中国食品工业杂志社主办

中国食品新闻网

2020-09(上)浅析高效液相色谱仪系统的分析与检定

2020-10-15 09:25:34来源: 《中国食品工业》

  摘要:高效液相色谱法具有检测效率较高,灵敏度高和分离速度极快的优点,在实践中被广泛使用。本文分析了高效液相色谱仪系统的组成部分,探讨该方法在食品质量检测中的具体运用。

  引言

  高效液相色谱是最有希望解决生化分析问题的方法。高效液相色谱(HPLC)因其分辨率高、灵敏度高、速度快、重复性好、易从水中提取成分等优点,被广泛应用于生物化学、食品分析、医学研究、环境分析、无机分析等领域。高效液相色谱与结构仪器的结合是一个重要的发展方向[1]。

  经高压泵与高压流动相输送系统,样品溶液进入液相。随着流动相的运动,最后进入色谱柱。因为每个材料的样品溶液属性不同,色谱柱的运动会有一定差异。经过一段时间,运动速度差会越来越大,然后分成多个部分,分别从色谱柱中流出,在检测器中记录下样品中各组分的浓度,最后以图形的形式呈现。

  1 高效液相色谱仪系统分析

  高效液相色谱仪一般由溶剂输送系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统和数据处理记录系统等组成。它包括储液器、输液泵、进样器、色谱柱、检测器、记录器或数据站,其中输液泵、色谱柱和检测器是HPLC仪的关键部分。

  1.1 溶剂输送系统

  储液器:用来贮存数量足够、符合要求的流动相。配有溶剂过滤器,以防止流动相中的颗粒进入泵内。

  脱气装置:脱气的目的是防止流动相从柱中流出,将气泡释放到检测器中,以免产生噪音,无法正常检测。

  输液泵:储层中的流动相以高压的形式连续注入液环系统,完成柱内样品的分离过程。

  梯度洗脱装置:是在分离过程中通过逐渐改变流动相的组成,增加洗脱能力的一种装置。

  1.2 进样系统

  进样器:是将样品送入色谱柱的装置,进样方式可以分为两种,阀式进样和自动进样。比较常用的是采用自动进样器装置。

  1.3 分离系统

  色谱柱:样品的分离是整个色谱系统的核心,其质量直接影响分离效果。

  1.4 检测系统

  检测器:将色谱柱连续流出的样品组分转变成易于测量的电信号,被数据系统接收,得到样品分离的色谱图。

  1.5 数据处理和记录系统

  记录器或数据站:对色谱数据进行处理,并参与HPLC仪器的自动控制。

  2 高效液相色谱仪的检定

  对液相色谱仪的检定,应依据国家计量检定规程(JJG 705-2014)《液相色谱仪》,主要检定项目有输液系统、柱温箱、检测器、整机性能等[2]。

  2.1 柱温性能、基线噪音、基线漂移的检定

  对于一些工厂使用的液相色谱仪,许多色谱柱的温度只能通过恒温操作来控制,而不能通过程序温度控制。此时,恒温控制的准确性和稳定性只能验证,程序控制的重复性指标暂时不验证。

  2.2 解决色谱检测效果差的问题

  高效液相色谱是用来检测物质的溶液。当相关物质经过全面测试后,要保证HPLC中各部分处于协调状态,才能降低HPLC运行中出现问题的可能性,保证物质溶液检测的顺利进行。但是,对物质溶液进行综合检测后,可能存在色谱检测效果不佳的缺点。造成这一问题的原因主要为柱污染和柱填料坍塌。

  对于柱污染,先用纯净水冲洗,再用甲醇冲洗。通过重复这两个步骤,可解决柱污染的问题,避免物质溶液检测后色谱效果差的问题。当柱填料发生坍塌时,应及时将污染的填料从柱内取出,安装新填料时应使用一定浓度的甲醇溶液。同时,保证填料在柱内的密度,有效降低仪器设备检测效果差对高效液相色谱效果的影响。

  2.3 检测器的检定

  检测器有很多种,应根据物质的特性选择合适的检测器。紫外吸收检测器是HPLC中应用最广泛的检测器。它分为固定波长检测器、可变波长检测器和二极管阵列检测器。固定波长的紫外检测器由低压汞灯在254nm或280nm处提供。紫外-可见光检测器(VWD)、氘灯和钨灯分别作为紫外光和可见光的光源。由于波长范围大,提高了检测器的选择性,可以选择组分的高灵敏度吸收波长进行测定,提高了检测灵敏度。二极管阵列检测器(DAD)是后来发展起来的一种新型紫外吸收检测器,可获得吸收度随时间和波长变化的三维色谱图,用于对所测组分进行定性分析和定量测定。与紫外吸收检测器相比,蒸发激光光散射检测器(ELSD)消除了由于温度变化引起的溶剂干扰和基线漂移。

  值得注意的是,试验最后清洗色谱柱时,首先要关闭检测器,以保护光源,确保灯的寿命。其次,色谱柱和检测器要断开连接,以防止污染检测池。

  2.4 泵的维护

  含有缓冲盐的流动相不应保留在泵中,特别是在泵长时间停止的情况下。分析试验结束后,应先用纯净水冲洗,再用适当的溶剂清洗。对于反键固定相,泵通常可用甲醇或甲醇混合溶液与水清洗。当有流动相作为缓冲盐时,在交换缓冲盐之前,有机溶剂应先用2%甲醇溶液清洗泵,以免有机相中形成盐晶体损坏泵部件[3]。

  3 结语

  高效液相色谱(HPLC)在中国的各种研究项目中发挥着非常重要的作用。因此,有必要加强高效液相色谱仪的研究,确保物质监测人员对仪器设备有全面掌握。为了进一步提高高效液相色谱仪在各项科研项目中的有效性,应结合高效液相色谱仪的运行模式制定故障排除策略。(绍兴市食品药品检验研究院/曾红燕 焦新萍


参考文献:

[1]王雪。超高效液相色谱仪的维护及问题处理[J]。品牌与标准化,2016(01):63-64。

[2]王媚。高效液相色谱仪的日常维护及常见故障[J]。现代妇女(下旬),2014(11):494。

[3]徐晓玲,楼雪芳。高效液相色谱仪使用中的常见故障及维护方法。

[J]. 山东化工,2014,43(09):43-48。



0
0

我来说两句