宽口径填充毛细管液相色谱柱柱尾结构的改进

摘要：设计并评价了尾锥形填充毛细管液相色谱柱，与粘结型柱尾比较，前者柱效高且VD曲线高流速部分的流速-柱效关系明显改善。在折合流速为10--15时，前者的柱效比后者高出30--50%。谱带的抛物线状的流形在尾锥形柱内得到改善，使色谱峰的对称性有明显提高。比较了两种结构的色谱柱在芳烃快速分析中的分离效果，结果是尾锥形柱的分离性能优于粘结型柱。
关键词：尾锥形柱；填充毛细管液相色谱柱；液相色谱柱结构；快速分析
填充毛细管液相色谱（μ-HPLC）由于具有消耗低、污染小、分析速度快、易于与其他检测方法在线联用、柱惰性好且适于生物样品的分析等优点，在研究及应用领域拥有广阔的前景。但使用它的困难在于流动相流量太低，内径<32mm的μ-HPLC柱流量一般在2μl/min以下，绝大多数商品hplc泵在这样低的流量下不能稳定地工作，而且难以实现梯度淋洗。为了使填充毛细管液相色谱的优点得以充分发挥，必须制备内径为"0.5--1.0mm的宽口径毛细管高效液相色谱柱。这个尺寸的柱，流量为20--50μl，能满足多种商品泵的要求，而且可实现梯度淋洗，能与0.5--1μl的检测池匹配，最小检出浓度可降低到与常规hplc同样的水平，同时又保持μ-HPLC的所有优点，因此内径为0.5--1.0mm的μ-HPLC柱的制备成为色谱工作者的研究重点之一。目前柱内径>=2mm和<=0.32mm的填充柱的柱效都能接近或达到柱效的理论值，惟独宽口径μ-HPLC柱的柱效只有理论值的40%至50%。与常规hplc柱的点进样不同的是，μ-HPLC柱基本上是柱塞状进样，谱带在柱径方向都有分布，因此，柱尾与引出管连接处发生的扩散要比前者严重得多。在μ-HPLC的柱结构中，柱尾多采用粘结或机械二通连接方式，若连接处分析柱的内径与引出管的外径差别大就会造成样品滞留，使谱带展宽。影响柱效的诸多因素，如柱内填料的均匀及紧密程度、柱连接处死区大小等，都已被研究者充分注意，但至今仍没有找到解决办法。我们对填充毛细管液相色谱柱的柱尾结构做了改进，将柱尾改为台锥形，以期减小谱带展宽，提高柱效。将改进后的色谱柱用于芳烃的快速分析，在3min内完成苯、甲苯、萘、联苯、菲和蒽的分离。