《LC模块基础教程》课件

《模块基础教程》LC液相色谱技术基础与应用2025年5月版本高效分析解决方案课程概述液相色谱基本原理分离原理与技术特点模块结构与组成LC系统组件及功能解析操作流程与方法开发标准操作与优化策略常见问题与故障排除系统维护与问题诊断第一部分液相色谱基础知识色谱分离原理基于组分分配差异实现分离技术发展历程LC从传统柱色谱到超高效液相色谱与其他分析技术的比较优势与适用范围分析液相色谱的基本原理分配系数决定保留时间与分离效果相互作用固定相与流动相共同影响选择性不同组分分离度的关键理论塔板评价分离效率的理论基础色谱分离机理分配作用吸附作用组分在两相中溶解度不同基于分子表面吸附力差异离子交换基于电荷相互作用亲和色谱尺寸排阻特异性分子识别作用根据分子大小进行分离技术的发展历程LC传统柱色谱高效液相色谱超高效液相色谱现代创新LC1950年代，低压大颗粒1970年代，高压小颗粒2000年代，超高压微颗粒新型固定相与检测技术液相色谱分类正反相色谱/固定相极性与流动相极性关系正相极性固定相，非极性流动相反相非极性固定相，极性流动相离子交换色谱基于带电化合物与离子交换剂作用阳离子与阴离子交换两种类型凝胶渗透色谱根据分子大小进行分离大分子排阻，小分子进入孔道特殊色谱类型亲和色谱特异性分子识别手性色谱对映异构体分离与其他分析技术的比较LC技术类型适用范围优势局限性液相色谱热敏大分子适用范围广分析时间长气相色谱挥发性化合物高效率需热稳定毛细管电泳带电分子高分辨率灵敏度较低LC-MS联用复杂混合物高灵敏高特异成本高第二部分模块系统组成LC溶剂输送系进样系统柱温系统统精确定量注入控制分离温度提供稳定流动样品相检测器系统响应分离后组分系统整体架构LC模块化设计各功能单元独立可更换数据系统采集处理分析数据自动化控制精确调节操作参数系统集成多设备兼容连接溶剂输送系统泵的类型关键性能指标•柱塞泵•流速范围

0.001-10ml/min•双活塞互补式•流速精度RSD

0.1%•四元梯度泵•压力范围0-15000psi进样系统

0.1μL最小进样量微量进样精确控制100μL典型进样量常规分析应用

0.5%进样精度RSD值，保证结果可靠100样品容量自动进样器位置数色谱柱恒温系统温控范围室温+5°C至80°C，精度±

0.1°C温度梯度可编程多阶段温度变化温度影响影响选择性和保留时间柱温箱类型强制风循环与液体浴式检测器系统不同检测器基于不同物理化学原理选择依据分析物特性、灵敏度需求数据处理系统数据采集数据分析模数转换，实时信号处理峰识别、积分与定量数据存档报告生成符合GLP/GMP要求定制化结果输出第三部分色谱柱与固定相色谱柱结构物理构造与规格固定相材料填料类型与特性性能参数评价关键指标色谱柱基本构造柱管与接头不锈钢材质，高压密封预柱与保护柱延长主柱寿命不同内径柱分析柱、半制备柱、制备柱色谱柱填料类型填料类型特点适用范围粒径范围硅胶基质机械强度高广泛应用3-10μm聚合物基质pH稳定性好极端pH条件5-10μm杂化填料综合优势高效分离

2.5-5μm核壳颗粒高柱效低背压快速分析

2.6-

2.7μm固定相化学修饰色谱柱性能参数理论塔板数N值，衡量柱效率分离度与选择性Rs值与α值，评价分离能力拖尾因子Tf值，评价峰形对称性色谱柱选择策略样品特性分析分析目标明确极性、酸碱性、分子量定性定量、分离要求专属色谱柱应用筛选实验设计特殊分析需求选择系统性优化色谱条件第四部分流动相系统流动相组成设计溶剂选择与配比优化流动相制备处理过滤、脱气与贮存梯度与等度洗脱洗脱方案设计与应用流动相组成设计有机溶剂选择洗脱强度与选择性影响值调节pH控制分析物电离状态离子对试剂改善离子型化合物保留添加剂选择增强选择性与峰形常用有机溶剂特性溶剂极性指数黏度cP UV截止沸点°Cnm甲醇

5.

10.5520565乙腈

5.

80.3719082四氢呋喃

4.

00.4721266异丙醇

3.

