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快速分析和色谱柱背压（液相色谱仪）

遗忘曲线

2021/08/30

液相色谱（LC）

问：我当前正在尝试新柱。这是一种新的3μm填料。它比5μm填料具有更高的分辨率，因此分析速度更快。然而，我看不出这怎么会更快，因为3μm填料的背压更高，而且我实际上无法以与我以前运行5μm柱相同的高流速运行它。认为更小的颗粒大小的色谱柱更快是不是错了？

答：这完全取决于如何进行比较。我们需要一步一步地讨论这一点，看看在什么情况下每一种优势都能最好地实现。这其中很多可能看起来很违反直觉，我们需要更仔细地研究细节。让我们从最简单的情况开始：相同的柱长填充不同的粒径。我相信这就是你所指的比较。

问：是的，的确如此。相同的柱长和柱径，不同的粒径。

答：在这些情况下，对于大多数情况下的3μm包装，您将获得更高的平板计数，即更高的分辨率。然而，你也会得到更高的背压。如果使用5μm的色谱柱使分析时间尽可能快，并且限制是色谱柱背压，那么使用相同长度的3μm色谱柱是毫无意义的。3μm柱的较高背压将减慢分析速度。

要获得较小颗粒尺寸的速度优势，您真正需要做的是使用3μm填料的较短柱。最好的办法是按相同的比例减小颗粒大小和柱长。如果使用5 cm长的柱和5μm填料，则需要使用3 cm长的柱和3μm填料。

如果现在在两个色谱柱上使用相同的流速，则3μm色谱柱上的背压仍会更高，但由于使用的色谱柱更短，因此运行时间也会更短。此外，如果将流速与柱长度的减少成比例降低，则5 cm 5μm柱和3 cm 3μm柱上的背压将大致相同。如果你这样做，那么你的分析时间也会差不多。

问：这有点复杂。我再说一遍！我已经开始使用一个5 cm的柱，填充5μm颗粒，流速为1 ml/min。您建议使用一个3 cm的柱，填充3μm颗粒，流速为之前流速的3/5，即流速为0.6 ml/min。然后，3μm柱和5μm柱的分析时间和背压相同。如果没有任何好处，我为什么要考虑使用3μm柱？

答：您尚未考虑的事实是，在这些条件下3 μm色谱柱会比5 μm色谱柱提供更好的性能。因此，如果您的分离速度受到色谱柱背压的限制，那么在3 μm色谱柱上，在相同的背压和分析时间的条件下，您仍将拥有出色的分离效果。

现在让我们假设您可以承受更高的背压，并且在3 μm色谱柱上可以以1 ml / min的速度运行。然后，如果分离速度受到一对峰的分离度的限制，则3 μm色谱柱将使您运行分离的速度快于5 μm色谱柱。较短的运行时间使您可以提高吞吐量。这是较小粒径的主要好处。在当今世界，每个人都有很大的压力要增加实验室的产量，而将分析时间增加50％左右是一个很大的进步。因此，越来越多的人正在使用填充有较小颗粒的色谱柱。

如果色谱图中有足够的分离度，那么首先要做的就是探索使用5 μm色谱柱的速度有多快，或者甚至更好的是，可以使用5 μm色谱柱进行分析的时间有多短。在许多简单的QC应用中，色谱柱的长度远远大于测定所需的长度。通常，所需要的只是将分析物与内标物充分分离，并且在这些峰之间存在巨大的缺口。在这种情况下，您应该简单地以较高的流速探索较短的5 μm色谱柱。

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