主题：【液相选型】液相色谱仪采购完全版（分5章）

高效液相色谱特点

(1)高压:液相色谱法以液体为流动相（称为载液），液体流经色谱柱，受到阻力较大，为了迅速地通过色谱柱，必须对载液施加高压。一般可达150～350×105Pa。
    (2)高速:流动相在柱内的流速较经典色谱快得多，一般可达1～10ml/min。高效液相色谱法所需的分析时间较之经典液相色谱法少得多，一般少于 1h 。
    (3)高效:近来研究出许多新型固定相，使分离效率大大提高。
    (4)高灵敏度:高效液相色谱已广泛采用高灵敏度的检测器，进一步提高了分析的灵敏度。如荧光检测器灵敏度可达10-11g。另外，用样量小，一般几个微升。
    (5)适应范围宽:气相色谱法虽具有分离能力好，灵敏度高，分析速度快，操作方便等优点，但是受技术条件的限制，沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难于应用气相色谱法进行分析。而高效液相色谱法，只要求试样能制成溶液，而不需要气化，因此不受试样挥发性的限制。对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大（大于 400 以上）的有机物（这些物质几乎占有机物总数的 75% ～ 80% ）原则上都可应用高效液相色谱法来进行分离、分析。 据统计，在已知化合物中，能用气相色谱分析的约占20%，而能用液相色谱分析的约占70～80%。使用高效液相色谱时，液体待检测物被注入色谱柱，通过压力在固定相中移动，由于被测物中不同物质与固定相的相互作用不同，不同的物质顺序离开色谱柱，通过检测器得到不同的峰信号，最后通过分析比对这些信号来判断待侧物所含有的物质。高效液相色谱作为一种重要的分析方法，广泛的应用于化学和生化分析中。高效液相色谱从原理上与经典的液相色谱没有本质的差别，它的特点是采用了高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相，适于分析高沸点不易挥发、分子量大、不同极性的有机化合物。其整体组成类似于气相色谱，但是针对其流动相为液体的特点作出很多调整。HPLC的输液泵要求输液量恒定平稳；进样系统要求进样便利切换严密；由于液体流动相粘度远远高于气体，为了减低柱压高效液相色谱的色谱柱一般比较粗，长度也远小于气相色谱柱。HPLC应用非常广泛，几乎遍及定量定性分析的各个领域。

液相色谱的检测器及相关参数

1.紫外检测器

紫外检测器是HPLC中应用最广泛的检测器，当检测波长范围包括可见光时，又称为紫外-可见检测器。它灵敏度高，噪音低，线性范围宽，对流速和温度均不敏感，可于制备色谱。由于灵敏高，因此既使是那些光吸收小、消光系数低的物质也可用UV检测器进行微量分析。但要注意流动相中各种溶剂的紫外吸收截止波长。如果溶剂中含有吸光杂质，则会提高背景噪音，降低灵敏度（实际是提高检测限）。此外，梯度洗脱时，还会产生漂移。
  紫外检测器分为固定波长检测器、可变波长检测器和光电二极管阵列检测器(photodiode array detector，PDAD)。按光路系统来分，UV检测器可分为单光路和双光路两种。可变波长检测器又可分单波长（单通道）检测器和双波长（双通道）检测器。PDAD是80年代出现的一种光学多通道检测器，它可以对每个洗脱组分进行光谱扫描，经计算机处理后，得到光谱和色谱结合的三维图谱。其中吸收光谱用于定性（确证是否是单一纯物质），色谱用于定量。常用于复杂样品（如生物样品、中草药）的定性定量分析。

