液相色譜儀設備介紹

基本組成部分

• 輸液系統

• 高壓泵：一般采用雙柱塞往復泵或串聯泵，流速精度可達≤±0.1%，壓力波動≤±0.5MPa，能確保流動相穩定地輸送，且常規儀器耐壓可達 40-60MPa，超高效液相 UPLC 耐壓更高，可達 100MPa 以上

• 流動相貯存器：用于儲存不同種類的流動相，如有機溶劑、水相緩沖液等。

• 梯度儀：可通過比例閥精確控制不同流動相的混合比例，實現二元或四元梯度混合，以滿足復雜樣品分離的需求

• 進樣系統

• 手動進樣閥：常見的如 7725i 型六通閥，定量環體積有 10μL、20μL 等多種規格可選，可在高耐壓（通常≤20MPa）下實現精準進樣

• 自動進樣器：具備冷藏功能，溫度一般在 4-40℃可調，可防止樣品降解，還支持高通量分析，如 96 孔板進樣，進樣精度≤0.5% RSD

• 分離系統

• 色譜柱：常見規格有分析柱（4.6mm×150/250mm，5μm）、快速分析柱（2.1mm×50mm，1.8μm）和制備柱（≥10mm 內徑）等。其填料主流為硅膠基質鍵合相，如 C18、C8、NH?等，粒徑范圍 1.7-10μm

• 柱溫箱：內置柱溫箱，溫度可在室溫 - 80℃調節，精度為 ±0.1℃，通過控制溫度來提升分離重復性和選擇性

• 檢測系統

• 紫外 - 可見檢測器（UV-VIS）：標配氘燈 - 鎢燈雙光源，波長范圍 190-800nm，檢測限低至 10??g/mL，可用于檢測具有紫外吸收的化合物。

• 示差折光檢測器（RID）：用于檢測無紫外吸收的樣品，如糖類，但對溫度和流動相變化較為敏感。

• 熒光檢測器（FLD）：檢測限可達 10?12g/mL，但需要樣品具有熒光特性或經過衍生化處理后才能檢測。

• 質譜檢測器（MS）：常與液相色譜儀聯用形成 LC-MS，可實現定性與定量同步分析，特別適用于痕量雜質的鑒定。

• 數據處理系

• 工作站軟件：如 Agilent OpenLAB、Waters Empower 等，集成了儀器控制、數據采集和分析功能，支持方法編輯、自動積分、報告生成及審計追蹤等功能，符合 FDA 21 CFR Part 11 合規要求。

• 兼容性：支持與 LIMS（實驗室信息管理系統）對接，方便實現數據的電子化管理和遠程監控。

性能參數

• 分離效率

• 理論塔板數（N）：是衡量柱效的核心指標，常規 C18 柱對甲苯的理論塔板數≥5000 塊 / 米，UPLC 柱則可達 15000 塊 / 米以上

• 分離度（R）：相鄰峰分離度≥1.5 被認為是有效分離，可通過優化流動相組成、流速和柱溫等條件來提升分離度

• 靈敏度與線性范圍

• 檢測限（LOD）：UV 檢測器通常為 0.1-1ng/mL，熒光檢測器可達 0.1pg/mL 級別

• 線性范圍：標準曲線線性相關系數（R2）≥0.999，一般需覆蓋至少 3 個數量級的濃度范圍

• 精密度

• 保留時間精密度：連續進樣 6 次，保留時間 RSD≤0.5%

• 峰面積精密度：連續進樣 6 次，峰面積 RSD≤2.0%（含量分析）或≤5.0%（雜質分析）

• 速度與通量

• 分析時間：常規液相色譜方法的運行時間在 15-60 分鐘，而 UPLC 可將分析時間縮短至 5-10 分鐘

功能特點

• 智能化與自動化

• 自動柱塞清洗：泵頭配備在線清洗裝置，可減少緩沖鹽結晶對柱塞的磨損，如 Agilent 1260 Infinity II 的 SmartWash 功能

• 柱效監測：工作站能實時顯示柱效（N）和不對稱因子（As），并自動提示色譜柱的維護或更換時機。

• 故障診斷：內置傳感器可實時監測壓力、流量、溫度等參數，一旦出現異常會自動報警并停機

• 兼容性與擴展性

• 流動相兼容性：支持水相、有機相及緩沖鹽體系，pH 范圍通常在 1.5-13，部分機型還能兼容強腐蝕性溶劑如濃酸、濃堿

• 聯用功能：可外接蒸發光散射檢測器（ELSD）、質譜（MS）、核磁共振（NMR）等儀器，拓展分析維度

• 模塊化設計：各組件如泵、進樣器、檢測器等可獨立升級，例如普通 HPLC 升級為 UPLC 只需更換耐壓泵和色譜柱

• 耐用性與易維護性

• 材質選擇：流路系統采用惰性材料，如陶瓷柱塞、藍寶石活塞等，具有良好的耐磨損和抗腐蝕性能

• 維護便捷性：泵頭、進樣閥定量環、檢測器流通池等部件可快速拆卸清洗，無需專業工具

• 溶劑管理：配備溶劑瓶液位傳感器，當液位過低時會自動報警，避免空泵運行而損壞系統

液相色譜儀工作原理