液相色谱性能剖析

1、液相色谱仪性能剖析Ideas of Research2009.031买液相色谱仪，听谁的？听经销商的？听厂家的？不，我们要自己做主！2 目录 仪器的性能指标高压恒流泵的选型工作站的选择模拟接口工作站与数字接口工作站二元高压梯度系统与四元低压梯度系统系统性仪器各器件加工精度文件资料3仪器的性能指标 基线噪声漂移最小检测浓度（最小检测限）定性、定量重复性波长示值精度仪器的动态响应特性稳定时间4仪器的性能指标 基线噪声 噪声的大小直接关系到仪器的检测灵敏度，噪音越大，检测的灵敏度就越低。噪音过大将导致基线不稳，进而影响分析结果。动态噪音：整个流路单元及检测单元都在工作时的噪声，能够最直接的反映仪器系

2、统的噪声大小。静态噪声：由仪器的光学部件与电子部件所产生的噪声，仅仅说明了检测单元的噪声大小，并没有涉及到流路单元，而流路单元却恰恰是系统噪声的主要来源，在仪器的使用过程中是不可避免的。有些公司，包括一些进口品牌生产商在对外宣传时片面地强调空池噪声，而闭口不谈动态噪声，这是不科学的说法。试问，哪个用户在检测样品的时候不需要输液单元呢？动态噪声才是仪器所必需注重的指标，也是影响用户分析的重要因素噪声指标达到12105AU已经是相当优秀了。5仪器的性能指标 漂移 仪器稳定后一段时间内基线漂离原点的距离。基线漂移影响色谱峰积分处理。漂移在仪器充分预热与色谱柱平衡后可以达到1104AU/h以内。6仪器

3、的性能指标 最小检测浓度（最小检测限） CL=2NdC/H CL ：最小检测浓度； Nd：噪音； C：样品浓度； H：样品峰高 由上式可见，最小检测浓度是和噪音成正比的，噪音越大，最小检测浓度就越大，灵敏度就越低。某些厂家回避了这个指标，说明他们不愿在最小检测浓度的基础上去比较噪音。一台好的仪器，最小检测浓度可以优于2109g/mL（萘/甲醇溶液）。7仪器的性能指标 定性、定量重复性 JJG 705-2002规程规定，定性重复性RSD6（RT）为1.5%，定量重复性RSD6（A）为3.0%。一台好的仪器（配上性能稳定的色谱柱）定性重复性RSD6（RT）与定量重复性RSD6（A）均可达到0.1%

4、以内。其整个系统的重复性精度已经达到了采用标准信号源的模拟接口色谱工作站（数据处理机）的考核指标。8色谱柱： C18 150mm流动相：甲醇样品：1104g/mL萘/甲醇溶液波长：254nm流速：1mL/min柱温：25由上图可以看出，Rt=3.785处的主峰，其定性重复性RSD6（RT）0.01%；定量重复性RSD6（A）=0.09%。9仪器的性能指标 波长示值精度 用户可以对有光谱扫描功能的仪器反复几次执行光谱扫描程序，观察氘灯的特征峰：486nm峰和656nm峰，其显示值与标准值误差应在1nm之内。10仪器的性能指标 动态响应特性 同一色谱柱在不同的仪器上使用，峰宽、峰高、峰形都可能不一

5、样。计算出来的理论塔板数可能相差很大。作为仪器研制工作者，此项指标可以理解为检测器的动态响应特性。此项参数与检测器管路的死体积、流通池的体积、检测器信号采样放大电路的动态响应速度、色谱工作站的采样速率、模拟滤波和数值滤波参数均有关。 考核液相色谱仪的动态响应水平，可以用一支150mm性能比较好的色谱柱，用甲醇做流动相，1107g/mL萘/甲醇做标样，检查检测器半峰宽能否达到3秒以内，峰型是否对称。11仪器的性能指标 稳定时间 仪器的稳定时间要短。在色谱柱充分平衡的情况下（可以先开高压恒流泵，使色谱系统充分平衡）再开紫外检测器与工作站，好的仪器在10分钟左右即能稳定，并可进行分析工作。这对于降低