2.示差折光检测器

示差折光检测器示差折光检测器是根据不同物质具有不同折射率来进行组分检测的。凡是具有与流动相折射率不同的组分，均可以使用这种检测器。如果流动相选择适当，可以检测所有的样品组分。示差折光检测器分为反射式和折射式两种。反射式示差折光检测器是根据下述原理制成的：光在两种不同物质界面的反射百分率与入射角和两种物质的折射率成正比。如果入射角固定，光线反射百分率仅与这两种物质的沂射率成正比。光通过仅有流动相的参比池时，由于流动相组成不变，故其折射率是固定的；光通过工作池时，由于存在待测组分而使折射串改变，从而引起光强度的变化，测量光强度的变化，即可测出该组分浓度的变化。偏转式示差折光检测器是根据下述原理：当一束光透过折射率不同的两种物质时，此光束会发生一定程度的偏转，其偏转程度正比于两物质折射率之差。示差折光检测器的优点是通用性强，操作简便；缺点是灵敏度低，最小检出限约为10(-7)g/ml，不能做痕量分析。此外，由于洗脱液组成的变化会使折射率变化很大，因此，这种检测器也不适用于梯度洗脱。

示差折光检测器对没有紫外吸收的物质，如高分子化合物、糖类、脂肪烷烃等都能够检测。在凝胶色谱中示差折光检测器是必不可少的，尤其对聚合物，如聚乙烯、聚乙二醇、丁苯橡胶等的分子量分布的测定。另外在制备色谱中也经常用到。还适用于流动相紫外吸收本地大，不适于紫外吸收检测的体系。

3.荧光检测器

用紫外光照射某些化合物时它们可受激发而发出荧光，测定发出的荧光能量即可定量。荧光检测器是一种专用型检测器，灵敏度在目前常用的HPLC检测器中最高，在HPLC中应用较多。仅次于紫外吸收检测器。它用于能激发荧光的化合物。很多与生命科学有关的物质，如氨基酸、胺类、维生素、甾族化合物及某些代谢药物都可以用荧光法检测。荧光检测器在生物样品痕量分析中很有用，尤其在用荧光衍生剂后，可以检测很微量的氨基酸和肽。

4.蒸发光散射检测器

蒸发光散射检测器（Evaporative Light-scattering Detector）是通用型检测器，可以检测没有紫外吸收的有机物质，如人参皂苷、黄芪甲苷等。1993才由Alltech公司商业化生产。
一、ELSD原理
恒定流速的色谱仪（高效液相、逆流色谱、高效毛细管电泳等）洗脱液进入检测器后，首先被高压气流雾化，雾化形成的小液滴进入蒸发室(漂移管，drift tube)，流动相及低沸点的组分被蒸发，剩下高沸点组分的小液滴进入散射池，光束穿过散射池时被散射，散射光被光电管接收形成电信号，电信号通过放大电路、模数转换电路、计算机成为色谱工作站的数字信号——色谱图。
二、特点
1.洗脱液需要雾化，所以雾化气流的纯度和压力会影响检测器的信噪比。
2.流动相要蒸发掉，a/所以不能使用不易挥发的物质来调节流动相的pH值。b/可以通过蒸发温度的调节来使比被测物质沸点低的组分蒸发。c/在不使被测物质蒸发的前提下，温度越高，流动相蒸发越完全，色谱图基线越好、信噪比越高。d/如果被测物质沸点接近或低于流动相的蒸发温度，则无法检测；不过，100%的水做流动相，蒸发室温度也才设为150摄氏度，沸点比水低的有机物质完全可以用气相色谱仪进行分离检测了。e/由于流动相和溶剂蒸发了，使用ELSD检测器收集的色谱图一般没有溶剂峰；而且梯度洗脱没有折光视差效应，一般不会出现基线漂移。
3.检测光散射变化，所有进入到散射池的物质都可被检测，而且响应值只与物质的量（质量）有关。
4.浓度跟峰面积不成线性，分别取自然对数后成线性。

