液相色谱仪关键性能评价方法研究及应用
   来源:中国科技博览     2021年08月26日 12:17

国产液相色谱仪性能评价工作研讨会召开

张伟

[摘 要]液相色谱仪是目前较为先进的一种实验室分析性仪器,对实验分析结果的准确性具有很大作用和意义,已经得到了各领域实验工作人员的高度重视,其中不乏有生化领域和医药领域,这决定不断了解和掌握液相色谱仪对相关实验工作者来说是十分必要和重要的。与部分发达国家相比,我国液相色谱仪关键性能评价体系还不够完善,因为在进行评价时还存在方法上的不完善、不规范和不标准等问题,所以对液相色谱仪关键性能评价方法进行研究是一种必然,对其应用进行了解也是作为相关实验工作者来必须做好的工作之一,故下文分别分析了液相色谱仪、液相色谱仪关键性能评价方法和液相色谱仪应用。

[关键词]液相色谱仪;应用;关键性评价方法

中图分类号:TH833 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)14-0022-01

在今天,很多领域都得到了全面性和快速性的发展,并且已经研发出很多高科技产品,在很大程度促进了我国社会及科学技术的发展,液相色谱仪就是其中一项高科技技术,现在不但在医药分析领域得到了广泛应用,还在食品分析领域、环境分析领域和生化分析领域得到了深入性、规范性及广泛性应用,已经影响到我们生活的方方面面。液相色谱仪与其他分析性仪器相比,不但具有范围广和灵敏度高的优势,还同时具备分析快速化、样品量小化、使用方便化等优势,因此成为各种实验室最重要的仪器设备。所以本文作者根据自己对液相色谱仪的了解,结合自己相关实验工作经验,对液相色谱仪关键性能评价方法及其应用进行了深入分析。

1 液相色谱仪的简单概述

1.1 液相色谱仪

利用混合物在液-固或不互溶的两种液体之间分配比的差异,对混合物进行先分离,而后分析鉴定的仪器。液相色谱仪根据固定相是液体或是固体,又分为液-液色谱(LLC)及液-固色谱(LSC)。现代液相色谱仪由高压输液泵、进样系统、温度控制系统、色谱柱、检测器、信号记录系统等部分组成。与经典液相柱色谱装置比较,具有高效、快速、灵敏等特点。

1.2 工作原理

相关仪器包括储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等,储液器中液相色谱仪的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附-解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。

1.3 液相色谱仪的构成部分及特点

主要有由进样系统、输液系统和分离系统等组成,具有如下:①进样系统及其特点:一般采用隔膜注射进样器或高压进样间完成进样操作,进样量是恒定的。

②输液系统及其特点:包括高压泵、流动相贮存器和梯度仪三部分,其中高压泵压强为l.47~4.4X10Pa,流速可调且稳定,这对提高分辨率、回收样品、保持样品的生物活性等都是有利的。③分离系统及其特点:包括色谱柱、连接管和恒温器等。色谱柱长度为10~50cm,内径为2~5mm,由"优质不锈钢或厚壁玻璃管等材料制成,有惰性、多孔性和比表面积大等特点。

2 液相色谱仪关键性能评价方法研究

2.1 输液泵性能评价方法

2.1.1 输液泵流量准确度与稳定性测量方法

在泵出口加一适当背压,以二次蒸馏水或脱气甲醇为流动相,设定合适流量,待输液泵运行稳定后,用称重过的称量瓶收集一定时问内的流动相,根据流动相的密度,计算得出实际流量值。

2.1.2 输液泵脉动测量方法

由于液压泵流量脉动具有频率高、流量大的特点,现有流量计无法测试频率超过300Hz的流量脉动,因此测试高频液压泵流量脉动只能采用间接法测试。

2.1.3 微流量测量方法

主要通过以下几种传感器来实现,但要保证液相色谱流量<10mL/min的微流量范围内,具体传感器及其测量原理如下:

