高效液相色谱仪器系统PDF电子书下载

目录 1

第1章 高效液相色谱仪器的构造与功能 1

1.1 高效液相色谱仪器的发展 1

1.1.1 液相色谱发展简史 1

1.1.2 高效液相色谱仪器发展现状 3

1.2 高效液相色谱分离原理与分类 7

1.2.1 分离原理 7

1.2.2 分类 8

1.3 高效液相色谱仪器构造 9

1.4 微柱液相色谱装置 12

1.4.1 泵系统 12

1.4.2 检测系统 13

1.4.3 进样系统 14

1.4.4 柱系统 14

1.4.5 展望 16

1.5 二维液相色谱仪器及切换技术 16

1.5.1 二维液相色谱原理 17

1.5.2 二维液相色谱切换技术 18

1.5.2.2 样品环储存切换技术 19

1.5.2.1 捕集柱切换技术 19

1.5.2.3 平行柱交替分析切换技术 20

1.5.2.4 切换辅助技术 21

参考文献 23

第2章 高效液相色谱输液系统 26

2.1 概述 26

2.2 高压输液泵的基本要求 26

2.3.1 气动放大泵 28

2.3 高效液相色谱输液泵的种类与原理 28

2.3.1.1 气动部分 30

2.3.1.2 液流部分 30

2.3.2 螺旋注射泵 32

2.3.3 往复式柱塞泵 33

2.3.4 隔膜泵 34

2.4 双柱塞和三柱塞往复式柱塞泵 36

2.4.1 并联式双柱塞泵 36

2.4.2 串联式双柱塞泵 37

2.4.3 并联式三头泵 38

2.4.4 流动相的脉动 39

2.4.4.1 降低单冲程排液体积 39

2.4.4.2 凸轮曲线设计 40

2.4.4.3 驱动方式改进 40

2.4.5 脉动阻尼器 41

2.4.6 泵头组件 43

2.5 梯度洗脱装置 46

2.5.1 高压梯度装置 46

2.5.2 低压梯度装置 47

2.5.3 梯度混合器 48

2.5.4 梯度滞后体积 49

2.6 高效液相色谱输液系统性能评价 51

2.6.1 流量准确性和流量稳定性 51

2.6.2 压力准确性 52

2.6.3 系统密封性 52

2.6.4 梯度准确性测试 52

2.6.5 分析结果重复性 53

2.6.6 流动相压缩系数的测量 54

2.7 液相色谱输液系统常见问题及处理方法 55

参考文献 58

第3章 高效液相色谱检测器 59

3.1 紫外检测器 59

3.1.1 工作原理 59

3.1.2 仪器结构 61

3.1.2.1 固定波长UV 62

3.1.3.1 光源 63

3.1.3 仪器组件 63

3.1.2.2 可变波长UV 63

3.1.3.2 分光系统 64

3.1.3.3 光电转换组件 64

3.1.3.4 检测池 65

3.1.4 UV230型紫外检测器简介 66

3.2 二极管阵列检测器 68

3.2.1 二极管阵列检测器的发展 68

3.2.2 DAD 230二极管阵列检测器简介 70

3.2.2.1 硬件系统 70

3.2.2.2 软件系统 73

3.3 荧光检测器 75

3.3.1 工作原理 76

3.3.2 仪器结构 76

3.3.2.1 光源 76

3.3.2.2 单色器 77

3.3.2.3 检测池 78

3.3.2.4 光电转换系统 79

3.3.3 常见的FLD结构 79

3.4 激光诱导荧光检测器 80

3.4.1.1 激光器 81

3.4.1 LIFD组件 81

3.4.1.2 光学透镜 82

3.4.1.3 单色仪 82

3.4.1.4 光电转换系统 82

3.4.2 光学结构 83

3.4.3 检测池结构 84

3.4.4 发光二极管（LED）为激发光源的模块化微型LIFD设计 84

3.5 示差折光检测器 85

3.4.4.3 激发光源 85

3.4.4.2 共聚焦LIFD-HPLC系统专用型检测池 85

3.4.4.1 模块化微型LIFD的特点 85

3.5.1 仪器原理及特点 86

3.5.2 仪器结构 87

3.5.2.1 折射式-偏转式RID 87

3.5.2.2 反射式RID 87

3.5.2.3 干涉式RID 89

3.5.2.4 克里斯琴效应RID 89

3.6.1 工作原理和仪器结构 90

3.6 蒸发光散射检测器 90

3.6.2 ELSD的特点 92

3.6.3 影响ELSD检测性能的基本因素 93

3.6.3.1 漂移管温度 93

