制备型与分析型液相色谱仪的性能差异

/ 宁波市计量测试研究院

0 引言

制备型液相色谱作为一种快速高效的分离技术，已经被广泛用于中药制备、物质纯化、化学成分研究等领域。依据实验的分离目的，分析型液相色谱仪需要全面反映样品组成信息，并对各组分进行定量和定性；而制备型液相色谱仪是对产品的单体进行提取纯化和鉴别。本文从仪器组成入手，比较制备型与分析型液相色谱仪在进样系统、输液泵、色谱柱等部件上的差异，为仪器的校准及核查工作提供一定的参考。

1 仪器组成

与分析型液相色谱仪一样，制备型液相色谱仪一般也由进样系统、高压输液泵、制备色谱柱、在线检测器等部件构成。

2 进样系统的差异

分析型液相色谱仪是制备型液相色谱仪的基础，为达到同样的分离效果，制备型液相色谱仪要求使用直径更大的色谱柱、更高的流速、更大的进样量。分析型色谱仪的进样量一般为0.5 mg，制备型色谱仪进样量一般为0.1 ～ 100 g；两者进样量、流速-梯度之间的关系可按下面介绍的方式进行调整。

1）进样量的调整：与分析型色谱柱和制备型色谱柱的柱长和柱内径有关：

制备柱进样量/分析柱进样量=制备柱长/分析柱长×制备柱内径的平方/分析柱内径的平方。

2）流速的调整：制备柱流速/分析柱流速=制备柱体积/分析柱体积=制备柱长/分析柱长×制备柱内径的平方/分析柱内径的平方。

3）梯度的调整：制备柱梯度/分析柱梯度=制备柱体积/分析柱体积×制备柱流速/分析柱流速。

3 色谱柱的差异

相对于分析型液相色谱仪，制备型液相色谱仪的核心就是色谱柱，目前最常用的是动态轴向压缩柱（DAC）。分析型色谱柱一般颗粒为3～10 μm，柱径为5 mm；而制备型色谱柱一般颗粒为10～20 μm，柱径为10～1 600 mm。

4 高压输液泵的差异

高压输液泵是制备型液相分离仪提纯的关键部件，其作用是将流动相以稳定的流速将待分离样品引入色谱柱。与分析型输液泵的l mL/min流量相比较，工业制备用泵流量要大得多，一般在l L/min以上，对于直径超过1 000 mm的制备系统，流量可达100 L/min。但压力没有分析型输液泵高，一般小于20 MPa，目前主要以双柱塞型往复式恒流泵为主。

5 检测器的差异

制备型液相色谱仪的在线检测器作为设备的关键部件，用于连续监测被色谱系统分离后的柱流出物组成和含量变化，目前主要以紫外-可见光检测器为主。分析型检测器的最大允许流量一般仅为5～10 mL/min，而制备型在线检测器的最大允许流量可达150 mL/min，可保证大流量的柱后溶液能够迅速被检测分离，以保证回收组分的纯度。

6 计量性能

根据仪器的工作原理，制备型液相色谱仪的计量性能可以参考JJG 705-2014《液相色谱仪检定规程》的要求，进行输液系统（包括泵流量及梯度误差）、基线噪声、基线漂移、最小检测浓度、定性/定量重复性等参数的检定/校准。但是基于分离纯化的目的，制备型液相色谱仪的最小检测浓度及重复性略差于分析型液相色谱仪。

7 结语

本文比较了制备型与分析型液相色谱仪的性能差异，并对其计量性能做了简述，为计量机构今后开展该类仪器的校准工作提供了参考。

[1]袁黎明.制备色谱技术及应用[M].北京：化学工业出版社，2006.

[2]Analytik Jena AG.Multi X2000 Operating Instructions[M].2003.

[3]李瑞萍，黄骏雄.高效制备液相色谱柱技术的研究进展[J].化学进展，2004，16（2）：273-283.