高性能液體色譜系統(tǒng)介紹

什么是HPLC?
    我們所有關(guān)于配件的討論.看起來似乎只適用于HPLC系統(tǒng)一使用我們所討論的配件進(jìn)行的主要液體傳輸應(yīng)用。
    HPLC是高性能液體色譜系統(tǒng)(High Performance LiquidChromatography)的首字母縮寫。(很多人以為“P”是表示“壓力”，因?yàn)楹芏郒PLC應(yīng)用中的壓力確實(shí)很高。但是“p”其實(shí)是表示“性能”。
    HPLC在1960年開始使用。這項(xiàng)技術(shù)使得分析師可以把由已知和未知成分組成的樣品分解為組成部分的級別，然后定量分析樣品中的每個(gè)組成部分。并且由干這項(xiàng)技術(shù)沒有破壞性，HPLC成為實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用中用途極為廣泛的儀器之一�？茖W(xué)家們在使用HPLC系統(tǒng)分析過樣品后，還可以繼續(xù)對樣品進(jìn)行其它測試。
    通過將樣品放入作為流動相的液體化學(xué)蒸汽中實(shí)現(xiàn)分離。這液體化學(xué)蒸汽將樣品帶入特制的管道中，這個(gè)特制管道(管柱)填充有作為固定相的微型化學(xué)活性顆粒。在管柱內(nèi)部，樣品與流動相和固定相均發(fā)生相互作用，并開始化學(xué)分離為它的組成部分。系統(tǒng)中的其它設(shè)備生成并記錄那些分離的樣品組成部分的分析數(shù)據(jù)。然后那些數(shù)據(jù)被記錄在一個(gè)被稱為色譜的圖表上。

HPLC系統(tǒng)由何組成?
    在我們進(jìn)一步展開討論之前必須首先了解標(biāo)準(zhǔn)HPLC系統(tǒng)的組成部分。
    一個(gè)HPLC系統(tǒng)包括七個(gè)基本組成部分，每部分都具有重要的功能：
    溶劑容器--溶劑容器用來裝流向系統(tǒng)的化學(xué)溶液。因?yàn)檫@種溶液流經(jīng)整個(gè)分析過程我們稱之為流動相。
    泵--泵將流動相從儲存池中抽出，并推動其流向系統(tǒng)其他部分。目前最常用的泵是雙活塞泵--可以在高壓狀態(tài)下保持穩(wěn)定的流速。
    噴射閥--噴射閥將樣品引入流動相。最常用的噴射閥是一種六端口、雙位置閥。這種類型的閥可以控制一定數(shù)量的樣品重復(fù)性地引入流動相通道，卻基本上不影響系統(tǒng)的其它部分。

    管柱--通常被稱為日PLC系統(tǒng)的“心臟”，將管柱看成一種化學(xué)“過濾器”。如上文提到的那樣，管柱是具有特定長度和內(nèi)徑并且通常充滿小顆粒的管道。這些顆粒通常有一層化學(xué)物質(zhì)涂層，這種化學(xué)物質(zhì)是設(shè)計(jì)用來與樣品成分發(fā)生相互作用。并提高分離的。通常情況下，這些顆粒(前面提到的固定相因?yàn)閯?chuàng)門無法在系統(tǒng)中移動)一是直徑很小的硅土顆粒。并且通常是用硅十八烷(C18)化學(xué)性地粘結(jié)在這些顆粒的表面。有時(shí)不用硅土而是采用其它聚合材料如其它更專門的填充材料。同樣，除采用C18粘結(jié)在顆粒的表面之外，還可以使用更專門的分子粘結(jié)在基料上，進(jìn)一步提高管柱中的分離程度。
    檢測器--檢測器是用來在樣品成分隨流動相移動時(shí)，“觀察”在管柱中分離的樣品成分。最常用的檢測器透過一塊特殊的窗口(稱為流通池)發(fā)射一束紫外光。在樣品成分通過流通池時(shí)，穿過流通池的光線數(shù)量發(fā)生變化。檢測器的電子裝置就把這種透射光強(qiáng)度變化轉(zhuǎn)變成一個(gè)信號。
隨著技術(shù)費(fèi)用的不斷下降，其它種類的檢測器更為常用。諸如質(zhì)量分光計(jì)(MS)和核磁共振(NMR)檢測器之類的檢測器在很多實(shí)驗(yàn)室越來越頻繁的使用起來。隨著更高級的檢測器可以應(yīng)用在色譜上，HPLC--很多實(shí)驗(yàn)室的核心設(shè)備--作為一種分析技術(shù)的使用正日益頻繁。

