实验室分析仪器--液相色谱的相关配件及其结构原理分析
1.管路
根据承受压力的大小和流动相、样品性能的差异,液相色谱中需要采用不同材质的管常用的管路材质包括不锈钢管、聚四氟乙烯管、聚乙烯或聚丙烯管,以不锈钢管最为常、管路材质选择的不合适将导致谱带展宽,甚至引起样品变性,直接影响分析结果的可靠性不锈钢管耐腐蚀性好,有精密的同轴度,一般用于有高压的部分。但其柔初性不如果合物管,且价格高,制造工艺要求精密,因此在吸液、排液等部分不采用。不锈钢管不易切息切口不易平整,选用时应注意管孔、接头孔的匹配。新购买的管线需要清洗才能使用,包现在一般从专业公司购买的基本都经过处理,可直接使用。
聚四氟乙烯管是最好的可塑性管子,价格低,可适应容器的形状,对HPLC使用的化学试剂呈惰性。一般在液相色谱中,从储液瓶到泵一般使用聚四氟乙烯管,检测器出口之后废液管、放空阀管路、进样器排液口等一般可使用聚乙烯或聚丙烯管。
PEEK(聚醚醚酮)是一种耐高温、高性能的热塑性特种工程塑料,具有良好的力学性能和耐化学品、耐磨损、耐水解等性能,一般可耐30MPa的高压,比不锈钢管更具情性,且切割方便,适宜于生物样品的分离分析与制备,一般用在生物分离泵等系统中代替不锈钢管在液相色谱系统中,除柱系统外,管路、连接件以及进样器、检测器的死体积均可引起谱峰的展宽。管路引起的峰展宽正比于管路的长度,也随管路内径增大单调增加,因此从进样器到柱及柱到检测器应尽可能采用较短且较细内径的连接管,采用大内径柱可以用较大内径的管路,管路选择的基本原则是:有样品通过的管路内径要细,而排放管路应尽可能稍粗。
2.连接件
连接件是液相色谱系统中连接管路和各个组件的媒介,俗称接头,一般分为高压接头和低压接头。高压接头一般为不锈钢材质,需要使用扳手等工具安装;低压接头常采用高聚物材质,如PEK头等,一般只需手拧即可安装。不管是哪种接头,发生的故障相似,一般都是渗漏或死体积增大,需拆下重新安装或更换。接头安装时不要拧太紧,保证不漏液即可不锈钢接头耐压高但是其柔初性差,不适宜反复拆卸安装,所以色谱柱与保护住之间的不锈钢连接件应尽可能固定使用。新的连接件一般卡套和螺母分离包装,使用前需定位卡套和管路口之间的距离,不同的生产厂商标准各有不同,安装时需注意甄别。
3.脱气及脱气装置
气泡是高效液相系统不可避免的问题。流动相配好后首先需要经过过滤和脱气才能放入储液瓶使用。过滤的滤膜分为有机系膜和水系膜,规格分为0.22μm、0.45μm四不等,一般来说0.45μm已经足够使用,0.22μm主要用在LC-MS系统上。有机系膜用来过滤纯有机流动相和部分含有机溶剂流动相,水系膜只能过滤纯水和水溶性缓冲盐流动相,切不可过滤有机溶。
否则水膜会被溶解。脱气分为离线泵前脱气和在线脱气。目前离线泵前脱气一般使用超声波脱气法,一般500ml溶液超声20~30min即可,但需注意超声后流动相需冷却后使用。现代高效液相色谱系统一般配置在线脱气装置,将真空脱气装置串联在储液系统中,利用半透膜过滤器,只允许气体分子通过,液体分子无法通过,这样将溶解在流动相中的微量气体排除。使用在线真空脱气机可以有效地降低基线噪声,保证保留时间的重现性,从而达到良好满意的分析结果。
4.在线清洗装置
高效液相色谱系统经常使用缓冲盐流动相,长期使用缓冲盐会加速柱塞杆、密封圈的磨损,进而导致各种问题。在线清洗装置就是在泵头安装一个蠕动泵清洗器,一般使用10%异醇水溶液冲洗柱塞杆和密封圈,可有效地减小密封圈的磨损。需要注意的是:一旦安装了在线清洗装置,一定要设置蠕动泵的转速,维持每分钟几滴流量即可。
5.柱温箱
柱温箱是高效液相色谱的重要配套设施之一,正确控制色谱柱的温度,对提高色谱柱柱效、改善色谱峰分离度、缩短保留时间以达到理想的分析效果非常重要。
柱温箱一般由温度控制器及恒温箱两部分组成,如 Agilent HPLC1200标配的柱温箱利用半导体控制温度,溶剂管路先在柱温箱中预热,然后才进入柱子,保证温度的稳定性。温度控制范围可达低于室温10~80℃,降温速度快,温度控制稳定,保证了保留时间的重现性。
