液相色谱那些事【七嘴八舌聊实验】

色谱是分离与检测的生命科学仪器之一。根据流动相的物态，可以将色谱分为气相色谱和液相色谱。其中，液相色谱理论上可以分析80%以上的有机化合物，在色谱分析中占据着十分重要的地位。液相色谱可以分为五大系统：溶剂管理系统、进样系统、分离系统、检测系统以及数据处理系统。下面依次进行介绍：

溶剂管理系统

溶剂管理系统主要由溶剂与泵组成。溶剂（反相体系）主要有甲醇、乙腈、异丙醇、水等构成，溶剂的不同比例混合就构成了流动相。此外，不同pH值以及缓冲体系也在一定程度上丰富分离的选择方式。反相体系中流动相的极性越强，组分洗脱能力越弱，正相体系与之相反。常见流动相的极性顺序如下图所示：

液相色谱的泵是为整个系统持续稳定的输送流动相。通常液相色谱的泵分为两种：二元泵和四元泵。这里的元，是溶剂的种类，也是就说四元泵最多可以泵送四种溶剂进行混合输送，而二元泵最多只能输送两种溶剂进行混合。其中，四元泵是泵前混合，属于低压混合系统；二元泵是泵后混合，属于高压混合系统。二元泵混合精度更高一些，但是对应的造价也要高上不少。

在溶剂管理系统处，一种或多种溶剂混合为流动相，以一定的流速在对应的系统反压下稳定的输送到系统中，并最终运载样品完成分离分析的使命。

进样系统

进样系统是将样品引入到色谱系统中去的部位，目前这一功能主要由自动进样器来完成。自动进样器完成样品的装载（Load）与注入（Inject）操作主要依靠六通阀的不断切换。

在Load状态，进样针与计量泵（样品注射器等）相连，吸取程序设定的样品量（体积量）：

在Inject状态，进样针将样品注入系统并由流动相推动进入色谱柱进行分离：

在进样系统六通阀处于上图状态时，通过切换计量泵控制阀即样品注射器阀切换不同的流路对计量器件进行清除；清除液一般采用流动相第一个梯度比例。

分离系统

分离系统主要由柱温箱和液相色谱柱组成。柱温箱可以保持色谱分离温度的恒定，防止在不同季节结果出现较大的差异。当然，如果利用恒温恒湿设备控制整个实验室温湿度的话，也可以不用设置柱温。色谱柱是组分分离的核心部件，它是由柱接头、柱管、滤片、填料以及固定相等组成的。

色谱柱为样品中各组分分离提供了场所，根据组分与流动相和固定相之间相互作用力（吸附、分配、离子交换等）的的差异，不同组分之间流出色谱柱的时间不同进而得到分离（见下图）。

在液相色谱中，最常见的色谱柱为C18柱，即十八烷基键合硅胶柱，可以满足液相百分之七八十以上的应用需求。当然，其它的色谱柱如C8、氨基柱、氰基柱等也各有其适用的领域。

检测系统

经色谱柱分离后的组分被流动相推动进入检测器进行检测，检测器是色谱的“眼睛”。检测系统是将组分的物理或化学信号转变为易于识别的电信号经过放大后反馈给数据记录系统。液相色谱的检测器有蒸发光散射检测器、紫外检测器、二极管阵列检测器、荧光检测器、电导检测器等等。

此外，现在越来越多有条件的机构开始采购功能更强大的质谱仪联用作为检测器。目前来说，液相应用最广泛的当属紫外检测器，它利用部分物质存在紫外吸收的原理设计制造，利用朗伯比尔定律进行定量，可以对存在紫外吸收的物质进行有效的定性与定量。

数据处理系统

数据处理系统就是指液相的工作站。它可以编辑方法、样品序列、控制整个系统的运行并且分析谱图、处理数据以及出具报告等。随着数据芯片集成化的发展，工作站的功能愈发强大。只要操作人员将仪器打开，样品放入样品盘对应位置，其余的大部分操作都可以在工作站中来完成，减少了万千实验员许多的劳动量啊。

液相的五大系统协同运作，有效分离分析了样品中的不同的组分，并将数据记录到计算机中进行数据处理。好了，简单的液相色谱各系统的介绍就到这里。当然，实际使用中液相使用远不止这么简单，在实践中奋进吧！