要入門(mén)液相色譜儀，先吃透這些基礎(chǔ)內(nèi)容，不管是理解原理還是后續(xù)操作，都能少走很多彎路。

一、核心定義：什么是液相色譜儀？

液相色譜儀，簡(jiǎn)單說(shuō)就是靠 “液相分離 + 分析” 技術(shù)工作的儀器。它直觀的特點(diǎn)是用液體當(dāng) “流動(dòng)相”，而起到固定作用的 “固定相” 形式很靈活 —— 像我們常見(jiàn)的濾紙、薄層板，或是填充床，都能派上用場(chǎng)。其實(shí)在色譜技術(shù)慢慢發(fā)展的這些年里，為了把不同方法區(qū)分開(kāi)，大家習(xí)慣根據(jù)固定相的形式給它們起名，比如用濾紙的叫紙色譜，用薄層板的叫薄層色譜，用填充床柱子的就是柱液相色譜。日常實(shí)驗(yàn)中，柱液相色譜因?yàn)榉蛛x效率高、適用范圍廣，是常接觸的類(lèi)型，我們平時(shí)說(shuō)的 “液相色譜分析”，大多也指這類(lèi)。

相關(guān)產(chǎn)品推薦：1、高效液相色譜儀  2、超高效液相色譜儀  3、制備液相色譜儀  4、專用液相色譜儀

二、系統(tǒng)組成：核心部件及作用

一套完整的液相色譜系統(tǒng)，通常會(huì)包含儲(chǔ)液器、泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器和記錄儀這幾個(gè)核心部分。這幾個(gè)部件各司其職，少了任何一個(gè)都沒(méi)法正常工作：儲(chǔ)液器是流動(dòng)相的 “存放站”，得保證流動(dòng)相干凈無(wú)雜質(zhì)；高壓泵是系統(tǒng)的 “動(dòng)力心臟”，能穩(wěn)定輸出壓力，讓流動(dòng)相勻速流過(guò)整個(gè)管路；進(jìn)樣器相當(dāng)于 “樣品入口”，能精準(zhǔn)把少量樣品注入流動(dòng)相；色譜柱是 “分離核心”，所有樣品組分的分離都在這里完成；檢測(cè)器是 “信號(hào)捕捉器”，能實(shí)時(shí)識(shí)別流出來(lái)的組分；記錄儀則是 “結(jié)果呈現(xiàn)器”，把檢測(cè)器的信號(hào)變成能看懂的圖譜。

實(shí)際工作時(shí)，儲(chǔ)液器里的流動(dòng)相，會(huì)靠高壓泵穩(wěn)穩(wěn)地輸送到整個(gè)系統(tǒng)中；我們要分析的樣品溶液，通過(guò)進(jìn)樣器注入流動(dòng)相后，就會(huì)跟著流動(dòng)相一起進(jìn)入色譜柱 —— 也就是固定相所在的地方。這里有個(gè)關(guān)鍵的分離原理：樣品里的每一種組分，在流動(dòng)相和固定相里的 “分配系數(shù)” 都不一樣。所謂 “分配系數(shù)”，可以理解成組分在兩相之間的 “喜好程度”—— 有的組分更 “喜歡” 固定相，就會(huì)多在固定相里停留；有的更 “喜歡” 流動(dòng)相，就會(huì)跟著流動(dòng)相快速前進(jìn)。

表1.液相色譜常見(jiàn)類(lèi)型及適用場(chǎng)景

表2.液相色譜系統(tǒng)核心部件及作用

三、工作原理：從進(jìn)樣到出結(jié)果的全過(guò)程

所以當(dāng)它們順著柱子移動(dòng)時(shí)，會(huì)不斷在兩相之間反復(fù) “吸附” 又 “解吸”，這個(gè)過(guò)程重復(fù)很多次后，不同組分的移動(dòng)速度就會(huì)拉開(kāi)明顯差距，后就能一個(gè)個(gè)分開(kāi)，順著柱子依次流出來(lái)。等這些分開(kāi)的組分經(jīng)過(guò)檢測(cè)器時(shí)，樣品濃度會(huì)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳遞到記錄儀上，終以清晰的圖譜形式呈現(xiàn)出來(lái)。簡(jiǎn)單總結(jié)下就是：樣品溶在流動(dòng)相里進(jìn)入色譜柱，經(jīng)過(guò)固定相（也就是柱子里的填料）時(shí)，因?yàn)楸晃降某潭炔煌?，所以各種組分流出柱子的先后順序也就不一樣了。我們后續(xù)分析圖譜時(shí)，就是通過(guò) “流出順序”（出峰時(shí)間）和 “峰的大小”（峰面積），來(lái)判斷樣品里有哪些組分、每種組分含量多少。

