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【药物分析】人类早期驯服液相色谱仪珍贵画面
发表于:2021-10-17 浏览:3291

  编者荐语:

  这篇文章是作者根据亲身经验呕心沥血写出来的,文字生动,并附有图片,不懂液相色谱仪的小白读完,一定会少走很多弯路。

  对于面前这个庞然大物(不是体积而是价格),我是十分的害怕(主要是对我来说太贵了,轻易不敢对它出手),但又很想征服它,看着它这身板,对于小白来说真的是无从下手呀,那也别着急,我们先不对它下手,我们来摸摸它的底细,常言道“知己知彼,才能百战不殆”!看看它这好几个盒子都是干什么用的。


  一、液相色谱的使用原理

  要想能操作它,我们得先知道它是通过什么原理来工作的,液相色谱的工作原理呢我相信就算你没怎么接触过检测,只要学过分析化学的人呢多多少少会知道一点(为啥是多多少少呢,就看大学的你上课找没找周公下过棋了)。

  我们将处理好的样品溶液经进样器进入流动相,随着流动相进入色谱柱,由于样本溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的“吸附-解吸”的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样本浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式输出检测结果。工作原理搞清楚了,接下来我们看看它的组成。

  它呢有五个最基本的组成部分,第一个是输液系统(输液泵),第二个是进样系统,第三个色谱柱,第四个检测系统,第五数据记录和处理系统(电脑工作站)。接下来我们来一一揭开它们神秘的面纱。就是这样式的(上面全是英文,对于英文不好的我第一步先查这机器上面每一个单词的意思):


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输液系统中最主要的核心呢就是输液泵。


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  我面前的这个家伙采用的是双柱塞往复式串联泵,绿色圈圈那个就是了,它是由两个结构相同的泵头串联而成,因为凸轮的凸点差180°,所以两根柱塞杆的运动一直都是相反的。

  两个泵头一个连接单向阀(简称1号泵),且连接单向阀的泵头储液腔体积是没有连接单向阀泵头(简称2号泵)的一倍,当整个机器开始运行时,1号泵泵出的液体一半进入色谱系统,一半在2号泵中储存起来,当1号泵再去吸液时,2号泵里的液体进入色谱系统,这样往返的循环,使得色谱系统内的流动相脉动减小,流量平稳。在它傍边呢还有一个排气阀,就是红色圈圈那个,它主要是为了排出管路中的气泡,以免出现压力和流量不稳。

  进样系统是由手动进样阀和进样针组成。手动进样阀长这个样子,它的背面呢有六个连接点如下图所示:


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  1号和4号连接定量环,2号连接输液泵,3号口连接我们的色谱柱,5号是放空管,6号是废液管。当进样阀手柄位处于进样(Load)位置时,样品从进样针注入进样孔后进入进定量环,定量环充满后,多余样品从放空孔排出。我们把手柄转动至进样(Inject)位置时,阀与液相流路接通,由泵输送的流动相冲洗定量环,带动样品进入色谱柱中。(借鉴了网上的图片)


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  接下来是我们的色谱柱,一般情况下它都在柱温箱里,今天我可是看到它的真实面貌了。就这么细细的一根,放在这里好像有点不美观呢,所以我们依然很贴心的给它配备了柱温箱:


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  还有我们的检测器,是SPD-10A紫外检测器


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  它的工作原理是基于光的吸收定律-朗伯比尔定律。此检测器配备的是氘灯(查了很久才知道D灯代表氘灯),波长在190-600nm。它是由氘灯发出的光,通过一系列的光路组件后形成单一波长的平行光束,当光束透过流动池时,若流动相不吸收光,则样液吸收度A与吸光组分的浓度C和流动池的光径长度L成正比。

  最后呢就是我们的工作站啦,准备一个单独的电脑,在电脑上安装上我们的N2000色谱数据站,万幸的是工作站是中文的,我们可以轻松操作。


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  好了,液相色谱的组成部分以及原理我们学习完了,下面我们就要把它们连接起来(这抽象的画风,真令人尴尬,凑活看吧),投入使用啦。