    記錄儀--記錄儀將檢測器生成的信號翻譯成圖表，產(chǎn)生色譜圖�！矃⒖�下面的信號一時(shí)間圖)

早期，這個(gè)裝置僅僅是一個(gè)帶狀記錄紙的記錄儀，帶有一個(gè)隨檢測器產(chǎn)生的信號而移動的筆。在以特定速度移動的紙上進(jìn)行記錄。然后應(yīng)該小心地切掉峰值，并就一定規(guī)模進(jìn)行紙面加權(quán)，進(jìn)而獲得半定量數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，記錄儀裝置通常是一臺計(jì)算機(jī)，其上裝有設(shè)計(jì)軟件，不但可以翻譯檢測器信號，還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理。這就可以生成更多的再生
性信息，使越來越小的樣品使用起來也很方便。
    廢料池--基本HPLC系統(tǒng)的最后一個(gè)組成部分，在流動相和樣品成分通過系統(tǒng)之后，廢料池將它們安全地收集起來。

從系統(tǒng)的角度來看組成部分
    現(xiàn)在您了解了HPLC系統(tǒng)關(guān)鍵組成部分的基本常識，讓我們再次對整個(gè)過程進(jìn)行一下回顧。一旦流動相準(zhǔn)備好之后，泵就將推動其向系統(tǒng)移動，在那里流動相遇到樣品，并帶著樣品一起通過管柱。在管柱內(nèi)，樣品組成部分選擇性地與流動相和固定相相互作用，在它們流出管柱時(shí)，已經(jīng)分解成多個(gè)類似分子的組。離開管柱后，樣品組成部分組就通過檢測器。檢測器在這里“觀察”各組成部分并向記錄裝置發(fā)送信號記錄裝置收集信號并進(jìn)行處理。然后廢料池收集流體，以便處理。

其它系統(tǒng)“成員”
    盡管離開這七個(gè)基本組成部分HPLC系統(tǒng)無法正常工作。當(dāng)它的組成部分多過這七部分時(shí)，它當(dāng)然還是可以正常工作的。事實(shí)上，有很多常用的附件可以幫助提高標(biāo)準(zhǔn)HPLC系統(tǒng)的性能。

    過濾器--位于溶劑容器內(nèi)沿流道方向大量分布，過濾器在維護(hù)系統(tǒng)性能上起到了重要作用。過濾器防止固體顆粒通過系統(tǒng)，錯(cuò)誤的使用過濾器會導(dǎo)致系統(tǒng)部件損壞，增加停機(jī)時(shí)間，并且得到不令人滿意的色譜結(jié)果。
保護(hù)管柱--保護(hù)管柱的功能正如它的名字一樣。它們保護(hù)主要的分析管柱。它們通常為分析管柱的小類型，用來捕獲某些樣品組成部分，它們會頑固地粘附在分析管柱的內(nèi)部。對主要的分析管柱，保護(hù)管柱起到一個(gè)保險(xiǎn)單的作用，幫助延緩較為昂貴的主管柱更換。

    背壓調(diào)節(jié)器--一個(gè)背壓調(diào)節(jié)(BPR)通常放置在檢測器和廢料池之間的管道內(nèi)。它在管道內(nèi)產(chǎn)生附加壓力，來防止任何可能已溶解于溶劑中的氣體產(chǎn)生排氣作用，并沿流動相流道產(chǎn)生氣泡。(如果任何氣泡通過檢測器的流通池，一種“噪音”現(xiàn)象可能會出現(xiàn)在色譜的基線上，限制了分析的敏感性。)