在線稀釋技術的原理及應用（一）

    液相色譜的飯量？是指進樣量嗎？液相色譜進樣量不是20μL嗎？還用問？是的客官，題目問的就是“液相色譜的進樣量能有多大？”但是，這個問題是不嚴謹的。因為問這樣的問題就相當于問“人的飯量有多大”一樣，沒有答案——人的飯量跟具體某個人的身材、身體狀況、喜不喜歡吃米飯有關，還跟這碗米飯怎么煮有關：一勺子沒加水的干米可以噎死人，一比一加水煮成的飯能吃兩碗，一比九對水煮成的稀飯吃三、四碗沒問題。

    那對于液相色譜來說，進樣量除了跟色譜柱的尺寸、柱效、目標物與色譜柱的匹配度、梯度初始比例有關，也跟樣品怎么“煮”成的有關：以反相色譜為例， 100%有機相(強溶劑=干米)，50%有機相(弱溶劑=水，50%有機相=飯)和10%有機相(稀飯)的進樣量是不一樣的！

    相同色譜柱，進樣溶劑不同，允許進樣量不同的根本原因是溶劑效應：溶劑效應本質是大體積的強溶劑攜帶著目標物進到色譜柱后將取代流動相形成一個獨立的液段，這一液段對目標物有很強的攜帶能力，且強溶劑液段在色譜柱中幾乎沒有保留，最終目標物被強溶劑拖帶拉寬，形成很長的前延峰，甚至有一部分目標物被強溶劑脫裂跟隨其一起在死時間出峰(圖1A)。

    如果有一個方法，可以把強溶劑快速稀釋成弱溶劑，是不是可以提高進樣量？

    島津設計了一種新的在線稀釋技術，其原理如圖1B，配置如圖2：

圖1.在線稀釋技術的原理

圖2.在線稀釋技術儀器配置

    在線稀釋技術將強溶劑與高比例的弱溶劑通過高效混合器瞬間稀釋成一個90-95%的弱溶劑，再注入到色譜柱，因為弱溶劑無法推動目標物往前移動，此時目標物將在柱頭聚焦，待目標物全部聚焦在柱頭，再提高強溶劑比例，使分析物分離得到尖銳對稱的色譜峰。

    那這個快速煮粥技術……不，這高大上的在線稀釋技術有什么用？

    1、在線稀釋技術的應用 1 —— 大體積水的直接進樣

    在線稀釋技術最初被應用在大體積水樣的直接進樣分析中：大部分的普通液相色譜柱是不允許100%水樣直接進樣的，因為其硅膠基質容易被水解離形成不可逆損壞。使用在線稀釋技術可以在大體積水進樣的同時加入小比例的有機相(5%或10%)，使其在線形成液相色譜可接受的進樣溶劑。圖2為1mL水直接進樣分析十種抗生素得到的色譜圖，全程自動化運行，靈敏度高、精密度好。

圖3.  大體積進樣在線分析系統用于水中抗生素的直接檢測

    2、在線稀釋技術的應用 2 —— 大體積有機相的直接進樣

    大部分的樣品前處理都包括強溶劑的萃取或強溶劑的洗脫定容為終結——因為強溶劑對目標物的溶解度高。然而大體積的強溶劑直接進樣很容易噎死色譜柱。用我們的在線稀釋技術可以完美解決：利用在線稀釋大體積分析系統直接進樣分析200μL乙腈白菜提取液中24種農殘，得到色譜峰尖銳對稱，方法精密度優異，靈敏度大大提高。圖4為本系統與普通超高效液相色譜系統的譜圖對比，可見左圖200μL進樣溶劑在普通超高效液相色譜系統有非常嚴重的溶劑效應，而在右圖在線稀釋大體積系統中峰型尖銳對稱，靈敏度大大提高。

圖4.  大體積進樣分析系統用于白菜中多種農殘的高靈敏檢測； Qisheng  Zhong, et al. Journal of Chromatography A, 2016, 1442, 53-61