2020-09(上)淺析高效液相色譜儀系統(tǒng)的分析與檢定
摘要:高效液相色譜法具有檢測(cè)效率較高,靈敏度高和分離速度極快的優(yōu)點(diǎn),在實(shí)踐中被廣泛使用。本文分析了高效液相色譜儀系統(tǒng)的組成部分,探討該方法在食品質(zhì)量檢測(cè)中的具體運(yùn)用。
引言
高效液相色譜是最有希望解決生化分析問題的方法。高效液相色譜(HPLC)因其分辨率高、靈敏度高、速度快、重復(fù)性好、易從水中提取成分等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、食品分析、醫(yī)學(xué)研究、環(huán)境分析、無機(jī)分析等領(lǐng)域。高效液相色譜與結(jié)構(gòu)儀器的結(jié)合是一個(gè)重要的發(fā)展方向[1]。
經(jīng)高壓泵與高壓流動(dòng)相輸送系統(tǒng),樣品溶液進(jìn)入液相。隨著流動(dòng)相的運(yùn)動(dòng),最后進(jìn)入色譜柱。因?yàn)槊總€(gè)材料的樣品溶液屬性不同,色譜柱的運(yùn)動(dòng)會(huì)有一定差異。經(jīng)過一段時(shí)間,運(yùn)動(dòng)速度差會(huì)越來越大,然后分成多個(gè)部分,分別從色譜柱中流出,在檢測(cè)器中記錄下樣品中各組分的濃度,最后以圖形的形式呈現(xiàn)。
1 高效液相色譜儀系統(tǒng)分析
高效液相色譜儀一般由溶劑輸送系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)(色譜柱)、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理記錄系統(tǒng)等組成。它包括儲(chǔ)液器、輸液泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器、記錄器或數(shù)據(jù)站,其中輸液泵、色譜柱和檢測(cè)器是HPLC儀的關(guān)鍵部分。
1.1 溶劑輸送系統(tǒng)
儲(chǔ)液器:用來貯存數(shù)量足夠、符合要求的流動(dòng)相。配有溶劑過濾器,以防止流動(dòng)相中的顆粒進(jìn)入泵內(nèi)。
脫氣裝置:脫氣的目的是防止流動(dòng)相從柱中流出,將氣泡釋放到檢測(cè)器中,以免產(chǎn)生噪音,無法正常檢測(cè)。
輸液泵:儲(chǔ)層中的流動(dòng)相以高壓的形式連續(xù)注入液環(huán)系統(tǒng),完成柱內(nèi)樣品的分離過程。
梯度洗脫裝置:是在分離過程中通過逐漸改變流動(dòng)相的組成,增加洗脫能力的一種裝置。
1.2 進(jìn)樣系統(tǒng)
進(jìn)樣器:是將樣品送入色譜柱的裝置,進(jìn)樣方式可以分為兩種,閥式進(jìn)樣和自動(dòng)進(jìn)樣。比較常用的是采用自動(dòng)進(jìn)樣器裝置。
1.3 分離系統(tǒng)
色譜柱:樣品的分離是整個(gè)色譜系統(tǒng)的核心,其質(zhì)量直接影響分離效果。
1.4 檢測(cè)系統(tǒng)
檢測(cè)器:將色譜柱連續(xù)流出的樣品組分轉(zhuǎn)變成易于測(cè)量的電信號(hào),被數(shù)據(jù)系統(tǒng)接收,得到樣品分離的色譜圖。
1.5 數(shù)據(jù)處理和記錄系統(tǒng)
記錄器或數(shù)據(jù)站:對(duì)色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并參與HPLC儀器的自動(dòng)控制。
2 高效液相色譜儀的檢定
對(duì)液相色譜儀的檢定,應(yīng)依據(jù)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程(JJG 705-2014)《液相色譜儀》,主要檢定項(xiàng)目有輸液系統(tǒng)、柱溫箱、檢測(cè)器、整機(jī)性能等[2]。
2.1 柱溫性能、基線噪音、基線漂移的檢定
對(duì)于一些工廠使用的液相色譜儀,許多色譜柱的溫度只能通過恒溫操作來控制,而不能通過程序溫度控制。此時(shí),恒溫控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性只能驗(yàn)證,程序控制的重復(fù)性指標(biāo)暫時(shí)不驗(yàn)證。
