提高液相色谱柱柱效的方法 液相色谱解决方案

第第页提高液相色谱柱柱效的方法液相色谱解决方案色谱柱的柱效能是评价色谱性能的一项紧要指标，混合物能否在色谱柱中得到分别，除取决于选择合适的固定相外，还与色谱操作条件及色谱柱的装填情形等因素有关。在确定的色谱操作条件下，色谱柱的柱效可用理论塔板数或理论塔板高度来衡量。一般说来塔板数愈多，或塔板高度愈小，色谱柱的分别效能愈好。

提高液相色谱柱柱效的方法：1、降低移动相的流速，但会使分析时间延长。2、削减固定相的量，但色谱柱中样品的负载量也随之减小。3、减小固定相的颗粒度，但不能过分，过分后色谱柱的渗透率也会减小。4、选用低粘度的移动相，以利于快速传质，但却不利于多组份分析。5、适当提高柱温，可降低移动相的粘度，但柱效和分别度也随之降低。6、尽量减小停滞移动相的体积，但却加快了移动相的流速。从以上介绍可看出，在色谱分析过程中，各种因素是相互联系和制约的。只有通过对柱效值的跟踪测算，对本身分析方法不断的讨论和实践，才能找到较佳的工作条件。气相色谱和液相色谱微型化中的关键问题

在器微型化过程中,尺寸的缩小不仅要考虑材料的性质和制造上的可能,还要从原理上考虑尺寸缩小后所带来的一系列问题。这些问题包括：

（1）分别系统中被调配的分子个数是否大于106,由于只有大于106才能得到符合统计结果的数据；

（2）因分别通道尺寸缩小,自然提高了单位柱长的效率,但是总长度的削减可能使总分别效能远低于常规；

（3）对于质量敏感型检测器,经过分别柱后单位时间内到达检测器的分子个数是否充分检测原理所要求的最小数目；

（4）对于浓度型检测器,到达检测池的分子数目是否能充分符合统计规律的分子数目；

（5）检测微区内的外加能量密度是否超过被检测分子所能承受的极限；

（6）微量流动相的输送与掌控；

（7）因材料尺寸的缩小,表面层氧化或腐蚀对器件功能的影响。最后,色谱仪器微型化所带来的好处不仅仅是单位长度分别效率的提高,而是总分别本领的保持甚至提高；不仅仅是分别系统或某个部件的微型化,而是整体的微型化；不仅仅是质量灵敏度的提高,而是浓度灵敏度的保持或提高；不仅仅是能量和物质的低消耗,而是使用的便利和友好；不仅仅是整体尺寸的缩小,更紧要的是整机的稳定性和牢靠性的提高!

下面分别讨论上述7个问题。

（1）色谱分别的基本原理是有符合统计规律数目的分子群经过不断的两相调配和分子碰撞,利用其调配系数的差异来达到分别的目的。这是一个宏观参数。当分子数目低于这个数目时,就会偏离统计规律而显现所谓的涨落现象。分子数目越少,涨落现象越严重。当分子数目低于103个时,已没有精准的色谱保留规律,因此也就失去了宏观意义下的分别规律。一般地,保证符合统计规律的分子数目是106个。

例如内径30μm的填充毛细管液相色谱（μ2HPLC）柱或毛细管电泳柱,若分别保持10万/m和40万/m的分别柱效,直接进样时不过载的进样量分别为40pL（1pL=10—12L）和115pL,分子总数分别是112×1012～112×1014和415×1010～415×1012、样品中含量低至1～0.01μL/L（对μ2HPLC）或低至20～0.2μL/L（对CE）的组分就不能充分106个分子的数目要求,分别过程中就会显现上述问题。所以,上述分别系统对浓度高于这个指标的样品分别时可以有重复的保留时间。假如考虑检测方面的限制[参见下述的（3）和（4）,痕量分析中用粗内径的填充色谱柱总是优于微型色谱柱。

为了能进行痕量分析,微型分别分析系统往往接受样品预浓缩技术以补偿浓度灵敏度的不足。但为此而进展的技术也同样适用于常规分别分析系统,同样可以提高常规仪器的灵敏度,除非样品量受到严格限制。

（2）45年前的色谱柱理论已经指出,毛细管开口柱的内径越小,或填充柱的填料粒度越小,色谱柱的分别效率就越高。毛细管电泳亦然,只是理论上有些不同,如有散热问题和塞子流型的特点。微型化中普遍接受的细内径分别柱并不是微型仪器的专利,所能达到的高柱效也不是近来才认得到的。假如在现有常规仪器中使用这种等效内径的色谱柱,再适当改进进样技术和检测器,就会有与微型色谱或芯片电泳同样的单位柱长的柱效,同时还可以有极高的总分别效能,由于常规仪器中分别柱的长度很少受限