高分辨气相色谱简述

HRGC在分离分析复杂有机化合物、天然产物、医药、环保等方面具有显著效果和特殊意义。与传统GC柱的主要差别在于HRGC柱是不装填充剂的空心柱，固定液相是涂渍或固定在柱管内壁上的。这种空心柱的渗透性很高，固定液量很少，这就使HRGC具有三大特点：分离效率高，一根20mm的色谱柱，总理论塔板数可达5万以上；分析时间短，与填充柱相比，可缩短若干倍；薄而均匀的固定液液膜，使柱流失的绝对量减少，因而信噪比得以提高。

（一）HRGC的色谱柱：最初使用的材料是不锈钢，操作方便，比较结实耐用，但对不少极性样品会有吸附并发生分解，成本也高，因而限制了它的应用范围。用玻璃作柱材料的螺旋形开管柱，可弥补不锈钢的一些不足，但易于破碎。熔融石英开管柱(Fused 
Silica Open Tubular Column,FSOT柱)对若干极性大、分子量也较大的药物也可不经衍生化而直接就能进行分离。开管柱(Open tubular column，Golay柱，空心柱)因柱管内径在0.2～0.8mm间，也称毛细管柱(Capillary column)，但此名称不正确，因开管柱的主要特点不只是内径小，而是由于柱开口（即中空），因此通气性佳，无涡流扩散，可使用长柱，因而分离效率高，可称之为“高分辨”。此外，还有填充毛细管柱(Packed capillary column)和微填充柱(Micropacked column)它们的柱管内径也很小，严格讲，HRGC是指使用开管柱（包括涂壁开管柱和涂担体开管柱）的气相色谱法。常用的开管柱类型有：涂壁开管柱(Wall-coated open tubular column,WCOT柱)：内径为0.05mm～0.53mm，内壁涂布固定相（SE30、OV-1、OV-225、Carbowax 
20M等)，相膜厚0.1mm～8.0mm。缺点是柱容量低，不适于在室温下分析分子量很低的成分和永久气体。涂担体开管柱(Support-coated open tubular column,SCOT)：内装10-3～10-4mm的固体担体，厚度一般为0.1mm，样品处理量大。多孔层开管柱(Porous-layer open tubular column，PLOT柱)：似SCOT，但常分两步制备，先是多孔层的沉积，然后再涂布固定相，多孔层常由重的晶性沉积或玻璃粉熔结而成。与SCOT相同，PLOT柱容量大而柱效较低。固定化相开管柱(Immoblilizedphase open tubular column，IPOT柱)：也称为不能提取相开管柱(Nonextractable phase open tubular column，NPOT柱)：是在WCOT柱涂布后，将固定相进一步用横向交联或键合的办法，使之固化，形成更大、更稳定的大分子薄膜。此种柱可分为两大类：交联柱(crosslinking column)是在固定液相分子间进行共价连结；键合相柱(bonding phase column)是固定液相与支持物的表面连结。这两种开管柱比WCOT柱的优越之处在于：产生了稳定的涂层；得到了不可提取的涂层；使用温度往往要比未固化相柱的柱温上限约高30℃也可用作超临界流体色谱法或液相色谱法的固定相。

（二）开管柱的进样方式：由于柱系统特性不同（如内径、膜厚、样品容量、载气种类和线速度等）以及样品性质的差异（如组分的浓度范围、温度范围和稳定性等），需采用不同的进样方式和方法：1、分流进样(Split 
injection)：受柱容量限制，在分析很纯或浓度很高的样品时，对WCOT柱就须分流进样，即样品进入汽化室后被汽化样品按一定比例分成两部分，大部分放空，仅小部分进入色谱柱。入口分流器为最常用，优点是使用方便；缺点是不适于痕量分析和宽沸程样品。 

2、无分流进样(Splitless injection)：有两种形式：一种是直接无分流，全部样品在最短时间内完全汽化均匀混合后直接进入色谱柱。进样量能达1ml。迄今这种进样器为宽孔柱（内径0.33mm，膜厚0.5mm)和SCOT柱所广泛使用。

另一种是Grob型分流（溶剂效应），注入的样品在汽化室中汽化，但在开管柱入口端再度冷却，以液体捕集，并保持冷却；然后快速加热色谱柱进行“再进样”。此法的优点是特别适用于痕量分析，对宽沸程样品也能获得满意结果。缺点是操作较难，必须利用溶剂效应或冷阱；溶剂的选择和起始柱温的限制；以及洗脱时间很严格、不能定量回收等等。