液相色譜儀的發(fā)展歷史和原理

液相色譜儀的系統(tǒng)由儲液器、泵、樣器、色譜柱、檢測器、記錄儀等幾分組成。儲液器中的動相被壓泵打入系統(tǒng)，樣品溶液經(jīng)樣器入動相，被動相載入色譜柱(固定相) 內(nèi)，由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù)，在兩相中做相對運動時，經(jīng)過反復(fù)多次的吸附- 解吸的分配過程，各組分在移動速度上產(chǎn)生較大的差別，被分離成單個組分依次從柱內(nèi)出，通過檢測器時，樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號傳送到記錄儀，數(shù)據(jù)以圖譜形式打印出來。

原理

分配系數(shù)與組分、動相和固定相的熱力學性質(zhì)有關(guān)，也與溫度、壓力有關(guān)。在不同的色譜分離機制中，K有不同的概念:吸附色譜法為吸附系數(shù)，離子交換色譜法為選擇性系數(shù) (或稱交換系數(shù))，凝膠色譜法為滲透參數(shù)。但般情況可用分配系數(shù)來表示。

在條件(動相、固定相、溫度和壓力等)定，樣品濃度很低時(Cs、Cm很小)時，K只取決于組分的性質(zhì)，而與濃度無關(guān)。這只是理想狀態(tài)下的色譜條件，在這種條件下，得到的色譜峰為正常峰;在許多情況下，隨著濃度的增大，K減小，這時色譜峰為拖尾峰;而有時隨著溶質(zhì)濃度增大，K也增大，這時色譜峰為前延峰。因此，只有盡可能減少樣量，使組分在柱內(nèi)濃度降低，K恒定時，才能獲得正常峰。

發(fā)展歷史

1960年代，由于氣相色譜對沸點有機物分析的局限性，為了分離蛋白質(zhì)、核酸等不易氣化的大分子物質(zhì)，氣相色譜的理論和方法被重新引入經(jīng)典液相色譜。1960年代末科克蘭(Kirkland)、哈伯、荷瓦斯(Horvath)、莆黑斯、里普斯克等人開發(fā)了界上臺液相色譜儀，開啟了液相色譜的時代。液相色譜使用粒徑更細的固定相填充色譜柱，提色譜柱的塔板數(shù)，以壓驅(qū)動動相，使得經(jīng)典液相色譜需要數(shù)日乃至數(shù)月成的分離作得以在幾個小時甚至幾十分鐘內(nèi)成。

1971年科克蘭等人出版了《液相色譜的現(xiàn)代實踐》書，標志著液相色譜法 (HPLC)正式建立。在此后的時間里，液相色譜成為常用的分離和檢測手段，在有機化學、生物化學、學、藥物開發(fā)與檢測、化、食品、環(huán)境監(jiān)測、商檢和法檢等方面都有廣泛的應(yīng)用。液相色譜同時還大的刺激了固定相材料、檢測、數(shù)據(jù)處理以及色譜理論的發(fā)展。

1960年代前，使用的填充粒大于100μm，提柱效面臨著困境，后來的研究人員便采用微粒固定相來突破著瓶頸。