高效液相色谱的日常使用和维护

1、高效液相色谱的日常使用和维护高新科技与现代产业的迅猛发展，促进了以高效液相色谱（ HPLC ）为代表的复杂样 品的分离分析和分离纯化仪器的飞速发展。 HPLC 以它定量分析结果准确、分析周期短、 分析范围广、分析检测限低等优势，在食品添加剂、药物成分分析等多领域得到了广泛的 应用。高效液相色谱仪是一种高端检测仪器，它精密快速，有效准确检测的同时就要求我 们一定要严格正确使用仪器， 定期科学有效地维护仪器， 只有这样仪器才能长久持续有效 使用。但是从目前实际使用情况看， 与高效液相色谱仪的应用及产品技术升级的发展速度 相比，其使用和维护则相对比较滞后，从而造成对仪器的滥用和对耗材不必要的浪费。主

2、 要原因是由于对于仪器使用操作者的培训侧重于仪器的初步使用， 忽略了仪器的后续培训 及维护操作学习； 其实很多高效液相色谱都是国外进口仪器， 英文版本软件对于大多数理 工科毕业的仪器操作者也是一个障碍。笔者根据自己的工作经验，以岛津 LC-20AT 液相 色谱仪为例， 阐述液相色谱仪在使用时应注意的几个问题及日常使用后的仪器维护基本事 项，并对仪器使用过程中容易遇到的问题进行分析，提出解决方法。1、高效液相色谱仪的组成 高效液相色谱仪主要是由输液系统、进样器、色谱柱、检测器和色谱软件数据处理系 统组成。1.1 输液系统 输液系统主要包括溶液贮器、在线脱气装置、高压输液泵、梯度洗脱装置。 溶液贮

3、器用于存放符合 HPLC 要求的流动相。在线脱气装置主要功能是流动相在进入 柱子前排除气泡。高效液相色谱柱的填料颗粒较小，通过25mm勺色谱柱受到的流动阻力很大，因此需要通过高压输液泵抽取流动相输送至色谱柱。高压泵按输液性能可分为恒压泵和恒流泵两种。 按机械结构又可分为液压隔膜泵、 气 动放大泵、螺旋注射泵和往复柱塞泵四种，前两种为恒压泵，后两种为恒流泵。恒压泵可 以输出稳定不变的压力。在一般的分析仪器中，由于系统阻力不变，恒压亦可达到恒流的 效果。但是当系统阻力发生变化时，输入压力即使不变，流量却可随阻力而变化。恒流泵 则无论系统阻力如何变化都可保证其流量基本不变。 在色谱实际操作中， 系统

4、阻力可能随 着运行时间的增加产生微小的改变， 因此恒流泵比恒压泵更优越。 然而在泵和柱系统所允 许的最大压力下操作时，恒压泵较为安全方便。梯度洗脱装置是采用两种及以上不谈性质的溶剂， 在分离过程中按照一定的程序设定 改变流动相组成的一种洗脱模式。 通过流动相极性的变化来调整被分离样品的选择因子和 保留时间， 可以使柱系统具有最佳的选择性和最大的峰容量。 梯度洗脱能够提高分析成分 之间的分离度，缩短分析周期，降低最小检测限，提高分析精度。对于复杂混合物，特别 是保留值相差较大的样品的分离，梯度洗脱是一种极为有效的分析方法。1.2 进样器进样系统是将分析样品送入色谱柱的装置，分为手动、自动进样器两

5、种。 手动进样器 配有20100卩L的定量环。1.3 色谱柱色谱柱以液体为流动相， 以广义的固相为固定相来进行分析样品的分离工作， 它是高 效液相色谱仪的心脏，柱效能高、选择性好是对色谱柱的基本要求。色谱柱按照分离模式 大致可以分为：正相色谱柱和反相色谱柱。正相色谱柱通常以硅胶（Silica）、胺基团（NH2,APS）和氰基团（CN,CPS）等极性官能团的） 非极性化合物的分离，样品一般能溶于有机溶剂。反相色谱柱通常以硅胶为基础 ,表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相为填料； 使用极性较强的流动相，通常为水缓冲液与甲醇、已腈等混合物；适用于大多数有机化合 物，生物大、小分子，样品一般能溶于水

6、。以C8、 C18 反相色谱柱为代表。1.4 检测器检测器、 泵与色谱柱是组成 HPLC 的三大关键部件。 检测器是将色谱柱分离出的样品 的物理或者化学特性转换为可以测量的电信号， 通过色谱图记录下来， 由色谱图中的峰形 状判断分离效果， 依据标物物质、分析样品的色谱图中的出峰时间、峰面积分别对样品进 行定性、定量分析。常用的检测器主要有紫外吸收检测器（UVD ）、示差折光检测器（RID ）、 荧光检测器（ FD）。2、高效液相色谱仪的日常维护2.1 高效液相色谱仪器的开机、关机注意事项。一切分析准备工作做好后， 依次按顺序打开稳压电源、 高压输液泵、 柱温箱、 检测器， 待以上各部件自检结束

7、后，打开连接仪器的电脑，启动工作软件。仪器分析工作结束后，关闭工作软件，再依次按顺序关闭检测器、柱温箱、高压输液 泵。2.2 对流动相的要求 液相色谱所用的流动相一般为低沸点有机溶剂与水或者缓冲溶液的混合物。 为保证液 相色谱仪器的正常使用，所有流动相必须是色谱级的，且经过过滤杂质、排除气泡后装入 干净的流动相贮存瓶中待用。对分析物要有足够的溶解能力，以利于提高检验的灵敏度；流动相的黏度要小，以保 证合适的柱降压；流动相的沸点要低，以利于制备分离时样品的回收；一般以硅胶为基质的色谱柱最高使用温度不超过60C，以低于40C为宜。温度过高会加速键合相水解和硅胶的溶解，从而使填料性质改变，柱塌陷，降

8、低柱效。最低使用温 度不超过0C。所有流动相在使用前都必须经过 0.45卩m (或0.22卩m)的有机相/脂溶性和水相(水 溶性)滤膜过滤，以除去杂质微粒。液相色谱所用到的流动相必须预先脱气， 否则容易在系统内产生气泡， 影响泵的工作， 影响基线的稳定性。此外，溶解在流动相中的氧还可能与样品、流动相反应。溶解氧 能与某些有机溶剂(如甲醛、四氢呋喃)形成有紫外吸收的络合物，提高背景吸收，会在 梯度洗脱时造成基线漂移或形成鬼峰。常有的脱气方法有以下四种：( 1) 在线真空脱气法把真空脱气装置串联到储液系统中， 并结合膜过滤器， 使流动相在进入输液泵前脱气， 此法效果较好，尤其适用于多元溶剂体系。( 2) 超声波脱气法此法是实验室较常用的一种方法， 将配置好的流动相连同容器一起放入超声波水浴中 超声 15 至 30 分钟。( 3 ) 抽真空脱气法使用微型真空泵，降压至0.050.07MPa即可出去溶解的气体。由于抽真空会引起混 合溶剂组成的变化，