制備型與分析型液相色譜儀的性能差異

/ 寧波市計量測試研究院

0 引言

制備型液相色譜作為一種快速高效的分離技術(shù)，已經(jīng)被廣泛用于中藥制備、物質(zhì)純化、化學(xué)成分研究等領(lǐng)域。依據(jù)實(shí)驗(yàn)的分離目的，分析型液相色譜儀需要全面反映樣品組成信息，并對各組分進(jìn)行定量和定性；而制備型液相色譜儀是對產(chǎn)品的單體進(jìn)行提取純化和鑒別。本文從儀器組成入手，比較制備型與分析型液相色譜儀在進(jìn)樣系統(tǒng)、輸液泵、色譜柱等部件上的差異，為儀器的校準(zhǔn)及核查工作提供一定的參考。

1 儀器組成

與分析型液相色譜儀一樣，制備型液相色譜儀一般也由進(jìn)樣系統(tǒng)、高壓輸液泵、制備色譜柱、在線檢測器等部件構(gòu)成。

2 進(jìn)樣系統(tǒng)的差異

分析型液相色譜儀是制備型液相色譜儀的基礎(chǔ)，為達(dá)到同樣的分離效果，制備型液相色譜儀要求使用直徑更大的色譜柱、更高的流速、更大的進(jìn)樣量。分析型色譜儀的進(jìn)樣量一般為0.5 mg，制備型色譜儀進(jìn)樣量一般為0.1 ～ 100 g；兩者進(jìn)樣量、流速-梯度之間的關(guān)系可按下面介紹的方式進(jìn)行調(diào)整。

1）進(jìn)樣量的調(diào)整：與分析型色譜柱和制備型色譜柱的柱長和柱內(nèi)徑有關(guān)：

制備柱進(jìn)樣量/分析柱進(jìn)樣量=制備柱長/分析柱長×制備柱內(nèi)徑的平方/分析柱內(nèi)徑的平方。

2）流速的調(diào)整：制備柱流速/分析柱流速=制備柱體積/分析柱體積=制備柱長/分析柱長×制備柱內(nèi)徑的平方/分析柱內(nèi)徑的平方。

3）梯度的調(diào)整：制備柱梯度/分析柱梯度=制備柱體積/分析柱體積×制備柱流速/分析柱流速。

3 色譜柱的差異

相對于分析型液相色譜儀，制備型液相色譜儀的核心就是色譜柱，目前最常用的是動態(tài)軸向壓縮柱（DAC）。分析型色譜柱一般顆粒為3～10 μm，柱徑為5 mm；而制備型色譜柱一般顆粒為10～20 μm，柱徑為10～1 600 mm。

4 高壓輸液泵的差異

高壓輸液泵是制備型液相分離儀提純的關(guān)鍵部件，其作用是將流動相以穩(wěn)定的流速將待分離樣品引入色譜柱。與分析型輸液泵的l mL/min流量相比較，工業(yè)制備用泵流量要大得多，一般在l L/min以上，對于直徑超過1 000 mm的制備系統(tǒng)，流量可達(dá)100 L/min。但壓力沒有分析型輸液泵高，一般小于20 MPa，目前主要以雙柱塞型往復(fù)式恒流泵為主。

5 檢測器的差異

制備型液相色譜儀的在線檢測器作為設(shè)備的關(guān)鍵部件，用于連續(xù)監(jiān)測被色譜系統(tǒng)分離后的柱流出物組成和含量變化，目前主要以紫外-可見光檢測器為主。分析型檢測器的最大允許流量一般僅為5～10 mL/min，而制備型在線檢測器的最大允許流量可達(dá)150 mL/min，可保證大流量的柱后溶液能夠迅速被檢測分離，以保證回收組分的純度。

6 計量性能

根據(jù)儀器的工作原理，制備型液相色譜儀的計量性能可以參考JJG 705-2014《液相色譜儀檢定規(guī)程》的要求，進(jìn)行輸液系統(tǒng)（包括泵流量及梯度誤差）、基線噪聲、基線漂移、最小檢測濃度、定性/定量重復(fù)性等參數(shù)的檢定/校準(zhǔn)。但是基于分離純化的目的，制備型液相色譜儀的最小檢測濃度及重復(fù)性略差于分析型液相色譜儀。

7 結(jié)語

本文比較了制備型與分析型液相色譜儀的性能差異，并對其計量性能做了簡述，為計量機(jī)構(gòu)今后開展該類儀器的校準(zhǔn)工作提供了參考。

[1]袁黎明.制備色譜技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[2]Analytik Jena AG.Multi X2000 Operating Instructions[M].2003.

[3]李瑞萍，黃駿雄.高效制備液相色譜柱技術(shù)的研究進(jìn)展[J].化學(xué)進(jìn)展，2004，16（2）：273-283.