技术参数
Ø 蒸发区温度范围 室温 ～ 130°C
Ø 温度调节增量 1°C
Ø 温度控制精度 ±1°C
Ø 气体要求 氮气或空气
Ø 溶剂流速 10 µl ～ 3 mL/min
Ø 气体输入压力 2 ～ 5 bar
Ø 气体压力测量精度 0.01bar
Ø 气体消耗量 1 ～ 4 L/min
Ø 电源要求 220VAC, 50Hz
Ø 光源 650nm激光二极管
Ø 检测元件 光电倍增管
Ø 检测极限 <1 ng （葡萄糖，直接进样）
Ø 典型定量范围 0.2 ～ 20μg （葡萄糖，HPLC）
Ø 噪音水平 <0.1 mV (1ml/min )

液相色谱的几个部分的相关参数

泵
流速范围：0.001~10.0mL/min, 0.001mL/min 步进
流速精密度：0.075%-0.1%RSD .
流速准确度：±1%或10uL/min
压力脉动：  < 1%
全流程耐压： *** psi（1Bar=14.50377Psi）
梯度组成精密度：<0.2% RSD
梯度准确度±0.5%不随压力变化
重现性﹤0.15%不随压力改变
             

自动进样器
除具有编程进样功能外，还要求具有柱前衍生、柱前样品自动稀释、自动混合等复杂进样功能。
进样范围：0.1~100ul任意体积精确进样，无需更换定量环
进样精度：<0.25%RSD
样品容量：100位
样品残留：<0.05%

柱温箱
控温原理：半导体加热、制冷
控温范围：室温下10℃~90℃
控温速率：室温加热至40℃，5min；40℃降温至20℃，10min
控温精度：±0.15℃
控温准确度：±0.5℃
柱容量：30cm×3

如何选择检测器

示差检测器的折射率范围大小如何计算？是怎么来计算的？范围越大越好还是越小越好？

根据稀溶液中相加和定律，溶液的折射率等于溶剂和溶质各自的折射率乘以各自的摩尔浓度之和。n＝c0n0+cini
式中ni为溶质的折射率，ci为溶质的摩尔百分数，c0为溶剂的摩尔百分数。因为ci＋c0＝1，n越大，可测量的浓度范围也越大。

示差检测器的温控范围是怎么来的？范围的大小对仪器的性能和检测有什么好坏之处？

折光物质由于温度变化引起该物质密度变化，进而导致折射率的改变。常用有机溶剂折射率的温度系数（dn/dT）在－1.05×10－4/度（水）和－6.4×10－4/度（苯）之间变化，平均值为－4.9×10－4/度。当温度变化10－4度时，折光率变化约在10－7RIU，这就意味着对于目前可接受的噪声水平10－7RIU，需要将温度控制在－10－4～＋10－4范围之内。温度控制范围越小，噪声越低，信噪比就越大，越有利于检测。

紫外检测的噪音是怎么计算的？噪音的<±n＊10-5（AU at 254nm）这个参数是什么意思？单位表示的是什么？参数越大越好还是越小越好？合适的指标应该是多少？
选用C18色谱柱，以100%甲醇为流动相，流量为1.0 mL/min,紫外检测器的波长选在254 nm,检测灵敏度调到最灵敏挡。开机预热，待仪器稳定后记录基线30 min，由检测器的衰减倍数和测得的基线峰-峰高对应的坐标，计算基线噪声，用检测器自身的物理量(AU)作单位表示。Nd＝KB.Nd：检测器的基线噪声.K：衰减倍数.B:测得的基线峰-峰高对应的标度，AU（AU就是吸收度单位(absorbance unit)，通过公式换算。你物理上测得物质的透光率，然后取负对数得到吸收度。1.0对应90%的吸收，即透过了0.1，取10为底数的负对数值得到1.0,2.0对应99%的吸收，即透过了0.01，取10为底数的负对数值得到2.0.）
基线噪声小些好，一般液相的紫外检测器检定要求基线噪声<5＊10-4 AU 。
(mailson):参数应该越少越好,但合适的指标应该根据检测项目来定,因为所用试剂和前处理方式会影响信噪比,只要不影响检测数据就行了.

