液相色譜配件的構造
色譜柱由柱管、壓帽、卡套(密封環)、篩板(濾片)、接頭、螺絲等組成。柱管多用不銹鋼制成,壓力不高于70 kg/cm2 時,也可采用厚壁玻璃或石英管,管內壁要求有很高的光潔度。為提高柱效,減小管壁效應,不銹鋼柱內壁多經過拋光。也有人在不銹鋼柱內壁涂敷氟塑料以提高內壁的光潔度,其效果與拋光相同。還有使用熔融硅或玻璃襯里的,用于細管柱。色譜柱兩端的柱接頭內裝有篩板,是燒結不銹鋼或鈦合金,孔徑0.2~20µm(5~10µm),取決于填料粒度,目的是防止填料漏出。色譜柱按用途可分為分析型和制備型兩類,尺寸規格也不同:①常規分析柱(常量柱),內徑2~5mm(常用4.6mm,國內有4mm和5mm),柱長10~30cm;②窄徑柱(narrow bore,又稱細管徑柱、半微柱semi-microcolumn),內徑1~2mm,柱長10~20cm;③毛細管柱(又稱微柱microcolumn),內徑0.2~0.5mm;④半制備柱,內徑>5mm;⑤實驗室制備柱,內徑20~40mm,柱長10~30cm;⑥生產制備柱內徑可達幾十厘米。柱內徑一般是根據柱長、填料粒徑和折合流速來確定,目的是為了避免管壁效應。
液相色譜配件的發展方向
因強調分析速度而發展出短柱,柱長3~10cm,填料粒徑2~3µm。為提高分析靈敏度,與質譜(MS)聯接,而發展出窄徑柱、毛細管柱和內徑小于0.2mm的微徑柱(microbore)。細管徑柱的優點是:①節省流動相;②靈敏度增加;③樣品量少;④能使用長柱達到高分離度;⑤容易控制柱溫;⑥易于實現LC-MS聯用。但由于柱體積越來越小,柱外效應的影響就更加顯著,需要更小池體積的檢測器(甚至采用柱上檢測),更小死體積的柱接頭和連接部件。配套使用的設備應具備如下性能:輸液泵能精密輸出1~100µl/min的低流量,進樣閥能準確、重復地進樣微小體積的樣品。且因上樣量小,要求高靈敏度的檢測器,電化學檢測器和質譜儀在這方面具有突出優點。
液相色譜配件的填充和性能評價
色譜柱的性能除了與固定相性能有關外,還與填充技術有關。在正常條件下,填料粒度>20µm時,干法填充制備柱較為合適;顆粒<20µm時,濕法填充較為理想。填充方法一般有4種:①高壓勻漿法,多用于分析柱和小規模制備柱的填充;②徑向加壓法,Waters;③軸向加壓法,主要用于裝填大直徑柱;④干法。柱填充的技術性很強,大多數實驗室使用已填充好的商品柱。
必須指出,液相色譜柱的獲得,裝填技術是重要環節,但根本問題還在于填料本身性能的優劣,以及配套的色譜儀系統的的結構是否合理。
無論是自己裝填的還是購買的色譜柱,使用前都要對其性能進行考察,使用期間或放置一段時間后也要重新檢查。柱性能指標包括在一定實驗條件下(樣品、流動相、流速、溫度)下的柱壓、理論塔板高度和塔板數、對稱因子、容量因子和選擇性因子的重復性,或分離度。一般說來容量因子和選擇性因子的重復性在±5%或±10%以內。進行柱效比較時,還要注意柱外效應是否有變化。一份合格的色譜柱評價報告應給出柱的基本參數,如柱長、內徑、填料的種類、粒度、色譜柱的柱效、不對稱度和柱壓降等。