液相色譜儀原理
【儀器原理】液相色譜法是在經(jīng)典色譜法的基礎(chǔ)上,,引用了氣相色譜的理論,,在技術(shù)上,流動(dòng)相改為高壓輸送(zui高輸送壓力可達(dá)4.9′107Pa),;色譜柱是以特殊的方法用小粒徑的填料填充而成,,從而使柱效大大高于經(jīng)典液相色譜(每米塔板數(shù)可達(dá)幾萬或幾十萬);同時(shí)柱后連有高靈敏度的檢測(cè)器,,可對(duì)流出物進(jìn)行
連續(xù)檢測(cè),。
【液相色譜儀特點(diǎn)】1.高壓:液相色譜法以液體為流動(dòng)相(稱為載液),,液體流經(jīng)色譜柱,受到阻力較大,,為了迅速地通過色譜柱,,必須對(duì)載液施加高壓。一般可達(dá)150~350*105Pa ,。
2.高速:流動(dòng)相在柱內(nèi)的流速較經(jīng)典色譜快得多,,一般可達(dá)1~10ml/min。液相色譜法所需的分析時(shí)間較之經(jīng)典液相色譜法少得多,,一般少于1h ,。
3.:近年來研究出許多新型固定相,使分離效率大大提高,。
4.高靈敏度:液相色譜已廣泛采用高靈敏度的檢測(cè)器,進(jìn)一步提高了分析的靈敏度,。如熒光檢測(cè)器靈敏度可達(dá)10-11g,。另外,用樣量小,,一般幾個(gè)微升,。
5.適應(yīng)范圍寬:氣相色譜法與液相色譜法的比較:氣相色譜法雖具有分離能力好,靈敏度高,,分析速度快,,操作方便等優(yōu)點(diǎn),但是受技術(shù)條件的限制,,沸點(diǎn)太高的物質(zhì)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)都難于應(yīng)用氣相色譜法進(jìn)行分析,。而液相色譜法只要求試樣能制成溶液,而不需要汽化,,因此不受試樣揮發(fā)性的限制,。對(duì)于高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差,、相對(duì)分子量大(大于400 以上)的有機(jī)物(這些物質(zhì)幾乎占有機(jī)物總數(shù)的 75% ~ 80%)原則上都可應(yīng)用液相色譜法來進(jìn)行分離,、分析。據(jù)統(tǒng)計(jì),,在已知化合物中,,能用氣相色譜分析的約占20%,而能用液相色譜分析的約占70% ~80% ,。
【液相色譜儀各個(gè)系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)是什么,?】
液相色譜儀主要有進(jìn)樣系統(tǒng)、輸液系統(tǒng),、分離系統(tǒng),、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),,下面將分別敘述其各自的組成與特點(diǎn)。
1.進(jìn)樣系統(tǒng)
一般采用隔膜注射進(jìn)樣器或高壓進(jìn)樣間完成進(jìn)樣操作,,進(jìn)樣量是恒定的,。這對(duì)提高分析樣品的重復(fù)性是有益的。
2.輸液系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括高壓泵,、流動(dòng)相貯存器和梯度儀三部分,。高壓泵的一般壓強(qiáng)為l.47~4.4×107Pa,流速可調(diào)且
穩(wěn)定,,當(dāng)高壓流動(dòng)相通過層析柱時(shí),,可降低樣品在柱中的擴(kuò)散效應(yīng),可加快其在柱中的移動(dòng)速度,,這對(duì)提高分辨率,、回收樣品、保持樣品的生物活性等都是有利的,。流動(dòng)相貯存器和梯度儀可使流動(dòng)相隨固定相和樣品的性質(zhì)而改變,,包括改變洗脫液的極性、離子強(qiáng)度,、pH 值,,或改用競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑或變性劑等。這就可使各種物質(zhì)(即使僅有一個(gè)基團(tuán)的差別或是同分異構(gòu)體)都能獲得有效分離,。