6、流动相的消耗，提高仪器的使用效率是非常有利的。12工作站的选择模拟接口工作站与数字接口工作站 模拟接口工作站：信号通过模拟信号传输，在传输过程中，信号容易受到干扰。数字接口工作站：将检测到的电压或电流量通过检测器内部的一次放大电路后立即转换成数字信号，在传输与运算处理过程中可以保证无损耗、无畸变。比较： 模拟接口工作站比数字接口工作站的噪音大3倍左右 使用数字接口工作站，可以方便的通过数字传输接口对仪器进行全面监测与控制，充分发挥了数字化系统精度高、软硬件资源丰富、智能化程度高、信息传输方便的特长，代表着未来的发展方向。1314高压恒流泵的选型 并联泵： 结构：左右独立的两个往复泵，两泵头交替

7、工作，各承担1/2的输液量，达到平稳的输液功能。（两个人交替干活） 代表厂家：WATERS 造价：较贵 优点：密封圈与机械传动部分使用寿命可以比串联泵提高一倍串联泵： 结构：只有一个主泵头输液，副泵头只起到蓄液维持均衡压力的作用。（一个人一直干活，材料易磨损，寿命短） 生产厂家：较多 造价：较便宜结论：价格差不多时，并联泵更有利于用户降低消耗品的费用15二元高压梯度系统与四元低压梯度系统 以往四元低压系统通常是进口仪器的专属产品，国内大多采取高压混合的方式，并没有涉及到低压系统的应用开发，在国内有些招标项目中也有明确提出选用四元低压的案例，广大客户可能会误以为四元低压是进口仪器的先进技术，实则

8、不然，四元低压实际上是对二元高压的补充，也就是说当比例发生改变的流动相数量较多，二元高压不能满足分析的时候，四元高压弥补了这一不足，但如果比例发生改变的流动相数量在2个以内（包括2个），应该来说二元高压梯度系统有着它的优势。16二元高压梯度系统与四元低压梯度系统 实际分析需求。以中国药典高效液相色谱法为例，中药图谱共311例，其中等度分析301例，二元梯度分析10例。西药图谱409例，其中等度分析386例，二元梯度分析23例。从以上数据可以看出，对于绝大多数日常样品的分析工作，二元梯度已足够解决问题17二元高压梯度系统与四元低压梯度系统梯度准确度差别。 二元高压梯度系统流动相分配的比例变化是由

9、控制两台泵的驱动步进电机转速的变化而实现的。这种变化可以控制得非常精确。 四元低压梯度系统各流动相的分配比例变化是通过在高压恒流泵活塞杆抽吸行程时，四个电磁阀打开的时间长短来控制的，流量比例不可能控制得像二元高压梯度系统那样精确，因此类似产品梯度准确度总是二元高压系统更高。结论：如果比例发生改变的流动相数量在2个以内（包括2个），二元高压梯度系统更有优势。18 左图：上海伍丰公司EX1600四元低压梯度系统梯度准确度测试（分析结束时间53min） 右图：日本公司四元低压梯度系统梯度准确度测试（分析结束时间73min）19系统性 系统性指的是仪器的整体开发，是一个完整的系统。整体开发的主要优点有

10、：各项技术指标统一、仪器各单元的通信协调、能够建立一个整体的数字化评价系统、体现了企业的科技开发实力。世界知名的液相色谱生产厂家的产品都是整体开发的，所以能够保证仪器的整体水平。目前市场上有这个现象，说我的泵是进口的，或者是检测器怎么好，用了什么很多的进口件组装等等。其实这是个误区。液相色谱是个复杂的系统，如果不是整体开发的，各项指标之间、软件和硬件、硬件和硬件等都不匹配，整体水平不会高到哪里去。而且在售后服务方面对用户也是不负责任的。20仪器各器件加工精度 控制面板字符清晰；功能键动作正确；旋钮转动顺滑；管接头螺纹加工精良，稍加力拧紧就密封良好；不锈钢材料与高性能树脂材料一定要能经受液相色谱常用液体的腐蚀。打开仪器的机箱盖来看看 好仪器：各部件安排合理、井井有条，调试与维修调换都非常方便。 劣质的仪器：各部件安排混乱，走线像乱头发一把。21文件资料 一台好的仪器不仅各部件制作精良，仪器提供的文件资料也清楚完备。好的仪器资料，说明书写得清楚明白。仪器的使用方法、使用注意事项、维修方法、用户与生产厂家的责任都交代的清清楚楚，图示符号清晰明了，绝对没有含糊的交代。从仪器的开机验收，到日常使用性能指标考核，都有详细的规定。22 综上所述，选择一台品质优良的液相色谱仪不能片面的只考察