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高效液相色谱仪用途
作者:  浏览量:276  发布时间:2017-12-22 11:36:13

高效液相色谱仪用途

一、什么是高效液相色谱?

高效液相色谱是一种色谱分离方法。它是以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,经进样阀注入待测样品,由流动相带入柱内,在柱内各成分被分离后,依次进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。这种方法已成为化学、生化、医学、工业、农业、环保、商检和法检等学科领域中重要的分离分析技术,是分析化学、生物化学和环境化学工作者手中必不可少的工具。


二、高效液相色谱仪工作原理

在色谱法中存在两相,其中一相是固定不动的,称为固定相;另一相则不断流过固定相,称为流动相。色谱法的分离原理就是利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。使用外力使含有样品的流动相(气体、液体)通过一固定于柱中或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。当流动相中携带的混合物流经固定相时,混合物中的各组分与固定相发生相互作用。


由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中先后流出。与适当的柱后检测方法结合,实现混合物中各组分的分离与检测。


三、色谱分析法介绍

色谱分析法有很多种类,从不同的角度出发可以有不同的分类方法。从两相的状态分类:色谱法中,流动相可以是气体,也可以是液体,由此可分为气相色谱法(GC)和液相色谱法(LC)。固定相既可以是固体,也可以是涂在固体上的液体,由此又可将气相色谱法和液相色谱法分为气-液色谱、气-固色谱、液-固色谱、液-液色谱。高效液相色谱法是继气相色谱之后,70年代初期发展起来的一种以液体做流动相的新色谱技术。


高效液相色谱是在气相色谱和经典色谱的基础上发展起来的。现代液相色谱和经典液相色谱没有本质的区别。不同点仅仅是现代液相色谱比经典液相色谱有较高的效率 和实现了自动化操作。经典的液相色谱法,流动相在常压下输送,所用的固定相柱效低,分析周期长。而现代液相色谱法引用了气相色谱的理论,流动相改为高压输送(最高输送压力可达4.9-107Pa);色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成,从而使柱效大大要高于经典液相色谱(每米塔板数可达几万或几十万);同时柱后连有高灵敏度的检测器,可对流出物进行连续检测。因此,高效液相色谱具有分析速度快、分离效能高、自动化等特点。所以人们称它为高压、高速、高效或现代液相色谱法。


四、高效液相色谱仪用途

综上所述,高效液相色谱仪的用途非常广泛,基本能对有机化合物中百分之七十到百分之八十的化合物进行分离与检测。


1、液相色谱技术在环境方面的应用:

液相色谱技术在环境保护方面有很广泛的应用。随着人类社会的不断发展,我们对社会产品的需求也越来越多,然而在这些产品给人类带来益处的同时,也不可避免的带来了环境污染问题,例如:水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等。环境污染问题越来越成为世界各国所要面临的重大课题。

在这些污染问题中,无疑水污染的范围最广,危害也最严重。水质污染物主要包括如下几类:

1).无机污染物:如各种有毒金属及其氧化物、酸、碱、盐类、硫化物和卤化物等。

2).有机污染物:如塑料、合成纤维、合成橡胶、洗涤剂、染料、溶剂、涂料、农药、食品添加剂、药品等人工合成有机物的使用过程中产生的污染物。


液相色谱由于其具有优良的特性而被广泛用于污染物的检测。

主要优点如下:

(1)分离效能好;

(2)选择性高;

(3)检测灵敏度高;

(4)分析速度快。

除以上的优点外,高效液相色谱的使用范围也在不断扩展,由于它使用了非破坏性检测器,样品经分析后,大多数情况可除去流动相,实现对少数珍贵样品的回收,也可用于样品的纯化制备。


2、超高效液相色谱在药物分析中的应用:

在针对药物合成的分析方面, UPLC 可实现随时快速准确检测合成过程中的中间体、副产物或降解产物等。

1)生化药品的分析

利用HPLC和UPLC 分析经柱前衍生化处理后的蛋白质水解物中氨基酸。结果表明, 两种方法的结果基本一致, 但UPLC的分析时间仅为HPLC 的40% 。


2)中药成分的分析

中药含有大量的生物碱, 通常为中药的活性成分, 研究这类成分具有重要意义。在采用HPLC 法分析生物碱时, 由于固定相表面残余硅羟基的影响, 此类化合物色谱峰的保留行为会发生变化, 造成色谱峰严重展宽和拖尾, 因而在分析时常需要在流动相中加入添加剂, 如离子对试剂、有机胺类等,用以屏蔽固定相表面残余硅羟基的作用, 但这些添加剂的加入往往会给LC- MS 联用带来不便。部分 UPLC 填料, 减少了固定相表面残余硅羟基, 因而在分析生物碱类样品时, 流动相中只加入酸抑制剂, 不需添加有机胺即可使其获得良好的分离。由于在流动相中避免了有机胺及盐的加入, 可以在一定程度上降低质谱噪音、减少对质谱的污染, 且使用的流速适合与质谱直接联用, 无需分流, 可以进一步提高检测灵敏度。