92.3020582缓冲系统设计常用缓冲盐磷酸盐、醋酸盐、甲酸盐有效范围pHpKa±1范围内缓冲能力最强兼容缓冲MS挥发性缓冲盐，避免离子抑制流动相制备流程试剂选择色谱纯或LC-MS级试剂水质要求

18.2MΩ超纯水配制与调节精确计量，pH调节缓冲盐完全溶解过滤脱气

0.22μm滤膜过滤超声或在线脱气系统贮存与使用避光密封保存定期检查微生物污染梯度洗脱技术第五部分方法开发LC方法开发流程系统化开发步骤色谱条件优化关键参数调整方法验证与转移确认可靠性与适用性方法开发基本流程分析目标确定明确分析要求与质量标准样品前处理提取、净化、浓缩策略初始条件筛选柱、溶剂、pH等筛选系统适用性测试分辨率、拖尾因子评价方法优化确认稳健性验证与最终确认色谱条件优化策略流动相优化固定相筛选溶剂类型与比例调整不同选择性色谱柱对比温度条件筛选柱温对选择性影响检测条件优化梯度程序设计波长、响应因子调整梯度斜率与时间优化分离选择性调控值影响有机溶剂调整温度与添加剂pH•影响离子化化合物电荷状态•溶剂强度影响保留时间•温度影响分配系数•改变保留行为与选择性•溶剂类型影响选择性•离子对试剂改善带电分子•典型范围2-8•甲醇vs乙腈选择性差异•手性添加剂增强手性分离方法验证关键指标精密度准确度线性范围重复性、中间精密度、重现性回收率测定，标准加样法校准曲线，相关系数≥

0.999检出与定量限稳定性信噪比法，标准偏差法溶液、样品稳定性考察方法转移与放大第六部分模块维护与故LC障排除日常维护预防性维护程序性能测试系统关键指标验证故障诊断常见问题解决方案系统日常维护LC泵系统维护进样器维护检测器维护密封圈更换，进样针清洗，灯源更换，流阀清洗定期校准通池清洗色谱柱保养正确储存，定期再生系统性能测试测试项目测试方法合格标准测试频率基线噪音空白测试

0.03mAU每周流速准确性容量法误差1%每月梯度准确性咖啡因测试RSD1%每月检测器线性系列标准品r

0.999每季度柱效评价萘测试N8000每月常见故障诊断与排除高压报警•柱前过滤器堵塞•样品沉淀或颗粒•色谱柱堵塞•管路弯折或堵塞基线异常•流动相污染•气泡干扰•温度波动•电气干扰峰形不良•样品过载•死体积过大•二级作用•流动相不匹配灵敏度下降•灯源老化•流通池污染•检测器设置不当•样品降解仪器校准程序流速校准容量法或示踪物法不同流速点校正波长校准氧化全钬标准品多点波长验证进样量校准染料法或示踪物法线性响应验证温控系统校准经认证温度计多点温度验证预防性维护计划维护周期日常、每周、每月、季度、年度维护记录标准操作记录与签名确认性能趋势关键指标长期监控预警第七部分应用案例分析LC不同行业LC应用需求差异特殊样品分析策略药物分析应用案例药物含量测定杂质研究稳定性考察•标准品校准法•高灵敏检测•加速试验设计•内标法定量•未知杂质鉴定•降解产物分析•峰纯度考察•杂质谱图分析•长期稳定性研究环境分析应用实例1ppb检测限痕量污染物分析能力95%回收率样品前处理效率5%方法精密度RSD值，保证结果可靠100目标物数量同时监测的环境污染物食品安全检测应用生物样品分析技术血药浓度测定药物动力学研究基础蛋白质分析SEC、IEX、RPC技术联用代谢组学HILIC模式，多种检测器特殊技术应用LC毛细管液相色谱超高效液相色谱1微量样品，高灵敏度高通量，快速分析亲和色谱二维液相色谱特异性分离生物大分子复杂混合物正交分离联用技术应用LC-MS接口技术质谱类型•电喷雾离子化ESI•单四极杆Q•大气压化学电离APCI•三重四极杆QqQ•大气压光电离APPI•飞行时间TOF•离子阱IT第八部分新技术与发展趋势绿色分析化学减少溶剂与废物智能化自动化人工智能辅助分析微型化技术便携式分析系统绿色色谱技术发展低溶剂消耗技术微型色谱减少溶剂用量UHPLC缩短分析时间环保型流动相水基流动相替代有机溶剂超临界流体色谱应用微型化系统芯片型色谱减少试剂消耗集成化设计降低能耗高效分离整体柱提高分离效率多维分离减少后处理自动化与智能化趋势LC辅助方法开发自动故障诊断远程监控维护AI智能预测最佳分离条件系统自检与智能修复手机实时查看系统状态总结与展望课程要点回顾LC基础原理与系统组成技术发展方向智能化、绿色化、高效化学习资源推荐经典教材与前沿期刊实验技能提升系统培训与实践经验。