高效液相色谱法

4．检测系统
（1）溶质性检测器 仅对被分离组分的物理或化学特性有响应，属 于这类检测器的有紫外、荧光、电化学检测器等。
光电二极管阵列检测器
（2）总体检测器 对试样和洗脱液总的物理或化学性质有响应，属 于这类检测器的有示差折光，电导检测器等。
5、附属系统
包括脱气、梯度淋洗、恒温、自动进样、馏分收 集以及数据处理等装置。其中梯度淋洗装置是高压 液相色谱仪中尤为重要的附属装置。
高效液相色谱法
高效液相色谱法是以气相色谱为基础，在经典 液相色谱实验和技术基础上，采用颗粒十分细的 固定相，并采用高压泵输送流动相而建立的一种 液相色谱法。
HPLC与经典LC区别
经典液相色谱
高效液相色谱
常压或减压 填料颗粒大 柱效低 分析速度慢 色谱柱只用一次 不能在线检测
高压，40～50Mpa 填料颗粒小，2～50μm 柱效高，40000～60000块/m 分析速度快 色谱柱可重复多次使用 能在线检测
选用不同比例的两种或两种以上液体作为流动相 可以增大分离选择性
操作条件差别 GC：加温操作 HPLC：室温；高压（液体粘度大，峰展宽小）
第一节 液相色谱柱效
速率理论（与GC对比）
1. GC：H A B / u C u （填充柱）
或 H B / u C u （毛细管柱）
A 2 dp
忽略固定相传质阻抗
HPLC：H A Cm u Csm u
Cm
Csm
dp 2 Dm
C dp2 Dm
Dm
T
dp C H ，n 柱效
源自文库
Dm H ，n 柱效
T Dm C ，但易产生气泡
T Dm ， ，柱阻
第二节 高效液相色谱仪
高压输液系统、进样系统、分离系统和检测系 统。此外还配有辅助装置：如梯度淋洗，自动进 样及数据处理等。
当注入欲分离的样品时，高压泵将贮液器中流 动相经过进样器，将样品带入色谱柱进行分离， 然后依先后顺序进入检测器，记录仪将检测器送 出的信号记录下来，得到液相色谱图。
液相色谱.swf
1．高压输液系统
固定相颗粒极细，对流动相阻力很大，配备有高 压输液系统。一般由储液罐、高压输液泵、过滤器、 压力脉动阻力器等组成。
3、分离系统——色谱柱
色谱柱包括柱管与固定相两部分。 柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜及内衬光滑 的聚合材料的其他金属。玻璃管耐压有限，故金 属管用得较多。 一般色谱柱长5～30cm，内径为4～5mm，凝 胶色谱柱内径3～12mm，制备往内径较大，可 达25 mm 以上。
柱子装填得好坏对柱效影响很大。对于细粒 度的填料（＜20μm）一般采用匀浆填充法装 柱，先将填料调成匀浆，然后在高压泵作用下， 快速将其压入装有洗脱液的色谱柱内，经冲洗 后，即可备用。
（1）流量稳定、无脉动，流量精度和重复性在 1~2%左右；
（2）流量范围宽，且连续可调，一般在0.01~10 mL min-1之间，制备型仪器能达到100 mL min-1；
（3）输出压力高、密封性好，要求最高压 力300~500 kg/cm2；
（4）耐腐蚀，能适用于各种有机溶剂、水 和缓冲溶液；
它在液相色谱中所起的作用相当于气相色谱中的
程序升温，所不同的是，在梯度洗脱中溶质k值的变
化是通过溶质的极性、pH值和离子强度来实现的， 而不是借改变温度（温度程序）来达到。
梯度淋洗装置
外梯度:
利用两台高压输液泵， 将两种不同极性的溶剂 按一定的比例送入梯度 混合室，混合后进入色 谱柱。
内梯度:
一台高压泵, 通过比例 调节阀,将两种或多种 不同极性的溶剂按一 定的比例抽入高压泵 中混合。
（5）操作、更换溶剂方便，易于清洗和维 修，容易实现梯度淋洗和流量程序控制等。
高压泵工作原理.swf
2．进样系统
高效液相色谱柱比气相色谱柱短得多（约5～ 30cm），柱外展宽（又称柱外效应）较突出。
柱外展宽是指色谱柱外的因素所引起的峰展宽， 主要包括进样系统、连接管道及检测器中存在死 体积。
柱外展宽可分柱前和柱后展宽。进样系统是引 起往前展宽的主要因素。
流动相有毒、费用较高 运行和操作比GC难一些 仪器制造难度大
流动相差别 ❖ GC：流动相为惰性气体 ➢ 组分与流动相无亲合作用力，只与固定相作用 ❖ HPLC：流动相为液体 ➢ 流动相与组分间有亲合作用力，为提高柱的选择性、
改善分离度增加了因素 ➢ 流动相种类较多，选择余地广 ➢ 流动相极性和pH值的选择也对分离起到重要作用
A dp
B 2 Dm 2 Dg
B tR ，B Dg
Dg
T
或Dg
T M
C Cm Cs Cg Cl Cl
Cl
df 2 Dl
T
DL
2. HPLC：H A C u
B 2 Dm
Dm
T
柱温T 低，流动相 大 B相忽略
➢ 讨论： 1）流动相流速对HPLC板高的影响
梯度洗脱就是在分离过程中使两种或两种以上不 同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例， 从而使流动相的强度、极性、pH值或离子强度相 应地变化，达到提高分离效果，缩短分析时间的目 的。
梯度洗脱的实质是通过不断地变化流动相的强度，
来调整混合样品中各组分的k值，使所有谱带都以最 佳平均k值通过色谱柱。
u 1cm / s时，H u u H ，n 柱效 ，但tR
兼顾柱效和分析时间，选择u 1ml / min
2）涡流扩散项及其影响
A 2 dp
A dp
，dp A H ，n 柱效
3）传质阻力项及其影响
C Cm Csm Cs Cm Cs（m 忽略固定相传质阻抗 ） 注：只考虑流动相和静态流动相的传质阻抗
第三节 分配色谱 （Partition Chromatography）
HPLC与GC差别
气相色谱
高效液相色谱
只能分析挥发性物质，只能分析20%的化 合物 不能用于热不稳定物质的分析 用毛细管色谱可得到很高的柱效 有很灵敏的检测器如ECD和较灵敏的通用 检测器（FID和TCD） 流动相为气体、无毒、易于处理 运行和操作容易 仪器制造难度较小
几乎可以分析各种物质
可以用于热不稳定物质的分析 色谱柱不能很长，柱效不会很高 没有较高灵敏的通用检测器