2.2 解決色譜檢測(cè)效果差的問題
高效液相色譜是用來檢測(cè)物質(zhì)的溶液。當(dāng)相關(guān)物質(zhì)經(jīng)過全面測(cè)試后,要保證HPLC中各部分處于協(xié)調(diào)狀態(tài),才能降低HPLC運(yùn)行中出現(xiàn)問題的可能性,保證物質(zhì)溶液檢測(cè)的順利進(jìn)行。但是,對(duì)物質(zhì)溶液進(jìn)行綜合檢測(cè)后,可能存在色譜檢測(cè)效果不佳的缺點(diǎn)。造成這一問題的原因主要為柱污染和柱填料坍塌。
對(duì)于柱污染,先用純凈水沖洗,再用甲醇沖洗。通過重復(fù)這兩個(gè)步驟,可解決柱污染的問題,避免物質(zhì)溶液檢測(cè)后色譜效果差的問題。當(dāng)柱填料發(fā)生坍塌時(shí),應(yīng)及時(shí)將污染的填料從柱內(nèi)取出,安裝新填料時(shí)應(yīng)使用一定濃度的甲醇溶液。同時(shí),保證填料在柱內(nèi)的密度,有效降低儀器設(shè)備檢測(cè)效果差對(duì)高效液相色譜效果的影響。
2.3 檢測(cè)器的檢定
檢測(cè)器有很多種,應(yīng)根據(jù)物質(zhì)的特性選擇合適的檢測(cè)器。紫外吸收檢測(cè)器是HPLC中應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)器。它分為固定波長(zhǎng)檢測(cè)器、可變波長(zhǎng)檢測(cè)器和二極管陣列檢測(cè)器。固定波長(zhǎng)的紫外檢測(cè)器由低壓汞燈在254nm或280nm處提供。紫外-可見光檢測(cè)器(VWD)、氘燈和鎢燈分別作為紫外光和可見光的光源。由于波長(zhǎng)范圍大,提高了檢測(cè)器的選擇性,可以選擇組分的高靈敏度吸收波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定,提高了檢測(cè)靈敏度。二極管陣列檢測(cè)器(DAD)是后來發(fā)展起來的一種新型紫外吸收檢測(cè)器,可獲得吸收度隨時(shí)間和波長(zhǎng)變化的三維色譜圖,用于對(duì)所測(cè)組分進(jìn)行定性分析和定量測(cè)定。與紫外吸收檢測(cè)器相比,蒸發(fā)激光光散射檢測(cè)器(ELSD)消除了由于溫度變化引起的溶劑干擾和基線漂移。
值得注意的是,試驗(yàn)最后清洗色譜柱時(shí),首先要關(guān)閉檢測(cè)器,以保護(hù)光源,確保燈的壽命。其次,色譜柱和檢測(cè)器要斷開連接,以防止污染檢測(cè)池。
2.4 泵的維護(hù)
含有緩沖鹽的流動(dòng)相不應(yīng)保留在泵中,特別是在泵長(zhǎng)時(shí)間停止的情況下。分析試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)先用純凈水沖洗,再用適當(dāng)?shù)娜軇┣逑?。?duì)于反鍵固定相,泵通??捎眉状蓟蚣状蓟旌先芤号c水清洗。當(dāng)有流動(dòng)相作為緩沖鹽時(shí),在交換緩沖鹽之前,有機(jī)溶劑應(yīng)先用2%甲醇溶液清洗泵,以免有機(jī)相中形成鹽晶體損壞泵部件[3]。
3 結(jié)語
高效液相色譜(HPLC)在中國(guó)的各種研究項(xiàng)目中發(fā)揮著非常重要的作用。因此,有必要加強(qiáng)高效液相色譜儀的研究,確保物質(zhì)監(jiān)測(cè)人員對(duì)儀器設(shè)備有全面掌握。為了進(jìn)一步提高高效液相色譜儀在各項(xiàng)科研項(xiàng)目中的有效性,應(yīng)結(jié)合高效液相色譜儀的運(yùn)行模式制定故障排除策略。(紹興市食品藥品檢驗(yàn)研究院/曾紅燕 焦新萍)
參考文獻(xiàn):
[1]王雪。超高效液相色譜儀的維護(hù)及問題處理[J]。品牌與標(biāo)準(zhǔn)化,2016(01):63-64。
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[3]徐曉玲,樓雪芳。高效液相色譜儀使用中的常見故障及維護(hù)方法。
[J]. 山東化工,2014,43(09):43-48。
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