3.分離系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括色譜柱,、連接管和恒溫器等。色譜柱一般長度為10~50cm(需要兩根連用時(shí),,可在二者之間加一連接管),,內(nèi)徑為2 ~5mm ,由不銹鋼,、厚壁玻璃管或鈦合金等材料制成,,柱內(nèi)裝有直徑為5~10μm粒度的固定相(由基質(zhì)和固定液構(gòu)成)。固定相中的基質(zhì)是由機(jī)械強(qiáng)度高的樹脂或硅膠構(gòu)成,,它們都有惰性,、多孔性和比表面積大的特點(diǎn),加之其表面經(jīng)過機(jī)械涂漬(與氣相色譜中固定相的制備一樣),,或者用化學(xué)法偶聯(lián)各種基因(如磷酸基,、季胺基、羥甲基,、苯基,、氨基或各種長度碳鏈的烷基等)或配體的有機(jī)化合物。
因此,,這類固定相對(duì)結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)有良好的選擇性,。例如,,在多孔性硅膠表面偶聯(lián)豌豆凝集素(PSA)后,就可以把成纖維細(xì)胞中的一種糖蛋白分離出來,。
另外,,固定相基質(zhì)粒小,柱床極易達(dá)到均勻,、致密狀態(tài),,極易降低渦流擴(kuò)散效應(yīng)?;|(zhì)粒度小,,微孔淺,樣品在微孔區(qū)內(nèi)傳質(zhì)短,。這些對(duì)縮小譜帶寬度,、提高分辨率是有益的。根據(jù)柱效理論分析,,基質(zhì)粒度越小,,塔板理論數(shù)N 就越大,這也進(jìn)一步證明了基質(zhì)粒度小,,會(huì)提高分辨率的道理。
此外,,液相色譜的恒溫器可使溫度從室溫調(diào)到60℃,,通過改善傳質(zhì)速度,縮短分析時(shí)間,,就可增加層析柱的效率,。
4.檢測(cè)系統(tǒng)
液相色譜常用的檢測(cè)器有紫外檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器和熒光檢測(cè)器三種,。
(1)紫外檢測(cè)器
該檢測(cè)器適用于對(duì)紫外光(或可見光)有吸收性能樣品的檢測(cè),。其特點(diǎn)是,使用面廣(如蛋白質(zhì),、核酸,、氨基酸、核苷酸,、多肽,、激素等均可使用)、靈敏度高(檢測(cè)下限為10-10g/ml),、線性范圍寬,、對(duì)溫度和流速變化不敏感、可檢測(cè)梯度溶液洗脫的樣品,。
(2)示差折光檢測(cè)器
凡具有與流動(dòng)相折光率不同的樣品組分,,均可使用示差折光檢測(cè)器檢測(cè),。目前,糖類化合物的檢測(cè)大多使用此檢測(cè)系統(tǒng),。這一系統(tǒng)通用性強(qiáng),、操作簡(jiǎn)單,但靈敏度低(檢測(cè)下限為10-7g/ml),,流動(dòng)相的變化會(huì)引起折光率的變化,,因此,它既不適用于痕量分析,,也不適用于梯度洗脫樣品的檢測(cè),。
(3)熒光檢測(cè)器
凡具有熒光的物質(zhì),在一定條件下,,其發(fā)射光的熒光強(qiáng)度與物質(zhì)的濃度成正比,。因此,這一檢測(cè)器只適用于具有熒光的有機(jī)化合物(如多環(huán)芳烴,、氨基酸,、胺類、維生素和某些蛋白質(zhì)等)的測(cè)定,,其靈敏度很高(檢測(cè)下限為10-12~10-14g/ml),,痕量分析和梯度洗脫樣品的檢測(cè)均可采用。
(5)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,、貯存,、顯示、打印和處理等操作,,使樣品的分離,、制備或鑒定工作能正確開展。
上述介紹的內(nèi)容是通用儀器的原理,,各液相色譜儀的具體操作要求,,需使用者仔細(xì)閱讀儀器說明書。
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