等度洗脫是指實(shí)驗過(guò)程中(做樣過(guò)程)從頭到尾只用一種流動(dòng)相。也就是只用一個(gè)泵,輸送同一種流動(dòng)相。
梯度洗脫是指在同一個(gè)分析周期中隨著(zhù)時(shí)間的變化按一定程序梯度性地改變洗脫液的比例(濃度配比、成 分、離子強度、溶液極性等)或pH,以期將層析柱上不同的組分洗脫出來(lái)的方法。從而可以使一個(gè)復雜樣品中性質(zhì)(極性)差異較大的組分能按各自適宜的容量因 子k達到良好的分離目的。梯度洗脫一般分為二元高壓梯度,二元低壓梯度和四元低壓梯度;二元高壓梯度需要兩臺高壓泵,二元低壓梯度和四元低壓梯度都是只需 要一臺高壓泵和一個(gè)比列閥。
配置特點(diǎn):
1. 等度洗脫只需要配置一臺高壓泵,配置相對簡(jiǎn)單,成本低;
2. 二元高壓梯度洗脫需要配置兩臺高壓泵,一個(gè)混合器及連接管理,配置較高,成本高;
3. 二元低壓梯度洗脫需要配置一臺高壓泵、一個(gè)二元比例閥、一臺在線(xiàn)脫氣機、一個(gè)混合器(脫氣機和混合器視情況而定,可不選)及連接管路,配置較低,成本較低;
4. 四元低壓梯度洗脫需要配置一臺高壓泵、一個(gè)四元比例閥、一臺在線(xiàn)脫氣機、一個(gè)混合器(視情況而定,可不選)及連接管路,配置較高,成本較低。
梯度洗脫配置相對復雜,現主要介紹下梯度洗脫的原理及洗脫要求:
梯度洗脫的原理
具體地講,當樣品隨梯度起點(diǎn)的流動(dòng)相進(jìn)入色譜柱入口時(shí),由于起點(diǎn)流動(dòng)相中弱洗脫溶劑A含量較高,強洗脫溶劑B含量較低,化合物C1(保留性適中)和化合物C2(保留較強)因分配系數(k值)較高而滯留于色譜柱入口附近,幾乎未移動(dòng)。一段時(shí)間后,B增加到一定數值,C1的k值達到足夠小(比如小于10),其在柱中的移動(dòng)速率明顯增大,并且隨著(zhù)B的增加,其移動(dòng)速率愈加快速,直到tC1時(shí)流出色譜柱,被檢測器檢測到并被記錄成色譜峰C1,tC1雖然比等度時(shí)的保留時(shí)間長(cháng)很多,但C1的的平均k值卻很小,因而色譜峰并未展寬,靈敏度仍處于較高水平。B持續增加,在隨后的某個(gè)時(shí)間點(diǎn),C2的k值也降到10以下,C2的移動(dòng)速率也開(kāi)始變快,以與C1類(lèi)似的方式于tC2被洗脫出色譜柱,其平均k值同樣很小,色譜峰亦未展寬,靈敏度處于較高水平。
流動(dòng)相的梯度變化即流動(dòng)相極性、PH值等的梯度變化,即洗脫能力成梯度變化。
洗脫要求
?、?nbsp; 洗脫液體積應足夠大,一般要幾十倍于床體積,從而使各峰*或基本分離;
?、?nbsp; 梯度的上限(強洗脫溶劑的比例)要足夠高,使緊密吸附的物質(zhì)能被洗脫下來(lái)。
?、?nbsp; 梯度不要上升太快,要恰好使移動(dòng)的區帶在快到柱末端時(shí)達到解吸狀態(tài)。目的物的過(guò)早解吸,會(huì )引起區帶擴散;而目的物的過(guò)晚解吸會(huì )使峰形過(guò)寬。
優(yōu)缺點(diǎn):
1.等度洗脫優(yōu)點(diǎn):流速不發(fā)生變化,壓力穩定,實(shí)驗結果準確、可靠;
缺點(diǎn):多組分檢測或有雜質(zhì)干擾情況下分離度可能會(huì )差,而且不容易優(yōu)化,對于某些復雜樣品分析時(shí)間長(cháng),峰形差。
2.二元高壓梯度洗脫優(yōu)點(diǎn):每臺泵的流速都由程序控制,a.多組分檢測或有雜質(zhì)干擾情況下提高分離能力,b.縮短某些復雜樣品的分析時(shí)間,c.改善峰形,減少拖尾,d.提高柱效,增加檢測靈敏度;
缺點(diǎn):a.流 速變化得由程序控制,有時(shí)會(huì )出錯,b.壓力可能會(huì )不穩定,c.混合時(shí)可能會(huì )產(chǎn)生氣泡,影響基線(xiàn)噪聲及漂移,d.高壓混合時(shí)可能會(huì )產(chǎn)生熱量,e.對混合器要 求很高,如果混合不好,基線(xiàn)噪聲和漂移會(huì )很大,f.由于流動(dòng)相比例發(fā)生變化,基線(xiàn)可能會(huì )漂移,g.實(shí)驗準確度、穩定性沒(méi)有等度高,h.故障率高于等度。
3.二元低壓梯度優(yōu)點(diǎn):只需一臺泵一個(gè)比例閥,就能達到梯度洗脫效果;
缺點(diǎn):低壓混合可能會(huì )產(chǎn)生氣泡,梯度穩定性和準確度不高。
4.四元低壓梯度優(yōu)點(diǎn):只需一臺泵和一個(gè)比列閥,就能達到梯度洗脫效果,并且同時(shí)可以控制四種流動(dòng)相;
缺點(diǎn):低壓混合可能會(huì )產(chǎn)生氣泡,需要加在線(xiàn)脫氣機,梯度穩定性和準確度不高,對比列閥要求很高,梯度滯后體積大。
檢測要求:不同物質(zhì)(所測物質(zhì))分離度一定要好,峰形要好,分析時(shí)間要短,穩定性、準確度盡量高,實(shí)驗成本盡量低等等。
配置建議:
1.采樣液相色譜法實(shí)驗時(shí),對儀器的配置一般盡量簡(jiǎn)單。儀器配置復雜后,操作就會(huì )復雜,穩定性、準確度可能會(huì )受影響,故障率就會(huì )高,使用成本也會(huì )高。在能達到較好的分離度及峰形的情況下能用等度就用等度;
2.同時(shí)檢測多種復雜成分,或是有干擾物的情況下,為達到滿(mǎn)意的峰形、分離度、分析時(shí)間,就得使用梯度洗脫方式了。各種成分可以使用不同比例的流動(dòng)相進(jìn)行洗脫,如農殘檢測、氨基酸檢測等。要求高的話(huà)采用高壓梯度洗脫,要求低的話(huà)采用低壓梯度洗脫。
3.流動(dòng)相種類(lèi)相對簡(jiǎn)單的話(huà)采用二元低壓梯度洗脫,相對復雜的話(huà)(如洗脫時(shí)需要四種不同溶液的流動(dòng)相)采用四元低壓梯度洗脫