高效液相色谱法原理及其应用

摘 要：高效液色谱相法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是20世纪70年代发展起来的一种高效、快速的分离分析技术。因其分离速度快、分离效能高、灵敏度高、所需试样少等特点广泛应用于石油化工、食品安全、生命科学、环境监测等方面。本文对高效液色谱相法的原理及其在各个领域中的应用情况进行综述分析。

关键词：高效液相色谱法;原理;应用

1 高效液相色谱分析法的基本原理

高效液相色谱分析法是以液体为流动相，采用高压泵将储液器中的流动相打入系统中，试样溶液经进样器进入流动相之中，经流动相载入固定相中。试样溶液中各组分与固定相和流动相的相对溶解度不同，即分配系数不同，所以在两相进行相对运动的时候，通过吸附--解吸这样一个分配过程时，滞留时间不同，分配系数大的组分保留值大，所以各组分最终被分离为单个组分依次从柱内流出，再由检测器进行检测[1]。

2 高效液相色谱分析法的应用

2.1 高效液相色谱分析法在石油化工方面的应用

高效液相色谱法因其分离速度快、分离效能高、灵敏度高、所需试样少等特点，在石油化工生产中的应用非常广泛，对促进石油化工行业的发展具有非常重要的作用。马宏园等使用高效液相色谱--示差折光检测法测定柴油中芳烃的含量，具体实验条件为：色谱柱：安捷伦公司ZORBAX NH2柱（250mm×4.6mm，5μm），配氨基保护柱（12.5mm×4.6mm，5μm）;流动相：正庚烷，流量0.8mL/min;柱温：35℃;检测器温度：35℃;进样量：20μL。该方法的相对标准偏差在0.9%～6.1%，回收率在91.5%～109.1%，精密度和准确度均较好，该方法快速、简便，能够很好地满足柴油芳烃快速检测的要求[2]。努尔古丽等使用高效液相色谱法测定原油脱钙工艺排水体系中NS3缓蚀剂的浓度，具体实验条件为：色谱柱：150mm×4.6mm，Kromasil C18柱，5μm;流动相：乙腈：二氯甲烷（V/V）=9：1;流动相流速：1.0mL/min;柱温：室温（℃）;冲洗方式：等度冲洗;检测器：UV/300nm，1.0AU。测定结果表明NS3缓蚀剂浓度在100～900 mg /kg時，其峰面积与相应的质量浓度有良好的线性关系（r2=0.9999），相对标准偏差和相对误差都小于2.0%，说明该法测定结果准确可靠，操作简便快速且重现性好[3]。

2.2 高效液相色谱分析法在食品安全方面的应用

食品安全是保障人类和公共卫生的重要课题，发生食品安全事故所造成的社会危害后果极其严重，因此食品中有害成分的检测技术的应用具有极其重要的意义。吴敏等使用高效液相色谱法同时测定食品中8种脂溶性染料，具体实验条件为：色谱柱：Zorbax 80A Extend-C18柱（4.6mm×250mm，5μm）;流速：0.8mL/min;进样量：10μL;流动相：0.1%甲酸水溶液（A）和0.1%甲酸乙腈溶液（B）;梯度洗脱程序：0～20minB由70%～95%，20～30min B由95%～100%，保持5min，35.1min变为30%A和70%B，保持5min。其结果表明8种脂溶性染料（对位红、苏丹Ⅰ、苏丹Ⅱ、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ、苏丹橙G、苏丹红7B、苏丹红G）标准在0.1～5mg/L范围内与峰面积具有良好的线性关系，辣椒酱及酱油样品中8种染料的平均回收率在87%～103%之间，检出限可达0.05mg/kg，说明高效液相色谱法适用于检测食品中这8种脂溶性染料[4]。

