高效液相色譜法原理及其應用

摘 要：高效液色譜相法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是20世紀70年代發(fā)展起來的一種高效、快速的分離分析技術(shù)。因其分離速度快、分離效能高、靈敏度高、所需試樣少等特點廣泛應用于石油化工、食品安全、生命科學、環(huán)境監(jiān)測等方面。本文對高效液色譜相法的原理及其在各個領(lǐng)域中的應用情況進行綜述分析。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜法;原理;應用

1 高效液相色譜分析法的基本原理

高效液相色譜分析法是以液體為流動相，采用高壓泵將儲液器中的流動相打入系統(tǒng)中，試樣溶液經(jīng)進樣器進入流動相之中，經(jīng)流動相載入固定相中。試樣溶液中各組分與固定相和流動相的相對溶解度不同，即分配系數(shù)不同，所以在兩相進行相對運動的時候，通過吸附--解吸這樣一個分配過程時，滯留時間不同，分配系數(shù)大的組分保留值大，所以各組分最終被分離為單個組分依次從柱內(nèi)流出，再由檢測器進行檢測[1]。

2 高效液相色譜分析法的應用

2.1 高效液相色譜分析法在石油化工方面的應用

高效液相色譜法因其分離速度快、分離效能高、靈敏度高、所需試樣少等特點，在石油化工生產(chǎn)中的應用非常廣泛，對促進石油化工行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的作用。馬宏園等使用高效液相色譜--示差折光檢測法測定柴油中芳烴的含量，具體實驗條件為：色譜柱：安捷倫公司ZORBAX NH2柱（250mm×4.6mm，5μm），配氨基保護柱（12.5mm×4.6mm，5μm）;流動相：正庚烷，流量0.8mL/min;柱溫：35℃;檢測器溫度：35℃;進樣量：20μL。該方法的相對標準偏差在0.9%～6.1%，回收率在91.5%～109.1%，精密度和準確度均較好，該方法快速、簡便，能夠很好地滿足柴油芳烴快速檢測的要求[2]。努爾古麗等使用高效液相色譜法測定原油脫鈣工藝排水體系中NS3緩蝕劑的濃度，具體實驗條件為：色譜柱：150mm×4.6mm，Kromasil C18柱，5μm;流動相：乙腈：二氯甲烷（V/V）=9：1;流動相流速：1.0mL/min;柱溫：室溫（℃）;沖洗方式：等度沖洗;檢測器：UV/300nm，1.0AU。測定結(jié)果表明NS3緩蝕劑濃度在100～900 mg /kg時，其峰面積與相應的質(zhì)量濃度有良好的線性關(guān)系（r2=0.9999），相對標準偏差和相對誤差都小于2.0%，說明該法測定結(jié)果準確可靠，操作簡便快速且重現(xiàn)性好[3]。

2.2 高效液相色譜分析法在食品安全方面的應用

食品安全是保障人類和公共衛(wèi)生的重要課題，發(fā)生食品安全事故所造成的社會危害后果極其嚴重，因此食品中有害成分的檢測技術(shù)的應用具有極其重要的意義。吳敏等使用高效液相色譜法同時測定食品中8種脂溶性染料，具體實驗條件為：色譜柱：Zorbax 80A Extend-C18柱（4.6mm×250mm，5μm）;流速：0.8mL/min;進樣量：10μL;流動相：0.1%甲酸水溶液（A）和0.1%甲酸乙腈溶液（B）;梯度洗脫程序：0～20minB由70%～95%，20～30min B由95%～100%，保持5min，35.1min變?yōu)?0%A和70%B，保持5min。其結(jié)果表明8種脂溶性染料（對位紅、蘇丹Ⅰ、蘇丹Ⅱ、蘇丹Ⅲ、蘇丹Ⅳ、蘇丹橙G、蘇丹紅7B、蘇丹紅G）標準在0.1～5mg/L范圍內(nèi)與峰面積具有良好的線性關(guān)系，辣椒醬及醬油樣品中8種染料的平均回收率在87%～103%之間，檢出限可達0.05mg/kg，說明高效液相色譜法適用于檢測食品中這8種脂溶性染料[4]。