3)药物代谢动力学研究

药物代谢动力学涉及药物在肌体内吸收、分布、代谢和排泄过程的研究, 包括药物及其在各种复杂基质(全血、血浆、尿、胆汁及生物组织)中代谢物的分离、结构鉴定以及痕量分析测定。肌体的体液系统中存在大量的保留时间相同、相对分子质量也相同的干扰组分; 而目前药物研制日趋低剂量, 使常规的分离检测技术难以满足复杂介质中痕量成分准确定量的要求。能否在复杂的体液系统中快速检测和鉴定出药物的代谢产物, 依赖于高效的色谱分离和灵敏的高分辨质谱技术的联用。采用UPLC - MS联用技术进行药物代谢及药物动力学研究, 体现了其高灵敏度和高专属性特点, 而且能够同时测定样品中复方制剂的多组分浓度, 实现样品高通量分析。


3、高效液相色谱技术在食品添加剂领域的应用:

1)甜味剂的检测。高效液相色谱技术能够准确地对食品中可能添加的例如甘草苷、甜蜜素以及安赛蜜等诸多方面的甜味剂进行检测,高效液相色谱技术检测此类属于人工合成属性的甜味添加剂,广泛运用的方法包括:离子对色谱法、阴离子交换色谱法以及R高效液相色谱-UVD法。故而,广泛使用到的检测器包括UVD、CD;其色谱柱包括-NH,柱、阴离子交换柱以及C18柱。


2)防腐剂的检测。高效液相色谱技术在进行对防腐剂的检测拥有操作便捷、灵敏度高、准确率高等特点。包括对BA、脱氢乙酸、CA以及丙酯都可以使用高效液相色谱技术中的R高效液相色谱完成检测。当UVD和RID发生串联作用的时候,能够同步检测到食品中的甜蜜素。


3)色素的检测。高效液相色谱技术能够在同一时间检测到多种属于人工合成性质的色素与天然色素,并且使用方法简便。例如只需要使用高效液相色谱技术中的高效液相色谱-UVD和C18柱分离的梯度洗脱系统就能够同一时间检测到胭脂红、日落黄、柠檬黄等人工合成色素与天然色素。


4、高效液相色谱技术在食品营养成分领域的应用:

第一,碳水化合物的检测。对于碳水化合物的测定,高效液相色谱技术法操作简便,灵敏度高,可同时测定各种糖,国际上已将高效液相色谱技术法作为酒类糖分含量测定的仲裁法。


第二,氨基酸的检测。氨基酸是生物体中重要的生命物质,是组成酶和蛋白质的基本单元,准确灵敏地测定食物中氨基酸的含量具有十分重要的意义。目前,柱前衍生化高效液相色谱法以其灵活和易于推广的特点。


采用邻苯二甲醛(OPA)-9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC)进行氨基酸柱前衍生,RP-高效液相色谱技术法测定氨基酸含量。3个不同浓度梯度的氨基酸标准溶液线性关系良好,样品保留时间绝对误差小于0.1min,重现性RSD值低于4%,加标回收率均在90%~110%。


第三,脂肪酸的检测。脂肪酸是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链,是有机物。饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和三脂酰苷油磷脂卵磷脂等,对人体的健康起到了重要的作用。用高效液相色谱技术法与基质辅助激光解吸电离飞行时间技术联用,分析蛋黄中磷脂粗提物。将从蛋黄中提取的多种磷脂通过高效液相色谱技术预先分离,收集各组分后分别进行MALDI-TOF-MS分析得到比较清晰的质谱图。选用RP-高效液相色谱技术与电容耦合非接触电导检测(C4D)结合的方法分离测定肉蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸与亚油酸5种未衍生化长链脂肪酸,采用HypersilODSC18色谱柱,以甲醇-1mmol/L醋酸钠(78∶22,V/V)为流动相,结果表明,硬脂酸在5~200μg/ml范围内与峰面积线性关系良好,其他4种酸线性范围为2~200μg/ml。将此种方法用于检测南瓜、大豆、米糠及棕榈油中脂肪酸,与标准气相色谱检测方法相比,简单、快速、灵敏度高。


综上所述,现今科学技术日益更新,高效液相色谱仪器也在不断地更新发展,并且与各种检测技术的联用越来越普遍,包括液相色谱(LC)和质谱仪(MS)及核磁共振谱仪的集成(LC-MS-NMR)、气相色谱-液相色谱联用(GC-高效液相色谱技术)、固相微萃取-液相色谱联用(SPME-高效液相色谱技术)、聚焦微波辅助萃取-液相色谱联用(FAME-高效液相色谱技术),大大拓宽了高效液相色谱技术的应用范围,提高了检测水平,在今后高效液相色谱技术也会有更广阔的发展空间。


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