液相色谱仪三大系统介绍：分离、进样与输液系统的关键作用
作者：依利特
来源：未知 时间：2025-09-18
液相色谱仪是由储液瓶、高压泵、进样系统、色谱柱、检测器和废液瓶六个核心部分组成的分析仪器。该仪器能够满足常规实验室的纯化需求，并可搭配紫外检测器构建等度系统或高压二元梯度系统，适用于提取和分离复杂样品，广泛应用于制药、化工、食品、生化及环保等多个行业。
从实际应用场景来看，不同行业对液相色谱仪的需求存在细微差异 —— 制药行业需重点关注仪器对药品杂质的分离精度（尤其是痕量杂质检测），避免影响药品安全性；食品行业则更看重仪器的检测效率，以应对批量食品样品的农残、添加剂筛查；环保领域则要求仪器能适应水质、土壤等复杂基质样品的前处理兼容性，确保污染物分离数据准确。这些行业特性也让液相色谱仪的配置选择更具针对性，比如环保场景常搭配高灵敏度检测器，食品场景可升级自动进样模块提升效率。
相关产品推荐：1、高效液相色谱仪 2、超高效液相色谱仪 3、制备液相色谱仪 4、专用液相色谱仪
液相色谱仪的基本原理
液相色谱技术主要用于物质的分离与纯化，其核心目标是从混合物中分离并获得一种或多种高纯度化合物。所谓 “制备” 即指获取足量且纯度符合要求的单一组分，以满足科研或其他实际应用需求。该技术将液相色谱分析方法与规模化分离相结合，显著提高了操作的实用性与经济性。在实际应用中，制备规模与成本控制是评价液相色谱系统的两个关键指标。
需要注意的是，制备规模与成本控制并非孤立存在，而是需要根据实际需求动态平衡：例如科研实验室进行小试研究时，可能仅需 “毫克级” 制备规模，此时可选择小型色谱柱降低流动相消耗，从而控制成本；而企业中试或量产阶段，需 “克级” 甚至 “千克级” 制备，就需搭配大规格色谱柱与高效输液系统，虽短期设备投入增加，但能通过提升单次制备量降低单位成本。此外，成本控制还需考虑耗材寿命 —— 如优质固定相虽采购价略高，但分离效率稳定、使用寿命长，长期来看反而更具经济性。
液相色谱仪三大核心系统
1. 分离系统
该部分包括色谱柱、连接管路和恒温装置。色谱柱通常采用不锈钢、厚壁玻璃或钛合金等材料制成，常见规格为内径 2～5 mm，长度 10～50 cm。柱内填充粒径为 5～10 μm 的固定相，其基质多为机械强度高、多孔且比表面积大的硅胶或树脂材料。这些固定相表面经机械涂覆或化学修饰键合有机官能团、配体等，从而对不同结构物质表现出高选择性。
在分离系统的实际使用中，恒温装置的作用常被忽视，但其对分离效果的稳定性至关重要 —— 温度波动会导致流动相黏度变化，进而影响样品在色谱柱内的保留时间，尤其对热敏性样品（如生化领域的蛋白质、酶类），恒温控制能避免样品因温度变化失活，保证分离后样品的活性与纯度。此外，连接管路的选择也需匹配色谱柱规格，过细的管路可能增加系统压力，过粗则易导致样品扩散，建议优先选择与色谱柱内径适配的惰性管路，减少样品吸附与残留。
2. 进样系统
该类仪器多使用隔膜注射进样器或高压进样阀进行操作，确保持续稳定的进样体积，有助于提高分析过程的重复性与准确性。
从操作便捷性与适用场景来看，两种进样方式各有优势：隔膜注射进样器结构简单、维护成本低，适合样品量少、进样频次低的实验室场景（如科研小试），但需注意定期更换隔膜，避免因隔膜老化导致样品泄漏或污染；高压进样阀则具备耐高压、进样精度高的特点，适合高频次、大批量样品分析（如企业质量控制），且支持自动进样模块升级，能减少人工操作误差。实际选型时，可根据每日样品检测量与精度要求灵活选择，兼顾效率与成本。
3. 输液系统
系统由高压泵、流动相贮存装置及梯度仪组成。高压泵可在 1.47×10⁷～4.4×10⁷ Pa 压力范围内稳定输送流动相，调节灵活、流速平稳。高压环境可抑制样品在色谱柱中的扩散，提升移动速度，从而有助于提高分离效率、样品回收率及活性保留程度。借助梯度仪，操作人员可灵活调整洗脱液的极性、离子强度、pH 值，或切换使用竞争性抑制剂、变性剂等，以优化不同类别化合物的分离效果。
在输液系统的维护与使用中，高压泵的保养直接影响仪器寿命 —— 建议根据流动相特性选择适配的泵头材质（如使用酸性流动相时，优先选择耐酸泵头），并定期清洗泵体，避免流动相残留结晶堵塞管路；流动相贮存装置则需注意避光与密封，对易挥发或光敏性流动相（如甲醇、乙腈），需使用棕色储液瓶并加盖密封，防止流动相成分变化影响分离效果。此外，梯度仪的参数设置需结合样品特性，例如分离极性差异较大的混合样品时，可采用 “梯度洗脱” 模式，逐步调整流动相极性，实现不同组分的精准分离，避免因极性单一导致部分组分无法洗脱或分离重叠。
表1.液相色谱仪核心构成及功能说明
表2.液相色谱仪三大核心系统参数与作用
相关文章推荐
