高效液相色谱仪(HPLC)的梯度洗脱通过动态调整流动相组成,可显著改善复杂样品的分离效果,尤其适用于多组分或极性差异大的样品分析。以下是梯度洗脱的具体操作步骤及关键注意事项:
一、操作前准备
流动相配制
溶剂选择:根据样品性质选择合适的有机溶剂(如甲醇、乙腈)和水相(如缓冲盐溶液),确保溶剂互溶且与色谱柱兼容。
梯度比例计算:根据目标分离需求,设计梯度程序(如0-5分钟:5%乙腈→20%乙腈;5-15分钟:20%乙腈→80%乙腈)。
脱气处理:使用超声波脱气或在线脱气机去除溶剂中的气泡,防止泵压波动或基线噪声。
色谱柱安装
选择与样品极性匹配的色谱柱(如C18反相柱),确保柱温箱温度稳定(通常25-30℃)。
安装时注意流动相方向(箭头标识),避免反向冲洗导致柱效下降。
仪器参数设置
流速:根据色谱柱规格设定(如1.0 mL/min),确保压力在仪器允许范围内。
检测波长:根据样品吸收特性选择(如254 nm用于通用检测)。
进样量:通常5-20μL,避免过量进样导致柱超载。
二、梯度洗脱程序设置
通过仪器软件编辑梯度表
时间轴设定:输入各时间点的溶剂比例变化。例如:
曲线类型选择:

线性梯度:适用于极性差异适中的样品。
阶梯梯度:适用于特定组分的分步洗脱。
非线性梯度(如指数、S形):优化复杂样品的分离。
平衡时间设置
梯度结束后需保留足够时间(如5-10分钟)使色谱柱重新平衡至初始条件,避免下一针基线漂移。
启动泵与检测器
打开泵,缓慢增加流速至设定值,观察压力是否稳定(通常10-30 MPa)。
开启检测器,预热至稳定状态(如DAD检测器需预热30分钟)。
进样与数据采集
使用自动进样器或手动进样针注入样品,避免气泡进入。
启动数据采集,观察基线是否平稳(噪声应<0.5 mAU)。
实时监控与调整
若压力骤升或基线波动,立即暂停运行,检查:
流动相是否脱气全。
色谱柱是否堵塞(可反冲或更换预柱)。
泵密封圈是否泄漏(观察漏液或压力不稳定)。
四、后处理与分析
色谱图积分
使用软件(如Chromeleon、OpenLAB)对峰面积或峰高进行积分,计算各组分含量。
调整积分参数(如阈值、斜率)以准确识别目标峰。
方法验证
重复性:连续进样5-6次,计算保留时间和峰面积的RSD(应<2%)。
线性范围:配制不同浓度标准品,绘制标准曲线(R?>0.995)。
回收率:添加已知量标准品至样品中,计算回收率(通常80%-120%)。
仪器清洗与保存
梯度洗脱后,用高比例有机相(如90%乙腈)冲洗系统30分钟,防止盐沉积。
更换流动相时,先用异丙醇过渡,再切换至新溶剂。
长期不用时,拆下色谱柱,用甲醇封存,避免柱床干裂。
五、常见问题与解决方案
基线漂移
原因:流动相未平衡、检测器污染或温度波动。
解决:延长平衡时间、清洗流通池、稳定室温。
峰形拖尾
原因:色谱柱过载、样品溶解性差或进样量过大。
解决:稀释样品、减少进样量或更换色谱柱。
保留时间重复性差
原因:泵流速不稳定、柱温波动或流动相比例误差。
解决:校准泵流速、检查柱温箱、使用高精度比例阀。
六、优化技巧
梯度延迟体积补偿:若仪器延迟体积较大(如>1 mL),需在方法中设置“延迟体积”参数,确保梯度准确到达色谱柱。
二元泵混合校准:定期使用标准品验证梯度比例准确性,避免因泵校准偏差导致分离不良。
保护柱使用:在分析柱前加装保护柱,延长色谱柱寿命,尤其适用于含颗粒或强保留物质的样品。