①差压式流量传感器:测量原理在于通过伯努利和连续性方程,来对流体压差信号进行测量,最后将测量的流量情况反映出来。②科里奥利质量流量传感器:测量原理在于在流体振动管中流动特定流体,产生科里奥利力,然后与质量流量形成正比关系,最后通过比例测出科里奥利力,得出质量流量大小。③流体振动型微流体流量传感器:测量原理在于通过流体在流道里产生的流体振荡频率,对流量进行测量。④热式微型流量传感器:测量原理在于先进温度传感器(2个)放到流体中,然后通过加热的方式使流体的温度上升,以达到温度传感器能够传感的范围内,使2个不同温度传感器之间形成温度差,最后通过不同的温度差比例测量出相应的流体流量。

2.2 紫外-可见光检测器原理及主要性能评价方法

2.2.1 紫外-可见光检测器检测原理

其工作原理是基于光吸收定律——朗伯-比尔定律,其公式为式(1):

其中A被表示为吸光度,Io被表示为入射光强度,I被表示为透射光强度,被表示为吸光系数,b被表示为液层厚度,c被表示为溶液浓度,值与检测器的灵敏度呈正相关关系。

2.2.2 紫外-可见光检测器静态基线噪声和漂移测试方法

将检测器波长设置在254nm,采用检测池为空池(充满空气或氮气),ASTM中采用检测池充满甲醇,响应时间为1.0s。开机预热90min后,记录基线1h,取1h内平行包络线的中心线的起点与终点的差值为检测器基线漂移。

2.2.3 紫外-可见光检测器波长准确度与重复性测试方法

采用0.05moUL硫酸溶液作为紫外波长标准溶液空白液,对紫外波长标准溶液0.06019/L重铬酸钾的0.05mol/L硫酸溶液在235nm、257nm、31lnm和350nm附近逐点测量吸光度或进行光谱扫描,针对有自动回零功能的可采取步进进样方式。通过软件计算光谱图中波峰与波谷对应的波长示值,并计算与理论值的偏差。

3 液相色谱仪应用

高效液相色谱法只要求样品能制成溶液,不受样品挥发性的限制,流动相可选择的范围宽,固定相的种类繁多,因而可以分离热不稳定和非挥发性的、离解的和非离解的以及各种分子量范围的物质。与试样预处理技术相配合,HPLC所达到的高分辨率和高灵敏度,使分离和同时测定性质上十分相近的物质成为可能,能够分离复杂相体中的微量成分。随着固定相的发展,有可能在充分保持生化物质活性的条件下完成其分离HPLC成为解决生化分析问题最有前途的方法。由于HPLC具有高分辨率、高灵敏度、速度快、色谱柱可反复利用,流出组分易收集等优点,因而被广泛应用到生物化学、食品分析、医药研究、环境分析、无机分析等各种领域。高效液相色谱仪与结构仪器的联用是一个重要的发展方向。

结语

综上所述,不管是在化學领域,还是医药及食品等分析领域,液相色谱仪都已经在各项实验中得到了广泛应用,并在很大程度上推动了我国经济及科学事业的发展,引来了各领域相关研究专家们的重视。对此,上文先对液相色谱仪及其特点及工作原理系统进行简要概述,然后对液相色谱仪关键性能评价方法进行了详细分析,最后对其应用进行了简要分析,希望能够给相关人士提供一定的参考价值。

参考文献

[1] 邹月利,徐雅琴,白靖文,赵李霞.实验室高效液相色谱仪的管理与使用维护[J].实验科学与技术,2014,02:214-217.

[2] 王冠杰,季士委,田利,曹守春,邹健,杨洋.高效液相色谱仪自动进样器校准方法及不确定度评定[J].化学分析计量,2013,05:69-71.

[3] 王冠杰,杨洋,肖镜,田利,祁璟琨.WHO药品预认证对液相色谱仪性能验证的要求及比较分析[J].中国药事,2013,05:504-507.

[4] 何海红,何雅娟,王卫华.液相色谱仪示差折光率检测器的检定[J].化学分析计量,2015,02:95-97.

[5] 潘淑.液相色谱仪最小检测浓度的测量不确定度评定[J].生物技术世界,2016,03:324+326.

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