紫外检测的漂移是怎么计算的？漂移数值的大小有何优缺点？在购买仪器的时候什么样的参数才算是最合理的？

基线漂移用1h内基线偏离原点的值(AU/h)表示.就是一个小时内，纵坐标相差的最大值。漂移也是小些好啦，一般液相的紫外检测器检定要求基线噪声<5＊10-3 AU/h

如何选择泵

怎么才能辨别泵的好坏？

1.流量稳定性：可通过实验测定，稳定性越好，流量越准，说明泵越好；
2.脉冲大小：检查泵在工作时产生的脉冲，脉冲越小泵越好；
3.密封性：检查泵各处的密封性，密封性越好泵越好；
4.耐用性：这需要很长时间的一段运行才能看出，时间长而泵的性能变化越小，说明泵越好。
具体可参照以下方式进行：
一．流量：
1．测试内容：
（1）准确度：以5次测定平均值与标称值的绝对误差表示
（2）精密度：以5次测定的相对标准偏差表示
2．测试方法：连接一定的负载，在泵压>0.5MPa的恒压状态下，待流速稳定后，用称量瓶在流动相出口处接取一定的流动相，然后用天平称重，按温度校正后的流动相密度计算流动相体积，根据接取流动相的时间，计算流量。
流动相：高纯水
测试装置：秒表；万分之一的分析天平；精度为±0.1℃的温度计
流量 .................接取流动相的时间 ................. 测定次数
0.01ml/min ...........10min ........................... 5次
1.00ml/min .......... 1min ..........  .............. 5次
5.0ml/min ............ 1min..........    .............. 5次
二．压力：
1．耐压性（密封性）
以高纯水为流动相，堵死泵出口，压力保护设定为36MPa，泵停后记录泵压，10min后再次记录泵压，以泵压降低大小表示泵密封性好坏。
2．压力脉动（压力波动）
以高纯水为流动相，接色谱柱，调节流速，控制泵压恒定在10 MPa，待泵压稳定后，每分钟记录一次泵压值，共记录10次，以最大值和最小值之差表示压力脉动。
三．梯度：
1．准确度：以甲醇／水为流动相，在甲醇:水（体积比）为：10:90、50:50和
90:10时接取流动相，用空毛细管柱，GC-FID测定甲醇含量。
2．重复性：按照国家液相色谱仪计量检定规程（JJG 705-2002）进行。
3. 线性：当流动相：A为高纯水，B为含0.1%丙酮的水时，设定线性梯度：T＝0时A＝100％，B＝0％；T＝15min时，A＝0％，B＝100％（在流动相为A＝100％，B＝0％基线稳定后开始梯度）。用紫外检测器在210nm检测（保证响应信号不超过检测器的线性响应范围），记录流动相变化时紫外吸收曲线。测试两次。
四．耐用性
测试方法：在接色谱柱的条件下，调节流速，控制泵压恒定在15 MPa；流动相：水：甲醇（70：30），连续运行21天，流动相循环使用，每天用滤纸测试泵体可能有的泄漏，记录测试结果。
21天后停泵，做一次耐压测试（按照二. 1进行）
注释：
1．在测0.01ml/min流量时，接取流动相的时间较长，如水的挥发影响较大，可采用微量注射器直接接到流动相出口，用微量注射器直接测定体积。
2．在测试梯度准确度时，如发现用空毛细管柱，GC-FID测定甲醇含量的误差较大，不能满足梯度准确度时，可采用光度法与之比较。
3．厂家的泵在设计上如有特殊之处，在测试时需要采取一些特殊方法时，厂家可提出，与测试组协商解决。

泵的材质是什么？

现在的泵一般是蠕动泵，材质各不相同，泵的最大耐压当然是越大越好。阀体大多采用不锈钢，也有用金属钛的；阀座一般采用塑料或陶瓷；柱塞杆往往采用蓝宝石，其他材质如陶瓷，氧化锆等也有用。

