现代液相色谱技术导论自动进样器

现代液相色谱技术导论•自动进样器

六通口进样阀

六通口(SiX-PortinjeCtiOnVa1Ves)、回转阀是最常见的进样器类型。

阀门处在载样(1oad)的位置时，样品和废液的口分别与进样环(1oop)的两端连接，而泵和柱子则连接在一起。为了进样样品，回转阀要移到进样(inject)的位置，此时进样环里所含的物质就被送入柱子中；同时，样品的入口和废液的出口连接在一起用于冲洗的目的，若有必要的话。

一个聚合物制成的同转密封垫圈用来连接三对接头。阀门的回转密封垫圈通常是用含氟聚合物或者PEEK制成的，同时也包含其他额外的物质来提高结构的完整性。用于制造回转密封垫圈的PEEK 混合材料与用在挤压PEEK管线的不同,所以不存在任何与四氢吠喃和氯化溶剂的兼容问题。

填充•进样环进样

填充-进样环进样模式下，进样样品的体积是由样品进样环的体积来控制的。

假如样品的进样环被校正过而且能够被样品溶液装满，那么填充-进样环的进样方式就能非常准确和精确。更换样品进样环非常不方便，因此如果进样的样品体积需要经常更换，那么填充-进样的进样操式一般就不适用了。

部分进样环进样

这个操作的操作和填充-进样的模式是一样的，除了进样环的体积要比进样体积大，并且测量的样品量必须全部放在进样环之外。在进入柱子之前，如果样品要流过进样环的大部分体积，就会出现不想要的谱带加宽的问题。

如果样品的吸取和进样环的注满是精确和准确的，而假如只有少于一半的进样环体积被使用了，那么部分进样环的进样也能非常精确和准确。

对于手动进样来说，最好能保持进样体积恒定不变，以进样W50%或者2200%进样环体积的样品来最大化准确度。

自动进样器的设计

很多自动进样器能达到样品进样体积25μ1时峰面积的RSD<0.5%的效果。进样-体积的准确度可能会低于这个水平，原因是样品进样器或者进样环的校正出现偏差。由于层流效应导致的进样环填充不完全也可以引入体积差。通常进样的精确度要比准确度重要，因为可以使用标准品或者校正品来弥补这个准确度的误差。对于所有的方法，自动进样器最好能在恒定体积的进样模式里应用，这样每次进样的样品体积都会相同(虽然未必是准确的)，包括校正标准品和样品。按照这个程序操作，进样的准确度就显得不那么重要，而极好的精确度就能给出令人满意分析结果。

在样品进样之后进行空白溶液的进样，假如空白溶液的色谱图中出现小的色谱峰，那么就表明分离中存在样品转移(carryover)的问题。样品转移是前一次分离完成后由样品保留在HP1C系统内而造成的。进样一个高浓度的样品之后紧接着进样低浓度样品，就尤其容易会发生这种问题。很多自动进样器都具有在两次进样之间,清洗针头和样品接触通路的功能(为了避免成样品转移)。使用清洗溶剂时，这些功能的范围包括了静态清洗样品瓶到主动冲洗的能力，清洗溶剂应能很容易溶解样品，而且和流动相也兼容。

样品的吸取主要是通过进样针在xyz轴方向上往样品瓶移动来实现的。

循环时间指的是自动进样器完成一次进样所需的时间，从它被给予开始信号的那一刻算起。最少来讲，循环时包括捡起样品瓶的时间以及把样品进样到柱子的时间。除此之外的清洗步骤或者其他程序会增加循环时间。只要自动进样器的循环时间对样品的处理量没有显著的影响，那么它就不是什么重要的问题。循环时间W5%的分离时间，通常被认为是可以接受的。减少自动进样器循环时间的负面影响的其中一个方法是，使用某些系统的“提前-载样”功能。使用这种功能时，自动进样器在前一个样品洗脱的过程中执行清洗循环和选定下一个样品的任务。分离实验一旦完成后，自动进样器就可以执行进样，这样就能缩短有效的循环时间至几秒钟之短。

目前常用的三种自动进样器设计如下：

・拉式填充

拉式一注满自动进样器

只有当样品量非常充裕的时候才最适合使用这种装置，比如用于监视生产过程的实验中。这种设计非常简单和可靠，因为它使用一个填充过量而体积固定的进样环，能具有非常好精确度和准确度。

图3・20拉式-填充自动进样器的设计（a）把样乩从样品瓶内转移到进样环;（b）进样p∙来自家的流动相;小流往柱子

・推式填充

推式一注满填充进样器

推式•填充自动进样器可以用在填充-进样环或者部分填充-进样环的模式里。在部分填充的模式里，精确度取决于注射器控制器的精确度。因为几乎所有的样品都可以进样（到系统中），推式•填充自动进样器并不浪费很多样品，可能只有10μ1的品留在针头和连接的管线里。推式-填充自动进样器设中使用了一个压力较低的针头密封垫，它很少带来麻烦。

密封垫

图3∙21推式•填充自动进样器的设计.(a)把样品力样品瓶内转移至进样针头和注射器;(b)样品进样环的填充;(C)进样。P，来自泵的流动相;以流往柱子;叫到废液池

・进样针置于进样环之内(need1e-in-1oop)

进样针-置于-进样环内的自动进样器

因为针头的顶尖在液流里，并且进样针-置于一进样环内的自动进样器把从样品瓶里抽取的所有样品都进样到子里，所以这种进样技术不会浪费样品。这也使得进样针-置于-进样环内的自动进样器最适合用在样品量非常小的情况里。这种自动进样器通常使用一个IoOμ∣的样品头•进样环，对于大多数分析要求来说已足够。如果需要较大的进样体积，必须装配体积更大的针头-进样环；这种类型的针头-进样环要比常规的样品进样环昂贵得多。这种自动进样器依赖于样品针头和进样阀之间的高压密封,对于使用这种设计的某些装置来说这是一个弱点。这种自动进样器是非常流行的设计，因为样品浪费比较少，而样品转移也很少。

图3-22进样针■宜于■进样环内的自动进样器的设计(a)把样品自样他瓶转移至进样针头-进样环里;(b)进样p∙来自泵的流动相小流往柱子;叫到废液池进样量大小的影响

样品进样量的大小会影响色谱图的外观，不仅仅会表在峰高或者峰面积上，也会影响到保留时间和峰形。谱带展宽受样品进样体积和进样溶剂相对于流动相的强度等影响。

进样体积

进样体积对峰宽的影响：

匕尸（[4∕3]V：+%严（2-27）式中.匕是观察到的峰体积,心是由于柱子内谱带扩展而产生的峰体积,匕是在等度分离中把流动相用作进样溶剂时的进样体积等式（2-27）可以用来计算对于一个给定的峰体积的增加量,最多可以进样的样品量是多少;如果我们能接受分离度损失5%,那么峰宽增加5%也能够被容

表3-3中记载的各种可允许的进样体积，这些值是在不同的柱子和保留因子的基础上，以峰宽增加