2.3 高效液相色谱分析法在生命科学方面的应用

随着现代科学和技术的迅猛发展，生命科学已成为21世纪最富有拓展力和生命力的科学领域之一，在揭露生命过程中的机制方面具有巨大的理论和实践意义。郑屹等采用高效液相色谱法测定细胞中ATP、ADP和AMP含量，具体实验条件为：高效液相色谱分析系统采用Ecosil C18反相柱（4.6*250mm5μm pH2～8），以15mM磷酸二氢钾缓冲液和10%甲醇作为流动相，控制流速在0.5mL/min，紫外检测波长为254nm;检测温度为25℃，进样量20μL。其实验结果表明拟衰老细胞中ATP、EC含量较对照组显著降低，而AMP含量明显升高，该差异具有统计学意义，但两组之间的ADP含量并没有明显差别，说明了高效液相色谱法可检测出不同状态细胞能量物质的差异，而且操作简便、快速、重现性好[5]。

2.4 高效液相色谱分析法在环境监测方面的应用

随着人口的增长和现代工业的迅速发展，环境污染问题日益严峻，让环境监测这一污染防治基础工作面临巨大的挑战。就目前为止，高效液相色谱分析法因其灵敏度高、精确度好、重现性和选择性均较好，在环境监测方面发挥着不可替代的作用。吴睿清等使用反相固相萃取预处理与超高效液相色谱--串联四极杆质谱仪（RSPE UPLC--MS/MS） 联用同时测定污水中9种卤乙酸（HAAs）。具体实验条件为：Acquity UPLC HSS T3色谱柱（2.1mm×100mm，1.8μm）;流动相为：甲醇（A）和0.0005%甲酸水溶液（B）组成，控制流速在0.2 mL/min。单个样品检测时间15.0min，洗脱梯度为：1%A保持1.5 min，在4min内升至40%并保持3min，然后在0.2 min内快速升至90%并保持2.8 min，最后降至1% A并平衡3.5 min。进样量：10μL;样品室温度为25℃，色谱柱的温度为35℃。该法测得9种HAAs的线性范围为0.5～100μg/L，相关系数（ r2）为0. 999 7～0.999 9，检出限和定量下限分别为0.02～0.26μg/L和0.05～0.86μg/L，日内和日间相对标准偏差分别为1.4%～10.0%和1.7%～10.0%。表明该方法能够满足污水处理厂出水中9种HAAs的检测要求[6]。

3 结语

近年来，高效液相色谱分析技术不论在在色谱柱方面，还是色谱柱填料方面都取得较大进步，同时关于高效液相色谱法的理论基础研究更加深入，新型材料的不断涌现，都为高效液相色谱法的发展提供新鲜血液，使得该法的应用范围得以延伸。多元化的色谱柱填料和建立多种仪器联用的分析方法进一步推动了高效液相色谱技术的快速发展，在未来，高效液相色谱法必将以更迅猛的速度发展，其应用范围将得到进一步的延伸。

参考文献：

[1]昝川南，叶梁银.浅析高效液相色谱分析法在各领域的应用及发展前景[J].化学工程与装备，2013（02）：158-161.

[2]马宏园，安晓春，江明玉，刘毅.高效液相色谱-示差折光检测法测定柴油中的芳烃含量[J].中国测试，2017，43（05）：40-44.

[3]努尔古丽，冉竹叶，唐新忠，栾利新，马玲，方瑞平.高效液相色谱法测定原油脱钙工艺排水体系中NS-3缓蚀剂浓度[J].分析测试技术与仪器，2006（03）：143-146.

[4]吴敏，林建忠，邹伟，吴抒怀，周昱.高效液相色谱法同时测定食品中对位红和苏丹色素等8种脂溶性染料[J].分析测试学报，2006（03）：74-76.

[5]郑屹，陈赛慧，叶薇，吕建新.高效液相色谱法检测细胞能量代谢物质的方法建立与应用[J].科技通报，2012，28（07）：46-50.

[6]吴睿清，梁欣然，李伟，刘玉灿.反相固相萃取/超高效液相色谱-串联四极杆质谱仪同时测定污水中9种卤乙酸的方法研究[J].分析测试学报，2016，35（11）：1422-1427.

作者简介：

姚君尉（1999- ），男，汉族，江西南昌人，本科学历，江西师范大学，研究方向：化学。