng)產(chan)生(sheng)熒(ying)光(guang)的(de)化(hua)合(he)物(wu)。某(mou)些(xie)不(bu)發(fa)熒(ying)光(guang)的(de)物(wu)質(zhi)可(ke)通(tong)過(guo)化(hua)學(xue)衍(yan)生(sheng)化(hua)生(sheng)成(cheng)熒(ying)光(guang)衍(yan)生(sheng)物(wu),再(zai)進(jin)行(xing)熒(ying)光(guang)檢(jian)測(ce)。其(qi)最(zui)小(xiao)檢(jian)測(ce)濃(nong)度(du)可(ke)達(da)0.1ng/ml,適用於痕量分析;一般情況下熒光檢測器的靈敏度比紫外檢測器約高2個數量級,但其線性範圍不如紫外檢測器寬。
近jin年nian來lai,采cai用yong激ji光guang作zuo為wei熒ying光guang檢jian測ce器qi的de光guang源yuan而er產chan生sheng的de激ji光guang誘you導dao熒ying光guang檢jian測ce器qi極ji大da地di增zeng強qiang了le熒ying光guang檢jian測ce的de信xin噪zao比bi,因yin而er具ju有you很hen高gao的de靈ling敏min度du,在zai痕hen量liang和he超chao痕hen量liang分fen析xi中zhong得de到dao廣guang泛fan應ying用yong。
3. 示差折光檢測器(differential refractive Index detector, RID)
示差折光檢測器是一種濃度型通用檢測器,對所有溶質都有響應,某些不能用選擇性檢測器檢測的組分,如高分子化合物、糖類、zhifangwantingdeng,keyongshichajianceqijiance。shichajianceqishijiyulianxucedingyangpinliuluhecanbiliuluzhijianzheshelvdebianhualaicedingyangpinhanliangde。guangcongyizhongjiezhijinrulingyizhongjiezhishi,youyuliangzhongwuzhidezheshelvbutongjiuhuichanshengzheshe。zhiyaoyangpinzufenyuliudongxiangdezheguangzhishubutong,jiukebeijiance,erzhexiangchayuda,lingminduyugao,zaiyidingnongdufanweineijianceqideshuchuyurongzhinongduchengzhengbi。
4. 電化學檢測器 (elec)chemical detector, ED)
電化學檢測器主要有安培、極譜、庫侖、電位、電導等檢測器,屬選擇性檢測器,可檢測具有電活性的化合物。目前它已在各種無機和有機陰陽離子、生物組織和體液的代謝物、食品添加劑、環境汙染物、生化製品、農藥及醫藥等的測定中獲
得了廣泛的應用。其中,電導檢測器在離子色譜中應用最多。
電化學檢測器的優點是:
①靈敏度高,最小檢測量~般為ng級,有目可達pg級;
②選擇性好,可測定大量非電活性物質中極痕量的電活性物質;
③線性範圍寬,一般為4~5個數量級;
④設備簡單,成本較低;⑤易於自動操作。
5. 化學發光檢測器 (c。iluminescence detector, CD)
化學發光檢測器是近年來發展起來的一種快速、靈敏的新型檢測器,因其設備簡單、價廉、線xian性xing範fan圍wei寬kuan等deng優you點dian。其qi原yuan理li是shi基ji於yu某mou些xie物wu質zhi在zai常chang溫wen下xia進jin行xing化hua學xue反fan應ying,生sheng成cheng處chu於yu激ji發fa態tai勢shi反fan應ying中zhong間jian體ti或huo反fan應ying產chan物wu,當dang它ta們men從cong激ji發fa態tai返fan回hui基ji態tai時shi,就jiu發fa射she出chu光guang子zi。由you於yu物wu質zhi激ji發fa態tai的de能neng量liang是shi來lai自zi化hua學xue反fan應ying,故gu叫jiao作zuo化hua學xue發fa光guang。當dang分fen離li組zu分fen從cong色se譜pu柱zhu中zhong洗xi脫tuo出chu來lai後hou,立li即ji與yu適shi當dang的de化hua學xue發fa光guang試shi劑ji混hun合he,引yin起qi化hua學xue反fan應ying,導dao致zhi發fa光guang物wu質zhi產chan生sheng輻fu射she,其qi光guang強qiang度du與yu該gai物wu質zhi的de濃nong度du成cheng正zheng比bi。
這(zhe)種(zhong)檢(jian)測(ce)器(qi)不(bu)需(xu)要(yao)光(guang)源(yuan),也(ye)不(bu)需(xu)要(yao)複(fu)雜(za)的(de)光(guang)學(xue)係(xi)統(tong),隻(zhi)要(yao)有(you)恒(heng)流(liu)泵(beng),將(jiang)化(hua)學(xue)發(fa)光(guang)試(shi)劑(ji)以(yi)一(yi)定(ding)的(de)流(liu)速(su)泵(beng)入(ru)混(hun)合(he)器(qi)中(zhong),使(shi)之(zhi)與(yu)柱(zhu)流(liu)出(chu)物(wu)迅(xun)速(su)而(er)又(you)均(jun)勻(yun)地(di)混(hun)合(he)產(chan)生(sheng)化(hua)學(xue)發(fa)光(guang),通(tong)過(guo)光(guang)電(dian)倍(bei)增(zeng)管(guan)將(jiang)光(guang)信(xin)號(hao)變(bian)成(cheng)電(dian)信(xin)號(hao),就(jiu)可(ke)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)。這(zhe)種(zhong)檢(jian)測(ce)器(qi)的(de)最(zui)小(xiao)檢(jian)出(chu)量(liang)可(ke)達(da)10-12g。
五. 數據處理係統
早期的 HPLC 隻配有記錄儀記錄色譜峰,用人工計算 A或 H。隨著計算機技術的發展,簡單的積分儀,可自動打印出 H、A和 tR,作一些簡單的計算,但不能存儲數據。
現在的色譜工作站功能增多,一般包括:色譜參數的選擇和設定:自動化操作儀器;色譜數據的采集和存儲,並作“實時”處理;對采集和存儲的數據進行後處理;自動打印,給出一套完整的色譜分析數據和圖譜。同時也可把一些常用色譜參數、
操作程序,及各種定量計算方法存入存儲器中,需用時調出直接使用。
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