液相色譜儀工作全流程圖

四、常見(jiàn)分離模式：反相色譜

在大家常用的反相色譜里，固定相的極性是比流動(dòng)相小的 —— 比如固定相常用硅膠烷烴填料，流動(dòng)相則多是乙腈、甲醇這類(lèi)溶液。這是反相色譜核心的特點(diǎn)，也是它能分離大多數(shù)樣品的關(guān)鍵。這種情況下，樣品里的組分就會(huì) “按極性排隊(duì)” 流出：極性小的組分，和固定相（極性也?。┑奈搅?huì)更強(qiáng)，就像 “好朋友互相吸引”，會(huì)在柱子里多待一會(huì)兒，所以要更晚才能從色譜柱里流出來(lái)，反映在譜圖上，就是出峰時(shí)間比較靠后；而極性大的組分，和固定相吸附力弱，更愿意跟著極性大的流動(dòng)相走，所以會(huì)早早流出色譜柱，出峰時(shí)間靠前。比如分析中藥里的成分時(shí)，很多極性小的有效成分，就會(huì)在反相色譜中晚出峰，我們也能通過(guò)調(diào)整流動(dòng)相的極性，來(lái)改變組分的出峰時(shí)間，讓分離效果更好。

反相色譜分離邏輯

下面再和大家分享一些液相色譜儀的常見(jiàn)知識(shí)，方便日常使用參考：

超高速分析

現(xiàn)在不少液相色譜儀的耐壓水平能達(dá)到 140MPa，這可不是隨便的參數(shù) —— 有了這個(gè)能力，才能真正實(shí)現(xiàn)超高速分離。以前耐壓低的時(shí)候，流動(dòng)相流速不能太快，不然壓力會(huì)超標(biāo)，分離時(shí)間就得拉長(zhǎng)；現(xiàn)在耐壓上去了，流速可以適當(dāng)提高，原本要 1 小時(shí)的分析，可能 20 分鐘就能完成，大大節(jié)省了時(shí)間。而且因?yàn)橄到y(tǒng)耐壓能力變強(qiáng)了，就算是一些可能讓壓力升高的流動(dòng)相（比如含鹽量稍高的水相），也能放心使用，這樣一來(lái)，我們能選擇的分析方法就更多了，尤其在檢測(cè)成分復(fù)雜的樣品（比如食品里的多種添加劑、環(huán)境水樣里的微量污染物），或是開(kāi)發(fā)新的分析方法時(shí)，能幫上不少忙。

高分辨分析

要實(shí)現(xiàn)高分辨分析，離不開(kāi)儀器各部分的優(yōu)化：a. 新開(kāi)發(fā)的色譜柱，理論塔板數(shù)能達(dá)到 50000 以上，耐壓也能到 140MPa，有了這樣的柱子，才能真正做到高分辨分析。“理論塔板數(shù)” 是衡量柱子分離能力的關(guān)鍵指標(biāo)，數(shù)值越高，分離效果越好，就算是兩種性質(zhì)很接近的組分（比如結(jié)構(gòu)相似的同分異構(gòu)體），也能清晰分開(kāi)；b. 新型的二元泵，配備了沖程可變的獨(dú)立柱塞，除了用了日立特有的 LBT*1 技術(shù)，還自帶低容量雙螺紋混合器，這兩個(gè)設(shè)計(jì)加起來(lái)，能明顯提升送液的混合效果，讓流動(dòng)相的比例更精準(zhǔn)、輸送更穩(wěn)定。流動(dòng)相混合不均勻的話，會(huì)導(dǎo)致基線漂移，影響檢測(cè)結(jié)果，穩(wěn)定的送液能讓譜圖更平穩(wěn)，數(shù)據(jù)更可靠；c. 儀器用的是 10mm 全反射型毛細(xì)管流通池，這種流通池能有效減少柱外擴(kuò)散的影響?！爸鈹U(kuò)散” 就是組分在離開(kāi)色譜柱后，還沒(méi)到檢測(cè)器就提前擴(kuò)散開(kāi)，導(dǎo)致峰變寬、分離度下降，而這種流通池能大限度避免這個(gè)問(wèn)題，這樣后得到的分離分辨率自然就更高了。