3.6.3.2 流动相组成 93

3.6.3.3 流动相流速 93

3.6.3.4 载气流速 93

3.6.4 几种商品化ELSD简介 93

3.7.1 液-质联用接口技术 95

3.7 质谱检测器 95

3.7.1.1 大气压化学电离（APCI） 96

3.7.1.2 基体辅助激光解吸电离（MALDI） 97

3.7.1.3 电喷雾电离（ESI） 97

3.7.2 电喷雾离子源-垂直引入反射式飞行时间质谱仪简介 99

3.8 电化学检测器 101

3.8.1 安培检测器 102

3.8.1.1 工作原理 102

3.8.1.2 仪器结构 102

3.8.1.3 特点 104

3.8.2 电导检测器 104

3.8.2.1 工作原理 104

3.8.2.2 仪器结构 105

3.8.3.2 极谱检测器 106

3.8.4 示例 106

3.8.4.1 CoulochemⅢ电化学检测器 106

3.8.3 其他电化学检测器 106

3.8.2.3 特点 106

3.8.3.1 库仑检测器 106

3.8.4.2 CoulArray Detector库仑阵列电化学检测器 107

3.9 其他类型液相色谱检测器 108

3.9.1 化学发光检测器 108

3.9.2 手性检测器 109

3.9.3 火焰光度检测器 110

3.9.4 其他检测器 110

参考文献 111

4.1 色谱柱的结构与特征 113

第4章 高效液相色谱柱 113

4.1.1 色谱柱的类型 114

4.1.2 一般色谱柱的结构 114

4.1.3 一般制备柱结构 116

4.1.4 液相色谱锥形柱与锥尾柱 117

4.1.4.1 锥形柱 117

4.1.4.2 锥尾柱 118

4.1.5 径向色谱柱 118

4.2 色谱柱填料与固定相 119

4.2.1 柱填料特性 119

4.2.2 硅胶微粒 122

4.2.3 多孔聚合物 123

4.2.4 其他无机填料 125

4.2.5 键合硅胶 126

4.2.6 新型HPLC固定相 128

4.2.6.1 高稳定性化学键合硅胶固定相 129

4.2.6.2 有机-无机杂化基质固定相 130

4.2.6.3 包埋极性基团键合固定相 130

4.2.6.4 全氟烷基键合固定相 132

4.2.6.5 氧化锆基质HPLC固定相 132

4.2.6.6 HPLC整体柱 133

4.3 色谱柱的装填、性能指标 134

4.3.1 色谱柱性能指标 134

4.3.1.1 理论塔板数 134

4.3.2 保留值的重现性 136

4.3.3 压力降 136

4.3.1.2 不对称与拖尾峰 136

4.3.4 色谱柱寿命 137

4.3.5 反相色谱柱性能评价 138

4.4 色谱柱常见问题分析 141

4.4.1 键合固定相的稳定性 141

4.4.2 色谱柱寿命 143

4.4.2.1 色谱柱滤板问题 144

4.4.2.2 强保留的样品组分 144

4.4.2.5 化学影响 145

4.4.3 保留值与选择性变化的原因 145

4.4.2.3 填充不良的色谱柱 145

4.4.2.4 压力影响 145

4.4.4 保留值与分离度重现性不好 146

4.4.5 谱峰拖尾 147

4.5 色谱柱的再生 148

4.5.1 正相填料 148

4.5.5.1 酸碱再生 149

4.5.5 多孔石墨化炭 149

4.5.5.3 将色谱柱改为正向 149

4.5.5.2 将色谱柱倒装 149

4.5.3 离子交换填料 149

4.5.2 反相填料 149

4.5.4 蛋白质凝胶过滤填料 149

4.5.6 带金属抗衡离子的聚合物填料 150

参考文献 151

5.1.1 管路 153

5.1.1.1 不同材质管路的性质与用途 153

5.1 管路与连接件 153

第5章 高效液相色谱仪配件 153

5.1.1.2 柱外效应的控制 154

5.1.1.3 管路的常见故障及预防 155

5.1.2 连接件 155

5.1.2.1 低压接头 156

5.1.2.2 高压接头 156

5.1.2.3 通用连接件 157

5.2 进样阀 158

5.2.1 手动注射进样器 159

5.2.2 手动进样阀 160

5.2.3 进样阀故障及排除方法 161

5.2.3.2 怪峰或鬼峰 162

5.2.3.1 噪声和漂移 162

