第一章:什麼是HPLC?

HPLC是High Performance Liquid Chromatography的簡稱,也就是我們常說的高效液相色譜或者高分離度液相色譜、近代柱色譜。它是色譜法的一個重要分支。

首先,我們先來簡單介紹一下色譜法(即HPLC的理論依據)。

色譜法是俄國植物生理學家、化學家茨維特(Tswett),在1903年發明的,並於1906-1919年發表在德國的《植物學雜誌》上,這也是茨維特研究生涯中最重要的貢獻。

圖為帥氣但是有點鬱悶的茨維特

茨維特此前一直從事葉綠素成分的研究。在研究的過程中,他發現,石油醚(筆者註:一種輕質石油產品,用於有機溶劑)極易溶解離析態的葉綠素和其他色素,但是卻不能從植物的葉子中提取出色素。

就是這個玩意

而乙醇(甚至只需要少量地添加在其他試劑中)就很容易直接從植物的葉子中提取出色素!

對此,茨維特覺得這並不是因為葉綠素「不溶於」石油醚,而「溶」於乙醇;也不是因為在使用乙醇提取葉綠素的過程中,葉綠素髮生了化學變化才溶解的。之所以發生了這樣的現象,很可能是在溶解過程中,植物組織的分子粒干擾了這一結果!植物組織的分子粒對色素也有吸附力!

即因為石油醚對色素的溶解力小於植物組織的吸附力。而這種吸附力能被其他某些溶劑(乙醇)克服。因此,只需要在石油醚中添加少量無水乙醇就能將所有的色素提取出來!

提取原理示意圖

但茨維特的新方法並沒有立即得到科學界的重視。

其主要原因是德國著名化學家韋爾斯泰特並不信任甚至排斥這種方法。(筆者註:韋爾斯泰特曾利用當時最先進的色層分離法發現了葉綠素,並因此獲得了1915年的諾貝爾化學獎。)

當年畫過無數遍的葉綠素的分子結構示意圖

因為種種原因,直到1931年,R.庫恩才發現茨維特所發明色譜法是多麼的重要。至此,在文獻中埋沒了25年之久的色譜法,終於得到普遍的推廣和應用。可見科學研究是有時是多麼考驗一個人的運氣啊!

隨著機械、光學、電子等科學技術的進步,1960年中後期,液相色譜在科學界再次活躍。直到60年代末期,在高壓泵和化學鍵合與液相色譜聯姻後,HPLC高效液相色譜終於出現了!

至今,HPLC高效液相色譜已經成為化學、醫學、工業、農學、商檢和法檢等學科領域中重要的分離分析技術。

這種分離分析技術以液體為流動相,採用高壓輸液系統,將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩衝液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱,在柱內各成分被分離後,進入檢測器進行檢測,從而實現對試樣的分析。

分離過程示意圖

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