高靈敏度分析

對(duì)于需要檢測(cè)微量物質(zhì)的場(chǎng)景（比如藥品里的微量雜質(zhì)、血液里的痕量激素），高靈敏度就很關(guān)鍵了：a. 二極管陣列檢測(cè)器搭配了 65mm 流通池，靈敏度特別高，面對(duì)痕量物質(zhì)檢測(cè)時(shí)，表現(xiàn)很出色。流通池的長(zhǎng)度會(huì)影響檢測(cè)靈敏度，65mm 的長(zhǎng)度能讓組分在檢測(cè)器里停留更久，信號(hào)更強(qiáng)，就算是含量極低的組分，也能被準(zhǔn)確捕捉到；b. 它的新型光學(xué)系統(tǒng)做了優(yōu)化，能有效降低噪聲和信號(hào)漂移，這樣就算是高靈敏度分析，結(jié)果也能保持可靠。噪聲大會(huì)讓基線波動(dòng)，容易誤判 “有沒(méi)有組分”，信號(hào)漂移則會(huì)影響峰面積的準(zhǔn)確性，優(yōu)化后的光學(xué)系統(tǒng)能讓檢測(cè)更穩(wěn)定，數(shù)據(jù)誤差更?。籧. 自動(dòng)進(jìn)樣器提供了好幾種清洗模式，而且還標(biāo)配了進(jìn)樣口反沖功能，能大大降低樣品殘留的風(fēng)險(xiǎn)，避免影響下一次檢測(cè)。如果進(jìn)樣器有殘留，上一個(gè)樣品的組分可能會(huì)混入下一個(gè)樣品的檢測(cè)中，導(dǎo)致 “假陽(yáng)性” 結(jié)果，多模式清洗和反沖功能，能把殘留控制在極低的水平，保證每次檢測(cè)的獨(dú)立性。

使用注意事項(xiàng)

后再提醒大家?guī)讉€(gè)使用時(shí)的注意點(diǎn)，能更好地保護(hù)儀器、保證檢測(cè)效果：

流動(dòng)相一定要用色譜純級(jí)別的，要是用到水相，建議選 20MΩ 以上的去離子水。普通試劑里的雜質(zhì)會(huì)污染色譜柱和檢測(cè)器，還會(huì)在譜圖上出現(xiàn)雜峰，干擾分析；20MΩ 以上的去離子水能避免水中的離子堵塞柱子或影響檢測(cè)信號(hào)，比如水中的鈣、鎂離子可能會(huì)和流動(dòng)相里的成分反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀；

流動(dòng)相脫氣后，別劇烈晃動(dòng)，不然容易產(chǎn)生氣泡，影響后續(xù)操作。氣泡進(jìn)入管路后，會(huì)導(dǎo)致壓力不穩(wěn)定，還可能在檢測(cè)器里產(chǎn)生 “假峰”，甚至損壞高壓泵，所以脫氣后要輕輕轉(zhuǎn)移、平穩(wěn)放置；

色譜柱比較脆弱，大家初次建立分析方法時(shí)，建議先不接色譜柱，先把實(shí)驗(yàn)條件摸索好，再連接柱子正式檢測(cè)。新方法的流動(dòng)相比例、流速可能不合適，直接接柱子容易讓柱子承受過(guò)大壓力，或被雜質(zhì)污染，先 “空載” 摸索條件，能減少對(duì)柱子的損傷；

所有要流過(guò)色譜柱的液體，都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格過(guò)濾（通常用 0.22μm 或 0.45μm 的濾膜），防止雜質(zhì)堵塞柱子。色譜柱里的填料顆粒很細(xì)，一旦有固體雜質(zhì)進(jìn)去，就會(huì)卡在填料間隙里，導(dǎo)致柱壓升高、分離效果下降，嚴(yán)重時(shí)柱子會(huì)直接報(bào)廢；

系統(tǒng)壓力別調(diào)得太高，建議控制在 2000psi（大概 13.79 MPa）以內(nèi)，這樣能更好地保護(hù)色譜柱和整個(gè)儀器系統(tǒng)，延長(zhǎng)使用壽命。壓力過(guò)高會(huì)讓色譜柱的填料顆粒受壓變形，還會(huì)損壞高壓泵的密封件，增加儀器故障的概率，日常使用中要多觀察壓力變化，發(fā)現(xiàn)壓力異常及時(shí)停機(jī)檢查。 文章內(nèi)容不變，結(jié)構(gòu)化明顯，方便客戶閱讀

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