泵的最大耐压，流量准度和精度问题
耐压性以高纯水为流动相，堵死泵出口，压力保护设定为36MPa，泵停后记录泵压，10min后再次记录泵压，以泵压降低大小表示泵密封性好坏。
流量准度和精度数值越小越好，一般范围：流量精度：<0.1%RSD，流量准度<±0.1%

自动进样器的结构

自动进样器用六通进样阀作为进样阀,它包括圆形密封垫(转子)和固定底座(定子)两部分. 定子连接到管路,样品环,进样孔以及其他外围部件,一般是用不锈钢或者陶瓷等耐磨材料制造.转子和定子紧密结合,操作时可以转动,一般用较定子柔软的材料制成,如碳氟聚合物.自动进样器的转子是通过电动马达带动的(有一些较老的型号使用压缩空气带动),而手动进样器则是在转子上连了一个手柄.转子包括一些细小的刻槽用于连接到不同的定子位置.,定子和相关的连接在表示阀体的圆圈以外,而转子的U形的连接通道被画在圆圈以内.转子处于load或fill位置,这时样品正在充入样品环,同时泵直接将流动相送入色谱柱;转子转至inject 位置,连接泵的通路和样品环连接,流动相将其中的样品冲入色谱柱.
主要包括:
吸入式自动进样器 (Pull-to-Fill Autosampler)
这种自动进样器中样品是被注射器产生的吸力吸入样品环,早期这种设计因其简单可靠而非常流行,后来随着另两种设计的出现而走向没落.图3a是其示意,此例中注射器连在废液排出口,采样针和相应的管路连在进样口,针插入样品瓶中,接着注射器回吸直到样品完全充满样品环,转子旋转将样品进样. 这种设计非常简单,只有针沿一个轴运动(上/下),通过旋转样品盘将所需样品瓶置于针下.有一种简化 设计更加简单--将一个密封的瓶盖压入瓶里以使样品进入样品环,取消了另一端的注射器.如果简单是吸入式自动进样器的优点,那么浪费样品就是其缺点.像图3a所示,样品在进入样品环之前,首先必须充满采样针和相连的管路,就造成10-100ul的样品被浪费,这种情况的影响取决于总的样品量.由于简单的设计,多数此类自动进样器都使用可旋转的样品盘按固定序列进样,同时需要在样品瓶之间放置一个清洗瓶或加装分离的清洗装置.
B. 推入式自动进样器 (Push-to-Fill Autosampler)
推入式设计的自动进样器更为常见,这种技术和手动进样极为相似.注射器移至样品瓶,吸入预定量的样品,再移至进样口,将样品注入样品环,.这种设计需要的样品量远小于吸入式设计.注射器的吸取和排出都是在步进马达控制下完成的,可以达到很高的精密度和准确度,正常情况下完全装液法和部分装液法的结果偏差都小于0.5%.推入式自动进样器通常都在吸入式设计的基础上增加了一些功能,比如任意样品序列,更多的清洗功能,程控进样等.样品盘布局有圆形的,还有一种可以在样品瓶支架或96孔样品板上做三维运动的进样臂.这种自动进样器通常配有不同容量的样品环,最常见的是100-500ul.某些老式的自动进样器配备了5ml甚至是10ml的不可更换式样品环.
C. 整体样品环自动进样器 (Integral-Loop Autosampler)
近几年整体样品环自动进样器变得流行起来,这种设计的优点在于没有样品的浪费,尤其适于样品量有限的痕量分析.整体样品环自动进样器的运转过程比较复杂,自动进样器处于清洗状态,根据设计的不同清洗液被吸入,排出样品环或二者均有,这时针被固定在高压密封圈内;图4b表示针移至样品 瓶内,样品被吸入样品环;最后针又插入高压密封圈内,转子转至进样位置(图4c).由于样品只存在于清洗过的样品环内,所以全部样品都被进样,不会造成浪费.最大进样体积则取决于样品环容量,但这种样品环很难更换.典型的整体样品环自动进样器的最大进样体积是100ul.