提高液相色譜柱柱效的方法 液相色譜解決方案

第第頁提高液相色譜柱柱效的方法液相色譜解決方案色譜柱的柱效能是評價色譜性能的一項緊要指標，混合物能否在色譜柱中得到分別，除取決于選擇合適的固定相外，還與色譜操作條件及色譜柱的裝填情形等因素有關。在確定的色譜操作條件下，色譜柱的柱效可用理論塔板數(shù)或理論塔板高度來衡量。一般說來塔板數(shù)愈多，或塔板高度愈小，色譜柱的分別效能愈好。

提高液相色譜柱柱效的方法：1、降低移動相的流速，但會使分析時間延長。2、削減固定相的量，但色譜柱中樣品的負載量也隨之減小。3、減小固定相的顆粒度，但不能過分，過分后色譜柱的滲透率也會減小。4、選用低粘度的移動相，以利于快速傳質，但卻不利于多組份分析。5、適當提高柱溫，可降低移動相的粘度，但柱效和分別度也隨之降低。6、盡量減小停滯移動相的體積，但卻加快了移動相的流速。從以上介紹可看出，在色譜分析過程中，各種因素是相互聯(lián)系和制約的。只有通過對柱效值的跟蹤測算，對本身分析方法不斷的討論和實踐，才能找到較佳的工作條件。氣相色譜和液相色譜微型化中的關鍵問題

在器微型化過程中,尺寸的縮小不僅要考慮材料的性質和制造上的可能,還要從原理上考慮尺寸縮小后所帶來的一系列問題。這些問題包括：

（1）分別系統(tǒng)中被調配的分子個數(shù)是否大于106,由于只有大于106才能得到符合統(tǒng)計結果的數(shù)據；

（2）因分別通道尺寸縮小,自然提高了單位柱長的效率,但是總長度的削減可能使總分別效能遠低于常規(guī)；

（3）對于質量敏感型檢測器,經過分別柱后單位時間內到達檢測器的分子個數(shù)是否充分檢測原理所要求的最小數(shù)目；

（4）對于濃度型檢測器,到達檢測池的分子數(shù)目是否能充分符合統(tǒng)計規(guī)律的分子數(shù)目；

（5）檢測微區(qū)內的外加能量密度是否超過被檢測分子所能承受的極限；

（6）微量流動相的輸送與掌控；

（7）因材料尺寸的縮小,表面層氧化或腐蝕對器件功能的影響。最后,色譜儀器微型化所帶來的好處不僅僅是單位長度分別效率的提高,而是總分別本領的保持甚至提高；不僅僅是分別系統(tǒng)或某個部件的微型化,而是整體的微型化；不僅僅是質量靈敏度的提高,而是濃度靈敏度的保持或提高；不僅僅是能量和物質的低消耗,而是使用的便利和友好；不僅僅是整體尺寸的縮小,更緊要的是整機的穩(wěn)定性和牢靠性的提高!

下面分別討論上述7個問題。

（1）色譜分別的基本原理是有符合統(tǒng)計規(guī)律數(shù)目的分子群經過不斷的兩相調配和分子碰撞,利用其調配系數(shù)的差異來達到分別的目的。這是一個宏觀參數(shù)。當分子數(shù)目低于這個數(shù)目時,就會偏離統(tǒng)計規(guī)律而顯現(xiàn)所謂的漲落現(xiàn)象。分子數(shù)目越少,漲落現(xiàn)象越嚴重。當分子數(shù)目低于103個時,已沒有精準的色譜保留規(guī)律,因此也就失去了宏觀意義下的分別規(guī)律。一般地,保證符合統(tǒng)計規(guī)律的分子數(shù)目是106個。

例如內徑30μm的填充毛細管液相色譜（μ2HPLC）柱或毛細管電泳柱,若分別保持10萬/m和40萬/m的分別柱效,直接進樣時不過載的進樣量分別為40pL（1pL=10—12L）和115pL,分子總數(shù)分別是112×1012～112×1014和415×1010～415×1012、樣品中含量低至1～0.01μL/L（對μ2HPLC）或低至20～0.2μL/L（對CE）的組分就不能充分106個分子的數(shù)目要求,分別過程中就會顯現(xiàn)上述問題。所以,上述分別系統(tǒng)對濃度高于這個指標的樣品分別時可以有重復的保留時間。假如考慮檢測方面的限制[參見下述的（3）和（4）,痕量分析中用粗內徑的填充色譜柱總是優(yōu)于微型色譜柱。

為了能進行痕量分析,微型分別分析系統(tǒng)往往接受樣品預濃縮技術以補償濃度靈敏度的不足。但為此而進展的技術也同樣適用于常規(guī)分別分析系統(tǒng),同樣可以提高常規(guī)儀器的靈敏度,除非樣品量受到嚴格限制。

（2）45年前的色譜柱理論已經指出,毛細管開口柱的內徑越小,或填充柱的填料粒度越小,色譜柱的分別效率就越高。毛細管電泳亦然,只是理論上有些不同,如有散熱問題和塞子流型的特點。微型化中普遍接受的細內徑分別柱并不是微型儀器的專利,所能達到的高柱效也不是近來才認得到的。假如在現(xiàn)有常規(guī)儀器中使用這種等效內徑的色譜柱,再適當改進進樣技術和檢測器,就會有與微型色譜或芯片電泳同樣的單位柱長的柱效,同時還可以有極高的總分別效能,由于常規(guī)儀器中分別柱的長度很少受限