高效液相色譜(HPLC)輸液系統(tǒng)(高壓泵)及其重要性-華普通用
結(jié)構(gòu)組成及各個部件的重要性
高效液相色譜(HPLC)一般都是由輸液系統(tǒng)(泵) 、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)(柱)、檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。各部分簡述如下：
輸液系統(tǒng)(高壓泵)及其重要性
高壓泵是關(guān)鍵部件之一，按原理分為兩種類型：一類是恒流泵，一類是恒壓泵。恒流泵，無論色譜柱的阻力如何變化、無論外界有何影響，它輸出的流動相的流速可以基本保持不變，這正好是高效液相色譜(HPLC)系統(tǒng)工作的基本要求;而恒壓泵輸出的基本上是恒定不變的壓力，在正常情況下，由于HPLC系統(tǒng)的阻力不會變化，所以恒壓也可以達(dá)到恒流的效果。但是由于色譜柱、溫度等可能會有變化，所以可能導(dǎo)致流量變化，這是HPLC使用者不希望看到的結(jié)果。所以一般來講，恒流泵比恒壓泵好(橫流泵的使用多于恒壓泵)。目前我國有近20家企業(yè)在生產(chǎn)各種不同類型的HPLC，但是基本上都是采用恒流泵。高壓泵的質(zhì)量直接影響整個HPLC的質(zhì)量，是用戶關(guān)注的核心部件之一。HPLC高壓泵的重要性及使用者對高壓泵的具體要求如下：
(1)耐高壓
耐高壓是高效液相色譜(HPLC)系統(tǒng)對高壓泵的基本要求之一，一般來講，平均粒徑為4μm左右的填料、內(nèi)徑為5mm左右的色譜柱，當(dāng)流動相流速為1-3mL/min時，要求輸液泵的最高工作壓力達(dá)到34.47-41.36Mpa(5000-6000psi);目前國際上商品HPLC泵的最高工作壓力一般為41.36Mpa (5000psi)左右。但隨著填料粒徑的不斷減小，粒徑為1-2.5μm范圍的小粒徑無孔色譜填料的應(yīng)用推廣，流動相在色譜柱中的阻力會更大，所以，2004年國際上出現(xiàn)了超高壓液相色譜，要求輸液泵能夠耐更高的壓力。目前市場上已有達(dá)到68.94Mpa(10000psi)的高壓恒流泵(如：Altex 100A)。
(2)穩(wěn)定性好、脈動小
輸液高壓泵的穩(wěn)定性和脈動大小會直接影響HPLC系統(tǒng)的穩(wěn)定性(漂移和重復(fù)性)、影響系統(tǒng)的噪聲、降低靈敏度，特別是高效液相色譜(HPLC)系統(tǒng)采用電化學(xué)檢測器和示差等檢測器，或進(jìn)行梯度分離時更加重要，因此目前國際上很多高壓泵的壓力脈動都可以控制在1%以內(nèi)。
(3) 流量連續(xù)可調(diào)、流量范圍寬
目前國際上高效液相色譜(HPLC)的高壓泵，大多數(shù)流動范圍可以達(dá)到0.001-10.0mL/min(制備色譜的流量更大，有時要求達(dá)到數(shù)千mL/min)，可以同時滿足各種不同內(nèi)徑的色譜柱的分析工作要求。
(4) 流量重復(fù)性好
很多HPLC的泵的流量重復(fù)性可以達(dá)到0.07%(RSD)。但是重復(fù)性與測試方法有關(guān)，目前國際上一般采用兩種方法測試：一是重量法，收取泵的單位時間里的流出液，在天平上直接稱其重量，判斷重復(fù)性;二是保留時間法，根據(jù)保留時間的長短，來判斷流量的重復(fù)性。在HPLC的分析工作中，其定性分析一般是根據(jù)保留時間。高壓泵的重復(fù)性(RSD)是極其重要的指標(biāo)之一，也是影響HPLC整機(jī)系統(tǒng)重復(fù)性的一項非常重要的性能技術(shù)指標(biāo)。
(5)死體積小
高壓泵的死體積會影響HPLC的分析精密度和準(zhǔn)確度，特別是影響梯度洗脫的效果，一般總是希望死體積越小越好。因?yàn)楦邏罕玫乃荔w積小，有利于溶劑的快速置換，并且有利于把系統(tǒng)的氣泡及時排出。
(6) 流量準(zhǔn)確度高
HPLC高壓泵的流量準(zhǔn)確度很重要，直接影響分析測試數(shù)據(jù)的重復(fù)性(可靠性)。目前國內(nèi)外HPLC的泵流量重復(fù)性一般在1%左右(與測試方法有關(guān))，最好的可達(dá)到0.06%(采用保留時間法;如美國waters、日本島津、中國普析通用的高壓泵等就是如此)。
(7) 具有梯度洗脫功能
目前國際上的高效液相色譜(HPLC)儀器，一般都具有梯度洗脫功能;因?yàn)?，往往等度洗脫不能解決的分析工作，如果采用梯度洗脫的方法，就可能很好的解決問題。因此，HPLC的使用者，往往需要儀器的高壓泵具有流速程序和梯度洗脫程序。
除上述幾點(diǎn)外，對高效液相色譜(HPLC)的高壓泵的要求還有耐用、流速可控程、具有壓力檢測保護(hù)功能、維修方便等。雖說不是所有的泵都要求具有上述要求，但是很多泵具有這些功能。
