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高性能液体色谱系统介绍

   2012-05-28 艺达思贸易(上海)有限公司1047

什么是HPLC?
    我们所有关于配件的讨论.看起来似乎只适用于HPLC系统一使用我们所讨
论的配件进行的主要液体传输应用。
    HPLC是高性能液体色谱系统(High Performance LiquidChromatography)
的首字母缩写。(很多人以为“P”是表示“压力”,因为很多HPLC应用
中的压力确实很高。但是“p”其实是表示“性能”。
    HPLC在1960年开始使用。这项技术使得分析师可以把由已知和未知成分
组成的样品分解为组成部分的级别,然后定量分析样品中的每个组成部分。并且由干这项技术没有破坏性,HPLC成为实验室应用中用途极为广泛的仪器之一。科学家们在使用HPLC系统分析过样品后,还可以继续对
样品进行其它测试。
    通过将样品放入作为流动相的液体化学蒸汽中实现分离。这液体化学蒸
汽将样品带入特制的管道中,这个特制管道(管柱)填充有作为固定相的微型化学活性颗粒。在管柱内部,样品与流动相和固定相均发生相互作用,并开始化学分离为它的组成部分。系统中的其它设备生成并记录那些分离的样品组成部分的分析数据。然后那些数据被记录在一个被称为色谱的图表上。

HPLC系统由何组成?
    在我们进一步展开讨论之前必须首先了解标准HPLC系统的组成部分。
    一个HPLC系统包括七个基本组成部分,每部分都具有重要的功能:
    溶剂容器--溶剂容器用来装流向系统的化学溶液。因为这种溶液流经整
个分析过程我们称之为流动相。
    泵--泵将流动相从储存池中抽出,并推动其流向系统其他部分。目前最
常用的泵是双活塞泵--可以在高压状态下保持稳定的流速。
    喷射阀--喷射阀将样品引入流动相。最常用的喷射阀是一种六端口、双
位置阀。这种类型的阀可以控制一定数量的样品重复性地引入流动相通
道,却基本上不影响系统的其它部分。

典型喷射阀管件

    管柱--通常被称为日PLC系统的“心脏”,将管柱看成一种化学“过滤器”。如上文提到的那样,管柱是具有特定长度和内径并且通常充满小颗粒的管道。这些颗粒通常有一层化学物质涂层,这种化学物质是设计用来与样品成分发生相互作用。并提高分离的。通常情况下,这些颗粒(前面提到的固定相因为创门无法在系统中移动)一是直径很小的硅土颗粒。并且通常是用硅十八烷(C18)化学性地粘结在这些颗粒的表面。有时不用硅土而是采用其它聚合材料如其它更专门的填充材料。同样,除采用C18粘结在颗粒的表面之外,还可以使用更专门的分子粘结在基料上,进一步提高管柱中的分离程度。
    检测器--检测器是用来在样品成分随流动相移动时,“观察”在管柱中
分离的样品成分。最常用的检测器透过一块特殊的窗口(称为流通池)发射一束紫外光。在样品成分通过流通池时,穿过流通池的光线数量发生
变化。检测器的电子装置就把这种透射光强度变化转变成一个信号。
随着技术费用的不断下降,其它种类的检测器更为常用。诸如质量分光
计(MS)和核磁共振(NMR)检测器之类的检测器在很多实验室越来越频繁的使用起来。随着更高级的检测器可以应用在色谱上,HPLC--很多实验室的核心设备--作为一种分析技术的使用正日益频繁。

    记录仪--记录仪将检测器生成的信号翻译成图表,产生色谱图。〔参看下面的信号一时间图)

色谱样图

早期,这个装置仅仅是一个带状记录纸的记录仪,带有一个随检测器产生的信号而移动的笔。在以特定速度移动的纸上进行记录。然后应该小心地切掉峰值,并就一定规模进行纸面加权,进而获得半定量数据。现在,记录仪装置通常是一台计算机,其上装有设计软件,不但可以翻译检测器信号,还可以对数据进行数字化处理。这就可以生成更多的再生
性信息,使越来越小的样品使用起来也很方便。
    废料池--基本HPLC系统的最后一个组成部分,在流动相和样品成分通过
系统之后,废料池将它们安全地收集起来。

典型的HPLC系统


从系统的角度来看组成部分
    现在您了解了HPLC系统关键组成部分的基本常识,让我们再次对整个过
程进行一下回顾。一旦流动相准备好之后,泵就将推动其向系统移动,在那里流动相遇到样品,并带着样品一起通过管柱。在管柱内,样品组成部分选择性地与流动相和固定相相互作用,在它们流出管柱时,已经分解成多个类似分子的组。离开管柱后,样品组成部分组就通过检测器。检测器在这里“观察”各组成部分并向记录装置发送信号记录装置收集信号并进行处理。然后废料池收集流体,以便处理。

其它系统“成员”
    尽管离开这七个基本组成部分HPLC系统无法正常工作。当它的组成部分
多过这七部分时,它当然还是可以正常工作的。事实上,有很多常用的附件可以帮助提高标准HPLC系统的性能。

    过滤器--位于溶剂容器内沿流道方向大量分布,过滤器在维护系统性能上起到了重要作用。过滤器防止固体颗粒通过系统,错误的使用过滤器会导致系统部件损坏,增加停机时间,并且得到不令人满意的色谱结果
保护管柱--保护管柱的功能正如它的名字一样。它们保护主要的分析管
柱。它们通常为分析管柱的小类型,用来捕获某些样品组成部分,它们会顽固地粘附在分析管柱的内部。对主要的分析管柱,保护管柱起到一个保险单的作用,帮助延缓较为昂贵的主管柱更换。

    背压调节器--一个背压调节(BPR)通常放置在检测器和废料池之间的管道内。它在管道内产生附加压力,来防止任何可能已溶解于溶剂中的气体产生排气作用,并沿流动相流道产生气泡。(如果任何气泡通过检测器的流通池,一种“噪音”现象可能会出现在色谱的基线上,限制了分析的敏感性。)

 
标签: 液体色谱系统
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