5.2.3.3 进样阀对分析结果准确度和精密度的影响 163

5.2.3.4 进样阀的冲洗 163

5.2.3.5 液相色谱系统的压力变化 164

5.2.3.6 泄漏 165

5.2.3.7 进样阀堵塞 165

5.3 自动进样器 166

5.3.1 给样模式及操作程序 166

5.3.2.2 全部、部分充满进样环进样 168

5.3.2 自动进样器的设计思路 168

5.3.2.1 进样阀 168

5.3.2.3 拉式自动进样器 169

5.3.2.4 推式自动进样器 170

5.3.2.5 集成进样环自动进样器 170

5.3.3 常见问题和解决办法 171

5.3.3.1 滞后体积 171

5.3.3.6 样品滞留 172

5.3.3.5 堵针 172

5.3.3.4 针位置的调整 172

5.3.3.3 进针深度的调节 172

5.3.3.2 样品瓶过满 172

5.3.3.7 样品浓度改变 173

5.3.3.8 清洗溶剂 173

5.3.3.9 旁路问题 173

5.4 其他配件 174

5.4.1 背压调节器 174

5.4.2 在线式过滤器 174

5.4.3 色谱柱恒温箱 175

5.4.4 储液瓶 176

5.4.5 脱气及脱气装置 176

5.4.6 注射器 178

5.4.7 馏分收集器 178

5.4.8 高压梯度混合器 179

5.4.9 保护柱 179

参考文献 182

6.1.2 液相色谱数据处理系统硬件设计 183

6.1.1 色谱数据处理方法的发展 183

6.1 色谱数据处理系统及其功能 183

第6章 高效液相色谱数据处理系统 183

6.1.2.1 色谱信号采集接口 184

6.1.2.2 泵控接口 185

6.1.3 液相色谱数据处理系统软件 185

6.1.3.1 系统设置 185

6.1.3.2 仪器控制 186

6.1.3.3 色谱数据采集 186

6.1.3.4 色谱数据处理 186

6.1.3.5 与其他软件系统的接口 187

6.1.3.6 其他功能 188

6.1.4 ECHROM 2000软件简介 189

6.1.4.1 工作原理 189

6.1.4.2 性能指标 189

6.1.4.3 工作站特点 190

6.2 凝胶色谱数据处理系统 190

6.2.1 凝胶色谱数据系统的基本功能和特点 191

6.2.2 凝胶色谱的校正曲线 191

6.2.2.3 普适标定法 192

6.2.2.1 单分散（窄分布）标样标定法 192

6.2.2.2 宽分布标样标定法 192

6.2.3 分子量校正曲线 193

6.2.4 凝胶色谱分析方法的选择 194

6.3 计算机辅助液相色谱方法的发展 194

6.3.1 流动相体系优化条件搜寻方法 194

6.3.1.1 重叠分辨率图法 195

6.3.1.2 响应值界面绘图法 195

6.3.1.3 窗口图形法 195

6.3.1.4 移动重叠分辨率图法 196

6.3.1.5 均匀-重复设计优化策略 196

6.3.1.6 智能梯度优化策略（IMGOS） 196

6.3.2 基于色谱分离条件优化的液相色谱方法建立的软件 197

6.3.2.1 DryLab软件 197

6.3.2.2 ICOS（Hewlett-Packard）和DIAMOND（ATI）软件 197

6.3.3.2 CHROMDREAM 198

6.3.3.3 特殊目的的程序 198

6.3.3 基于分子结构-保留值规律的液相色谱方法建立的软件 198

6.3.3.1 ELUEX 198

6.3.4 液相色谱专家系统 199

6.3.5 计算机辅助方法建立存在的问题 200

6.4 实验室信息管理系统 200

6.4.1 实验室信息管理系统的发展 200

6.4.2.2 仪器联结与设置 202

6.4.2.3 数据采集 202

6.4.2.1 准备样品序列 202

6.4.2 Atlas色谱数据系统（CDS） 202

6.4.2.4 数据处理 203

6.4.2.5 光谱数据处理 203

6.4.2.6 结果报告 203

6.4.2.7 归档和回溯 203

6.4.3 Atlas 2D和DataServer技术 204

参考文献 205

附录 206

Ⅰ．依利特公司色谱柱与美国药典色谱柱的对照表 206

Ⅱ．常见商品HPLC固定相的分类 212

Ⅲ．色谱固定相分类 215