  二、组装液相色谱仪

  了解完了液相色谱仪,现在我们来按照它们的连接顺序把他们组装在一起,第一次连接设备,想想还有点兴奋呢。因为我们的工作站已经安装好了,不需要安装工作站,只需将输液系统、进样系统、色谱柱和检测系统连接在一起。首先把进样阀安装在输液泵右边进样阀托架红色圈圈处。


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  安装之前进样阀上要安装上定量环,接在1号和4号位,5和6的位置连接两个排气管,两个排气管的末端要在同一水平高度,目的为了防止针道虹吸。进样阀固定好后将排气阀上方的管口接到我们的进样阀的2号口。

  接下来我们要把色谱柱连起来了,按柱管上标示的流动相流向,将色谱柱的入口端通过连接管与进样阀的3号口相连,色谱柱出口连接我们的紫外检测器。紫外检测器的另一个端口接入废液桶中。


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  三、配制流动性

  连接完成后,我们就要将它投入使用啦,在使用之前我们要做一些小小的准备,我们的流动相还没准备就绪呢,正好有客户让检测异丙威,那就按照它的色谱条件来准备我们的流动相,它需要用的甲醇和水(7:3)来做流动相,但是只有一个管口,怎么办?

  以前用的别的仪器都有四个呀,这咋才一个,是不是有一个管子没连上,我心里不断地嘀咕着(没好意思张口问老大),便转着圈地找另一个管子,这时老大问我:“只有一个进液管,却告诉你流动相有两种,你怎么办?”啊!真的只有一个呀,亏我找了那么久,我弱弱地回答了一句,再安装一个泵?老大说这也是一个办法,有没有省力省钱的办法?

  我说要不把管子换了,换成Y型管,回答完我自己都笑了,老大说你仔细看看流动相要求的比例,你觉得可行吗?啊,我明白了,按照比例先混合好,然后就可以用一个管来进相了。

  我们将甲醇(色谱纯)和超纯水按照7:3的比例混合好,在流动相过滤装置中进行过滤,将过滤后的流动相转移到溶剂瓶中,转移的时候要注意不要对过滤后的流动相造成污染。

  将溶剂瓶放入超声波脱气机中脱气30min,脱气时溶剂瓶的盖子轻扣在溶剂瓶上。脱气完成后擦干溶剂瓶将连接沉子的进样管插入流动相中。它就是沉子,也就是溶剂过滤头,或叫吸液过滤头,主要作用是过滤流动相中可能存在的颗粒性杂质。


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  四、开机设置参数

  流动相准备好我们就可以开机了,虽然我们已经连接好了仪器,但是开机前还要检查一下各部件的数据线、电源线、输液管道是否连接正常。我们先打开电源,再打开泵电源、检测器电源。待机器自检过后打开电脑显示器和主机。

  接下来我们设置参数,按下检测器的(func)功能键,之后输入波长按确认键(enter)确认后,按(CE)退到初始屏幕。

  当泵显示初始屏幕时我们只需设定流速(因为只有一个泵,流动相已经按比例配置好了,在此不用设定流动相比例),按下功能键,输入流速确认后,按(CE)退到初始屏幕即可。

  设置完参数我们开始进行排气泡,将排气阀逆时针转动180°,按下清除键(purge),此时泵(pump)灯开始亮,开始排气泡,气泡排净后经排气阀顺时针旋转到底,关闭排液阀。排气时流动相是经过泵、排气阀直接进入废液桶的哦。

  排气结束后冲洗系统,打开我们的Z2000-色谱工作站,它有两个通道,通道1我们用来做气相色谱,在做液相的时候我们选用通道2,按照实验条件设定好方法后,点击数据收集,查看基线。并观察我们的泵压波动范围,超过1MP时,色谱柱前管路仍有气泡,这时我们需要重新排气泡。当我们的基线漂移小于0.01mV/min,噪声也小于0.001mV时系统达到平衡状态,此时可以进样。

  进样前需将检测器调零,按检测器面板上zero键,并点击工作站的零点校正,来校正基线的零点,校正完成后点击查看基线是零点校正恢复正常状态。系统组装连接完成啦,接下来我们要做完整的试验啦~

  以下文章来源于液相色谱之家 ,作者夏沫


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