色谱仪是20世纪60年代以来迅速发展起来的一类分离分析仪器,它基于先将被测样品中的各个组分分离成单体,然后逐个对构成组分的单体进行定性或定量测定,这项测定的完成,在有条件的测试单位,许多情况下是色谱仪-质谱仪(或光谱仪)-电脑三者联合应用完成的。由于气相色谱仪或高效液相色谱仪具有高分辨率、高速度、高灵敏度、样品量少、结果准确且重复性好等优点,是分析混合物组分的有效手段,因而被广泛应用于医药卫生食品、环保、农业、石油、化工等领域,称为一类常用的实验室仪器。
随着材料学、电子自动化技术及电脑应用技术等方面的新成就的不断涌现,各类色谱仪器在性能、质量等方面都得到了极大的提高,色谱技术在如医学检验、药物分析及基础医学研究方面的应用更加普及,因此有必要深入了解、掌握有关色谱仪器的基本原理、结构等方面的知识,以便更好的使用这些工具,充分发挥其效能,进而推动该技术的不断完善。
气相色谱仪和高效液相色谱仪
目前技术上比较成熟的仪器由气相色谱仪和高效液相色谱仪2大类。按照固定相的性质及形状,它们都属于柱色谱,就仪器的结构组成来说二者很相似,其主要部分都是由流动相供给系统、分离系统(色谱柱)、检测器和控制、记录系统等组成。
气相色谱仪虽然具有高分辨率、高速度及高灵敏度等优点,但它只能用于可被气化物质的分离、检测。常压下能够被气化的物质即使加上可以定量的转化为可气化的衍生物的物质,其总的比例大约只占几百万种化合物的20%左右,大部分物质不能被气化,也就无法用气相色谱仪进行分离、检测。现代气相色谱仪常与质谱仪相连接,简称气-质联用。如在质谱仪上再联接电脑,便构成GC-MS-电脑联用形式,这种应用形式可以在电脑荧屏上显示出混合组分单体的质谱图,经电脑自动在谱库软件中寻找,能提供3种左右与被测样品极近似的质谱图,这样就使定性分析更方便快捷,另外,如需要气相色谱图中混合物各组分的相对百分含量,可以在气相色谱图上对所需的峰标上号,电脑会自动打印出所标出的系列峰的相对百分含量表,这样就为定量测定提供便捷可靠的结果。
液相色谱仪可应用于分离高沸点、难挥发或热不稳定的样品,故样品无需经气化而直接导入色谱柱进行分离、检测,因此特别适用于气化时易分解和不易汽化的物质的分离、分析。通常认为有机物质当其分子量小于400时,采用气相色谱法分析比较合适:分子量在400-1000时,最好采用液相色谱仪分离分析。液相色谱仪和气相色谱仪两者可形成优势互补,即气相色谱分离分析的样品(如生物大分子、离子型化合物、不易挥发物等),可用液相色谱分离分析,反之亦然。