瑞士万通:离子色谱——在高效液相色谱的触角之外。
高效液相色谱(HPLC)和离子色谱(IC)都是制药、食品和环境等领域分析实验室的常用设备,尤其是HPLC,在一家单位中有几十乃至几百台HPLC同时运转的情形并不少见,IC的数量虽然比HPLC少一些,但是也经常可以见到。那么二者究竟有什么异同呢?下面我们一起来看一下吧!
什么是液相色谱?
液相色谱是指对样品中的化合物进行分离并定量的一类物理化学技术,通常由携带样品的流动相和对样品中化合物起到分离作用的固定相组成。现代液相色谱的固定相通常为粒径在μm范围的小颗粒,并填充到空心柱中,以分离柱的形式呈现。
样品中化合物的分离取决于各组分与固定相结合能力的强弱。与固定相结合较强的,在分离柱中有更好的保留,不容易被流动相冲出;而与固定相结合较弱的组分,则在固定相中保留较差,流动相略微冲洗即可流出。这样利用待分离组分与固定相结合能力的强弱,便可达到对样品中化合物进行分离的目的,然后使用不同的检测技术便可对不同的化合物定量。
离子色谱(IC)和高效液相色谱(HPLC)是最常用的两种液相色谱技术。对于各个行业来说,从原材料检验到添加剂分析,再到最终产品的质量控制,它们都是必不可少的工具。
HPLC和IC的不同之处
1分离机理不同
在HPLC中,待测物质的分离是基于该物质与固定相的亲水相互作用(正相HPLC)或疏水相互作用(反相HPLC),因此HPLC适用于极性和非极性有机化合物的分离。其中反相HPLC的应用较为普遍,一般使用有机溶剂作为流动相。在IC中最常用的分离机制是离子交换,根据待测物的不同,还可以使用离子排斥和离子对两种分离机理进行分离。在使用离子交换机理进行分离时,待测离子与固定相表面的离子交换基团发生交换,属于化学反应,而不像HPLC,分离仅仅依靠物理吸附作用。而且,当离子色谱选择合适的色谱柱时,也可以分离非离子化合物和极性化合物。
2流动相不同
HPLC的分离是使用有机溶剂作为流动相进行的,通常使用梯度洗脱来获得弱保留分析物的良好分离度并加快强保留分析物的洗脱。为了与流动相混溶,通常也将样品溶解在有机溶剂中。与HPLC相反,离子色谱法中的分离在水相中进行,典型的流动相一般由超纯水和溶解的盐或酸组成。绝大多数IC分离可通过等度洗脱进行,仅有少数分离需要梯度洗脱。
3分离柱不同
IC和HPLC中的分离柱均采用基于表面改性的颗粒作为固定相,待分离的分析物与固定相发生相互作用,实现分离。但是二者固定相的表面官能化有所不同:IC中的固定相以阴离子或阳离子交换基团为特征,而HPLC则依赖于非极性(反相HPLC)或极性(正相HPLC)官能团。此外IC与HPLC的分离柱所使用的外壳也有所不同,HPLC分离柱一般使用不锈钢外壳,而由于IC的流动相容易与不锈钢发生腐蚀反应,所以IC分离柱一般采用惰性的PEEK外壳。
4检测器不同
HPLC中使用的主要检测器是UV检测器。UV检测器能够检测具有紫外光吸收的物质:从分离柱流出的流动相会受到紫外线的照射,根据在不含样品的流动相和含有样品的流动相之间测得的吸光度差异,便可以对分析物进行定量。而IC则主要采用电导检测器,通过测量流动相电导率的变化来检测和定量分析物,灵敏度较高。
5抑制器不同
离子色谱中样品的分离需要使用可以导电的盐或酸流动相,这样造成电导检测器检测到的信号背景值很高,严重降低检测灵敏度,此时需要使用抑制器来抑制背景信号值,详细内容请参见离子色谱抑制还是非抑制,可能没你想的那么简单——阴离子篇和离子色谱抑制还是非抑制,可能没你想的那么简单——阳离子篇。而HPLC则不存在这个问题,因此也不需要抑制器。