高效液相色谱和液相色谱的区别以及工作原理

什么是 (LC) 液相色谱？

液相色谱 (LC) 是一种分离技术，其中流动相为液体，样品离子或分子在液体中溶解。它在列或平面中进行。带有流动液体的样品将通过填充有由不规则或球形颗粒组成的固定相的色谱柱或平面。由于离子交换、吸附、分配或大小的不同，不同的溶质会与固定相发生不同程度的相互作用，因此可以实现化合物的分离，并可以缩短溶质通过色谱柱的通过时间。利用这些差异来确定。

(LC) 液相色谱的工作原理
该装置是一个填充有由颗粒状固体材料（即固定相）制成的多孔介质的柱子，例如聚合物和二氧化硅，其中注入样品并且溶剂（即流动相）通过以输送样品。

当样品被注入时，它被吸附在固定相上，溶剂通过柱子，根据化合物对填充材料和溶剂的相对亲和力，将它们一一分离。与固定相亲和力最强的组分最后分离。这是因为高亲和力对应于更多的时间行进到列的末尾。


LC和HPLC之间的差异
高效液相色谱（HPLC），也称为高压液相色谱，是一种先进的液相色谱。HPLC 适用于广泛的应用，例如药物和食品分析。它特别适用于气相色谱法无法处理的低挥发性或非挥发性有机化合物。

传统液相色谱和气相色谱的区别在于液相色谱中的溶剂是靠重力移动的。在高效液相色谱应用中，溶剂在通过泵获得的高压下移动，以克服填充柱中的压降，从而减少分离时间。正如将要讨论的，连续流动注射泵在 HPLC 中非常有用。

液相色谱中的溶剂泵送和进样

液相色谱需要一个泵来注入溶剂。常见的抽水方式有：

1、直接气压系统，价格便宜，可靠；然而，改变溶剂是困难的。

2. 注射泵，可提供无脉动连续流速。注射泵可靠、非常准确、精确，并且可以具有大容量。以下是注射泵的示例：在此处了解有关注射泵的更多信息：“什么是注射泵”

3. 气动增压器，它在恒压下运行，即任何堵塞都会导致压力下降并因此产生脉冲。

4. 往复泵，这是一种经济的解决方案，可提供恒定流量和高压，但会引起脉动。

进样器应该在非常小的体积内工作并承受溶剂的高压。大多数设备使用进样阀而不是直接进样，因为前者具有优越的特性。可以使用自动进样器或手动使用微型注射器将样品自动注入阀的环路。

HPLC 中的样品检测和鉴定

使用称为“色谱图”的图表，根据化合物在色谱柱中的保留时间确定化合物。保留时间通常代表色谱图的 x 轴；然而，y 轴取决于用于检测的方法，通常是紫外检测器并测量吸光度的强度。

可以使用其他类型的检测器，例如质谱法，特别是对于需要比 UV 检测器提供的灵敏度更高的灵敏度的应用。

什么是 (MS) 质谱法？

质谱(MS) 将原子或分子电离，以便根据其分子质量和电荷（质荷比）进行分离和检测。MS 用于各种应用，例如生物化学和原子物理学。

(MS) 质谱的工作原理

质谱仪中发生的主要过程是：
样品引入：样品转化为气相（气态样品或热不稳定样品除外）并通过入口引入电离室
电离：气态样品被电离以产生阳离子（在大多数情况下，但少数类型的 MS 使用阴离子）
分离：离子通过质量分析器根据其质荷比进行分离
检测：检测器用于确定每个离子的种类和数量。
直接输液
有时，特别是对于热不稳定化合物，可以将样品直接引入液相中的光谱仪。这种方法称为直接输注。在这种情况下，电离发生在凝聚相中，需要使用注射泵将样品连续输送到光谱仪离子源中。注射泵是最常见和最可靠的直接输液方法。注射泵也常用于在 MS 中输送校准溶液和基质添加。


MS 的局限性
MS 是一种非常准确且高度灵敏的分离和检测技术。然而，当所需组分存在于高度复杂的混合物中时，单独使用 MS 无法执行分离过程。这是因为几种化合物可能具有相似的摩尔质量和碎裂模式。因此，将 MS 与另一种分离过程（例如 HPLC）相结合是理想的选择。


什么是液质联用？
MS 和 HPLC 之间的组合技术通常称为 LC-MS。结合这两种分析方法可以减少实验误差并提高准确性。LC-MS 的应用在涉及大量化合物的情况下非常有用，例如环境流出物。

LC-MS 的工作原理
LC-MS 涉及根据混合物的物理和化学特性进行分离，然后识别每个峰中的成分并根据其质谱进行检测。LC-MS 中使用的流速应小于 HPLC 中使用的流速。这是为了确保完全电离并保持 MS 的检测灵敏度，其开始下降超过 200 µL/min。因此，LC-MS 中的色谱柱要小得多，以适应较小的溶剂流速和样品体积。


这使得注射泵非常适合 LC-MS，因为它们非常准确并且可以提供非常低的流速。此外，可以使用注射泵将样品注入系统，因为它们可以提供非常精确的样品剂量。