高效液相色譜儀的結構特點

一、模塊化設計：功能獨立且協同性強

• 輸液系統（泵）：

• 高壓輸液泵：可提供 0.01~10 mL/min 的穩定流量（壓力可達 500 bar 以上），支持等度洗脫或梯度洗脫（多流動相比例動態調節）。

• 結構特點：采用雙柱塞往復泵設計（減少脈沖波動），搭配脈沖阻尼器，確保流動相輸送的穩定性。

• 進樣系統：

• 手動 / 自動進樣器：手動進樣器（如 7725i 型）通過定量環（10~200 μL）精準進樣；自動進樣器可實現高通量樣品的自動加載，避免手動操作誤差。

• 結構特點：進樣針采用耐高壓不銹鋼或陶瓷材質，進樣閥（如六通閥）密封性強，可在高壓下穩定工作。

• 分離系統（色譜柱）：

• 色譜柱：常用規格為內徑 2.1~4.6 mm，長度 50~250 mm，填充粒徑 1.7~10 μm 的固定相（如 C18、氨基柱等）。

• 結構特點：柱管采用不銹鋼或 PEEK 材質（耐高壓、抗腐蝕），柱兩端篩板（孔徑 2~5 μm）防止固定相流失并均勻分布流動相。

• 檢測系統：

• 多種檢測器可選：紫外 - 可見檢測器（UV-Vis）、熒光檢測器（FLD）、示差折光檢測器（RID）、蒸發光散射檢測器（ELSD）等。

• 結構特點：如 UV-Vis 檢測器的流通池體積小（1~10 μL）、死體積低，減少峰展寬，提高檢測靈敏度。

• 數據處理系統：

• 工作站軟件：如 Agilent OpenLab、Waters Empower 等，集成儀器控制、數據采集、圖譜分析和報告生成功能。

• 結構特點：通過 RS232、USB 或網絡接口與各模塊通信，實現自動化控制與實時數據監控。

二、高壓與高精度設計：適應高效分離需求

• 高壓輸送能力：
  由于固定相粒徑小（如 UHPLC 柱填料粒徑 < 2 μm），流動相通過時阻力大，需高壓泵提供穩定壓力（常規 HPLC 壓力≤400 bar，UHPLC 可達 1000 bar），確保流動相以恒定流速通過色譜柱，實現快速高效分離。

• 高精度流量控制：
  泵的流量精度誤差≤±0.1%，梯度洗脫時各流動相比例調節精度達 ±0.5%，避免因流量波動導致保留時間漂移和分離度下降。

三、低死體積設計：減少樣品擴散

• 管路與接口優化：
  儀器內部管路采用細內徑（如 0.1~0.5 mm）不銹鋼或 PEEK 管，連接接口短且密封性好，減少管路死體積（總死體積 < 100 μL），避免樣品在流動相中擴散，保持色譜峰形尖銳。

• 檢測器流通池設計：
  流通池體積小（如 UV 檢測器流通池體積 1~5 μL），且連接管路短，降低樣品通過檢測器時的擴散效應，提升分離效率和檢測靈敏度。

四、溫控系統：提升分離重復性

• 柱溫箱：
  內置高精度溫控裝置（控溫范圍 20~80℃，精度 ±0.1℃），通過加熱或冷卻維持色譜柱溫度穩定。溫度波動會影響固定相和流動相的理化性質（如保留時間、柱效），溫控系統可顯著提升實驗重復性。

• 其他溫控部件：
  部分儀器對進樣器或流動相瓶進行溫控（如低溫保存生物樣品），防止樣品降解或性質變化。

五、耐腐蝕性與兼容性：適應多樣化流動相

• 材料選擇：
  與流動相接觸的部件（如泵頭、管路、進樣針）多采用不銹鋼、PEEK、陶瓷或藍寶石等耐腐蝕性材料，可兼容水相、有機相、緩沖鹽溶液及強酸強堿流動相（如 0.1 mol/L 磷酸溶液、乙腈等）。

• 流動相管理：
  配備在線脫氣機（如四通道真空脫氣機），通過膜過濾去除流動相中的溶解氣體（如 O?、CO?），防止氣泡影響泵壓和檢測器基線穩定性。

六、自動化與智能化：提升操作效率

• 全自動化流程：
  自動進樣器可存儲數十至數百個樣品，按序列自動進樣；梯度洗脫、柱溫控制、檢測器參數切換等均由軟件自動執行，減少人工干預，適合高通量分析。

• 智能監控與故障診斷：
  儀器內置傳感器實時監測壓力、流量、溫度等參數，當出現異常（如壓力過高、漏液）時自動報警并停機，同時工作站軟件可生成故障日志，便于快速排查問題。

七、擴展性：支持多種聯用技術

• 與質譜（MS）聯用：
  通過接口裝置（如電噴霧離子源 ESI）將 HPLC 與質譜連接，實現分離 - 檢測一體化（如 LC-MS），適用于痕量物質定性定量分析。

• 與其他檢測器聯用：
  可串聯多個檢測器（如 UV+FLD+ELSD），同時獲取樣品的多維度信息，滿足復雜樣品的分析需求。

總結

高效液相色譜儀的結構特點可概括為 “模塊化協同、高壓高精度、低死體積、溫控精準、耐腐兼容、自動化智能”，這些設計共同保障了其在藥物分析、環境監測、食品檢測等領域的高效分離與精準檢測能力。隨著技術發展，UHPLC（超高效液相色譜）進一步通過減小填料粒徑、優化流路設計，將分離效率和速度提升至新高度

液相色譜儀的三種常見故障情況