液相色譜儀的組成及分類
一. 高壓輸液系統(tǒng)
貯液裝置、高壓輸液泵、過(guò)濾器、脫氣裝置等
1. 貯液器:貯液器用于存放溶劑。溶劑必須很純,貯液器材料要耐腐蝕,對(duì)溶劑呈惰性。貯液器應(yīng)配有溶劑過(guò)濾器,以防止活動(dòng)相中的顆粒進(jìn)進(jìn)泵內(nèi)。溶劑過(guò)濾器一般用耐腐蝕的鎳合金制成,空隙大小一般為2mm。
2. 脫氣裝置:脫氣的目的是為了防止活動(dòng)相從高壓柱內(nèi)流出時(shí),開(kāi)釋出氣泡進(jìn)進(jìn)檢測(cè)器而使噪聲劇增,甚至不能正常檢測(cè)。
3. 高壓輸液泵 高壓輸液泵是液相色譜儀的重要部件,是驅(qū)動(dòng)溶劑和樣品通過(guò)色譜柱和檢測(cè)系統(tǒng)的高壓源,其性能好壞直接影響分析結(jié)果的可靠性。
對(duì)高壓泵的基本要求是:
①流量穩(wěn)定;②輸出壓力高,zui高輸出壓力為50Mpa;③流量范圍寬,可在0.01~10ml/min范圍任選。④耐酸、堿、緩沖液腐蝕。⑤壓力波動(dòng)小。
2. 梯度洗脫裝置 梯度洗脫是利用兩種或兩種以上的溶劑,按照一定時(shí)間程序連續(xù)或階段地改變配比濃度,以達(dá)到改變活動(dòng)相極性、離子強(qiáng)度或pH值,從而進(jìn)步洗脫能力,改善分離的一種有效方法。當(dāng)一個(gè)樣品混合物的容量因子是范圍很寬,用等度洗脫時(shí)間太長(zhǎng),且后出的峰形扁平不便檢測(cè)時(shí),用梯度洗脫可以改善峰形、并縮短分離時(shí)間。HPLC的梯度洗脫與GC的程序升溫相似,可以縮短分析時(shí)間,進(jìn)步分離效果。使所有的峰都處于*分離狀態(tài),而且峰形尖而窄。
二. 進(jìn)樣器
進(jìn)樣器一般要求密封性好,死體積小,重復(fù)性好,保證中心進(jìn)樣,進(jìn)樣時(shí)對(duì)色譜系統(tǒng)的壓力和流量波動(dòng)小,并便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
高壓進(jìn)樣閥是目前廣泛采用的一種方式。閥的種類很多,有六通閥、四通閥,雙路閥等。以六通進(jìn)樣閥zui為常用。
三.分離系統(tǒng)
色譜分離系統(tǒng)包括色譜柱、固定相和活動(dòng)相。色譜柱是其核心部分,柱應(yīng)具備耐高壓、耐腐蝕、抗氧化、密封不漏液和柱內(nèi)死體積小、柱效高、柱容量大、分析速度快、柱壽命長(zhǎng)的要求。通常采用不銹鋼管制成。
色譜柱按內(nèi)徑不同可分為常規(guī)柱、快速柱和微量柱三類。
常規(guī)分析柱柱長(zhǎng)一般為10~25cm,內(nèi)徑4 ~ 5mm,固定相顆粒直徑為 5 ~ 10 mm。為了保護(hù)分析柱不受污染,一般在分析柱前加一短柱,約數(shù)厘米長(zhǎng),稱為保護(hù)柱。
(微量分析柱內(nèi)徑小于l mm,凝膠色譜往內(nèi)徑3~12 mm,制備往內(nèi)徑較大,可達(dá)25 mm以上。)
四. 檢測(cè)系統(tǒng)
檢測(cè)器的作用是將柱流出物中樣品組成和含量的變化轉(zhuǎn)化為可供檢測(cè)的信號(hào),常用檢測(cè)器有紫外吸收、熒光、示差折光、化學(xué)發(fā)光等。
1. 紫外可見(jiàn)吸收檢測(cè)器(ultraviolet-visible detector,UVD)
紫外可見(jiàn)吸收檢測(cè)器(UVD)是HPLC中應(yīng)用zui廣泛的檢測(cè)器之一,幾乎所有的液相色譜儀都配有這種檢測(cè)器。其特點(diǎn)是靈敏度較高,線性范圍寬,噪聲低,適用于梯度洗脫,對(duì)強(qiáng)吸收物質(zhì)檢測(cè)限可達(dá)1ng,檢測(cè)后不破壞樣品,可用于制備,并能與任何檢測(cè)器串聯(lián)使用。紫外可見(jiàn)檢測(cè)器的工作原理與結(jié)構(gòu)同一般分光光度計(jì)相似,實(shí)際上就是裝有活動(dòng)地的紫外可見(jiàn)光度計(jì)。
(1)紫外吸收檢測(cè)器:
紫外吸收檢測(cè)器常用氘燈作光源,氘燈則發(fā)射出紫外-可見(jiàn)區(qū)范圍的連續(xù)波長(zhǎng),并安裝一個(gè)光柵型單色器,其波長(zhǎng)選擇范圍寬(190nm~800nm)。它有兩個(gè)流通池,一個(gè)作參比,一個(gè)作丈量用,光源發(fā)出的紫外光照射到流通池上,若兩流通池都通過(guò)純的均勻溶劑,則它們?cè)谧贤獠ㄩL(zhǎng)下幾乎無(wú)吸收,光電管上接受到的輻射強(qiáng)度相等,無(wú)信號(hào)輸出。當(dāng)組分進(jìn)進(jìn)丈量池時(shí),吸收一定的紫外光,使兩光電管接受到的輻射強(qiáng)度不等,這時(shí)有信號(hào)輸出,輸出信號(hào)大小與組分濃度有關(guān)。
局限:活動(dòng)相的選擇受到一定限制,即具有一定紫外吸收的溶劑不能做 活動(dòng)相,每種溶劑都有截止波長(zhǎng),當(dāng)小于該截止波長(zhǎng)的紫外光通過(guò)溶劑時(shí),溶劑的透光率降至10%以下,因此,紫外吸收檢測(cè)器的工作波長(zhǎng)不能小于溶劑的截止波長(zhǎng)
(2)光電二極管陣列檢測(cè)器(photodiode array detector, PDAD):
也稱快速掃描紫外可見(jiàn)分光檢測(cè)器,是一種新型的光吸收式檢測(cè)器。它采用光電二極管陣列作為檢測(cè)元件,構(gòu)成多通道并行工作,同時(shí)檢測(cè)由光柵分光,再進(jìn)射到陣列式接收器上的全部波長(zhǎng)的光信號(hào),然后對(duì)二極管陣列快速掃描采集數(shù)據(jù),得到吸收值(A)是保存時(shí)間(tR)和波長(zhǎng)(l)函數(shù)的三維色譜光譜圖。由此可及時(shí)觀察與每一組分的色譜圖相應(yīng)的光譜數(shù)據(jù),從而迅速?zèng)Q定具有*選擇性和靈敏度的波長(zhǎng)。
下圖是單光束二極管陣列檢測(cè)器的光路圖。光源發(fā)出的光先通過(guò)檢測(cè)池,透射光由全息光柵色散成多色光,射到陣列元件上,使所有波長(zhǎng)的光在接收器上同時(shí)被檢測(cè)。陣列式接收器上的光信號(hào)用電子學(xué)的方法快速掃描提取出來(lái),每幅圖象僅需要10ms,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)色譜流出峰的速度,因此可隨峰掃描。