液相色譜儀的簡單介紹

基本原理

1. 分離機制

• 流動相：由溶劑（如甲醇、乙腈、水等）組成，通過高壓泵輸送，攜帶樣品進入色譜柱。

• 固定相：填充在色譜柱內的顆粒狀或多孔材料（如 C18、硅膠、離子交換樹脂等），根據不同的分離模式（如反相、正相、離子交換、尺寸排阻等），與樣品組分發(fā)生特異性相互作用。

• 分離過程：組分與固定相作用力弱的先流出，作用力強的后流出，從而實現(xiàn)分離。

2. 檢測原理
   分離后的組分依次通過檢測器，將物理或化學性質的變化轉化為電信號，生成色譜圖。常見檢測方式包括：

• 紫外 - 可見檢測（UV-Vis）：檢測有紫外吸收的物質（如芳香族化合物、核酸）。

• 熒光檢測（FLD）：對熒光物質（如維生素、藥物）具有高靈敏度。

• 示差折光檢測（RID）：通用型檢測，無需樣品發(fā)色團，但靈敏度較低。

• 質譜聯(lián)用（LC-MS）：結合質譜實現(xiàn)高靈敏度定性分析。

主要結構與部件

1. 高壓輸液系統(tǒng)

• 包括溶劑儲瓶、高壓泵（如柱塞泵）和梯度洗脫裝置，用于精確控制流動相的組成和流速（壓力可達數十兆帕）。

2. 進樣系統(tǒng)

• 手動或自動進樣器（如六通閥），將樣品定量注入流動相。

3. 色譜柱系統(tǒng)

• 核心分離部件，常用規(guī)格：內徑 2.1~4.6 mm，長度 50~250 mm，填料粒徑 1.7~5 μm（粒徑越小，分離效率越高，但柱壓也越高）。

4. 檢測系統(tǒng)

• 檢測器類型多樣，根據樣品特性選擇（如 UV、FLD、ELSD 等）。

5. 數據處理系統(tǒng)

• 記錄色譜信號，通過軟件分析峰保留時間（定性）和峰面積 / 峰高（定量），生成報告。

主要類型與分離模式

1. 按分離機制分類

• 反相色譜（RP-HPLC）：固定相為非極性（如 C18、C8），流動相為極性溶劑（水 - 甲醇 / 乙腈體系），適合分離極性至中等極性化合物。

• 正相色譜（NP-HPLC）：固定相為極性（如硅膠、氨基柱），流動相為非極性溶劑（如正己烷），用于分離非極性或低極性化合物。

• 離子交換色譜（IEC）：基于電荷差異分離，固定相為離子交換樹脂，用于分析有機酸、堿、核酸等。

• 尺寸排阻色譜（SEC）：按分子尺寸分離，固定相為多孔凝膠，大分子先流出，小分子后流出，用于蛋白質、聚合物分子量分析。

2. 按技術發(fā)展分類

• 常規(guī)液相色譜（HPLC）：柱填料粒徑 5~10 μm，分析時間較長。

• 超高效液相色譜（UPLC）：填料粒徑 <2 μm，配合高壓系統(tǒng)（壓力> 100 MPa），分離速度更快、效率更高，靈敏度提升。

特點與應用

優(yōu)勢特點

1. 適用范圍廣：可分析熱不穩(wěn)定、高沸點、大分子樣品（如生物藥物、天然產物），無需衍生化。

2. 分離能力強：通過梯度洗脫和多樣的固定相選擇，可分離復雜混合物（如中藥成分、蛋白質多肽）。

3. 檢測手段多樣：兼容 UV、熒光、質譜等多種檢測器，滿足不同樣品需求。

4. 自動化程度高：支持自動進樣、梯度洗脫和數據處理，適合高通量分析。

局限性

• 流動相消耗大：尤其是梯度洗脫時需使用大量有機溶劑。

• 柱壓較高：UPLC 系統(tǒng)對儀器耐壓性能要求嚴格，維護成本較高。

應用場景

• 生物制藥：抗體純度分析、藥物雜質檢測、手性異構體分離。

• 食品與環(huán)境：農藥殘留（如果蔬中有機磷）、食品添加劑（如防腐劑、色素）、環(huán)境污染物（如多環(huán)芳烴）。

• 化學與材料：聚合物分子量分布、有機合成產物純度分析。

• 臨床檢測：血液中藥物濃度監(jiān)測、代謝物分析。

與氣相色譜儀的對比