2.3 高效液相色譜分析法在生命科學方面的應用

隨著現(xiàn)代科學和技術(shù)的迅猛發(fā)展，生命科學已成為21世紀最富有拓展力和生命力的科學領(lǐng)域之一，在揭露生命過程中的機制方面具有巨大的理論和實踐意義。鄭屹等采用高效液相色譜法測定細胞中ATP、ADP和AMP含量，具體實驗條件為：高效液相色譜分析系統(tǒng)采用Ecosil C18反相柱（4.6*250mm5μm pH2～8），以15mM磷酸二氫鉀緩沖液和10%甲醇作為流動相，控制流速在0.5mL/min，紫外檢測波長為254nm;檢測溫度為25℃，進樣量20μL。其實驗結(jié)果表明擬衰老細胞中ATP、EC含量較對照組顯著降低，而AMP含量明顯升高，該差異具有統(tǒng)計學意義，但兩組之間的ADP含量并沒有明顯差別，說明了高效液相色譜法可檢測出不同狀態(tài)細胞能量物質(zhì)的差異，而且操作簡便、快速、重現(xiàn)性好[5]。

2.4 高效液相色譜分析法在環(huán)境監(jiān)測方面的應用

隨著人口的增長和現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益嚴峻，讓環(huán)境監(jiān)測這一污染防治基礎(chǔ)工作面臨巨大的挑戰(zhàn)。就目前為止，高效液相色譜分析法因其靈敏度高、精確度好、重現(xiàn)性和選擇性均較好，在環(huán)境監(jiān)測方面發(fā)揮著不可替代的作用。吳睿清等使用反相固相萃取預處理與超高效液相色譜--串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀（RSPE UPLC--MS/MS） 聯(lián)用同時測定污水中9種鹵乙酸（HAAs）。具體實驗條件為：Acquity UPLC HSS T3色譜柱（2.1mm×100mm，1.8μm）;流動相為：甲醇（A）和0.0005%甲酸水溶液（B）組成，控制流速在0.2 mL/min。單個樣品檢測時間15.0min，洗脫梯度為：1%A保持1.5 min，在4min內(nèi)升至40%并保持3min，然后在0.2 min內(nèi)快速升至90%并保持2.8 min，最后降至1% A并平衡3.5 min。進樣量：10μL;樣品室溫度為25℃，色譜柱的溫度為35℃。該法測得9種HAAs的線性范圍為0.5～100μg/L，相關(guān)系數(shù)（ r2）為0. 999 7～0.999 9，檢出限和定量下限分別為0.02～0.26μg/L和0.05～0.86μg/L，日內(nèi)和日間相對標準偏差分別為1.4%～10.0%和1.7%～10.0%。表明該方法能夠滿足污水處理廠出水中9種HAAs的檢測要求[6]。

3 結(jié)語

近年來，高效液相色譜分析技術(shù)不論在在色譜柱方面，還是色譜柱填料方面都取得較大進步，同時關(guān)于高效液相色譜法的理論基礎(chǔ)研究更加深入，新型材料的不斷涌現(xiàn)，都為高效液相色譜法的發(fā)展提供新鮮血液，使得該法的應用范圍得以延伸。多元化的色譜柱填料和建立多種儀器聯(lián)用的分析方法進一步推動了高效液相色譜技術(shù)的快速發(fā)展，在未來，高效液相色譜法必將以更迅猛的速度發(fā)展，其應用范圍將得到進一步的延伸。

參考文獻：

[1]昝川南，葉梁銀.淺析高效液相色譜分析法在各領(lǐng)域的應用及發(fā)展前景[J].化學工程與裝備，2013（02）：158-161.

[2]馬宏園，安曉春，江明玉，劉毅.高效液相色譜-示差折光檢測法測定柴油中的芳烴含量[J].中國測試，2017，43（05）：40-44.

[3]努爾古麗，冉竹葉，唐新忠，欒利新，馬玲，方瑞平.高效液相色譜法測定原油脫鈣工藝排水體系中NS-3緩蝕劑濃度[J].分析測試技術(shù)與儀器，2006（03）：143-146.

[4]吳敏，林建忠，鄒偉，吳抒懷，周昱.高效液相色譜法同時測定食品中對位紅和蘇丹色素等8種脂溶性染料[J].分析測試學報，2006（03）：74-76.

[5]鄭屹，陳賽慧，葉薇，呂建新.高效液相色譜法檢測細胞能量代謝物質(zhì)的方法建立與應用[J].科技通報，2012，28（07）：46-50.

[6]吳睿清，梁欣然，李偉，劉玉燦.反相固相萃取/超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀同時測定污水中9種鹵乙酸的方法研究[J].分析測試學報，2016，35（11）：1422-1427.

作者簡介：

姚君尉（1999- ），男，漢族，江西南昌人，本科學歷，江西師范大學，研究方向：化學。