什么是 “HPLC grade”?
“HPLC (High-Performance Liquid Chromatography) grade”高效液相色谱通常指为高效液相色谱专门优化并按色谱指标检验的溶剂(及相关试剂)。其核心目标是在等度或梯度洗脱条件下,不引入会影响检测基线与分离的杂质(例如紫外/荧光活性杂质、可蒸发与不可蒸发残留、颗粒等)。
HPLC技术于1970年代兴起(“HPLC”一词由Csaba Horváth教授提出),随之仪器与试剂供应商推出了面向色谱的专用级别(如“isocratic等度洗脱级/gradient梯度洗脱级”等)。HPLC grade并非由某一国际监管/学术机构统一定义,而是供应商自定并公示规格。
色谱中常用UV/荧光检测与梯度洗脱,溶剂若含有UV/荧光活性杂质或颗粒,会导致噪声、漂移、鬼峰、甚至堵塞。因此业界形成了以“基线干净、批间一致、保护系统与色谱柱”为目标的HPLC级溶剂规范与适用性检测。与“纯度含量”不同,HPLC级更强调“在色谱系统与检测器条件下的行为表现”,比如UV吸收、荧光本底、梯度基线平稳性与颗粒控制等。厂商常把水、乙腈、甲醇、异丙醇、己烷、THF等做成HPLC等度级或梯度级产品,并给出适用性测试。
HPLC级的核心“专长”与亮点
· 低UV吸收 & 低荧光本底:降低背景与假信号,尤其在200–400nm关键波段做梯度UV监测时。
· 梯度适用性(Gradient suitability):以“水/有机相”梯度进行空白运行,考查基线平稳与可重复性。
· 微粒控制(通常0.2µm微滤):减少泵/阀/色谱柱/流通池损伤与堵塞。
· 低蒸发残渣(Non-volatile residue, NVR):蒸发后残留低,避免污染与堵塞。
· 关键理化指标受控:含水量(KF)、酸/碱度(µeq/g)、颜色(APHA)、过氧化物(对醚类溶剂)等。
· 批间一致:减少方法学重验证带来的时间与成本。
常见实验室检测项目(HPLC级溶剂)
· UV吸光度(典型在190–280nm多个固定波长,如200/220/254/280nm处测得)与梯度基线测试(水/有机相)。
· 荧光(以奎宁当量计,常在254/365nm)。
· 残渣(NVR/Residue on evaporation)。
· 水分(Karl Fischer)。
· 酸度/碱度(µeq/g)。
· 颜色(APHA)。
· 颗粒/微滤孔径(常 0.2 µm)。
· 过氧化物/稳定剂(如THF的BHT)。
与相关等级的对比
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等级
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谁来定义
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关注点
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能否直接替代 HPLC 级
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HPLC grade(等度/梯度)
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供应商定义并公示(色谱适用性测试)
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低UV/荧光背景、0.2µm微滤、NVR、KF、梯度基线
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——
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LC-MS/UHPLC-MS级
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供应商定义(含 MS兼容性测试、低TOC/低金属/少加合物)
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对MS更友好(更低杂质与聚醚/增塑剂),多为0.2µm微滤
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可下兼容HPLC,但价格更高。
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Spectrophotometric(光谱级)
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供应商定义+常见遵循 Ph.Eur/ACS的光谱透过率限
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极低UV吸收,用于UV/Vis;不总是进行梯度基线/颗粒测试
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某些场景可用,但不等同于HPLC梯度级。
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ACS/AR/GR等“化学纯/分析纯”
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ACS等机构有统一方法与指标
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化学杂质总量与种类;不保证色谱基线与微粒
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不建议用于HPLC(尤其梯度/低波长UV)。
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GC级
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供应商定义(强调挥发性/低非挥发残留)
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面向气相色谱的挥发性与残留控制
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对HPLC-UV的UV/荧光本底未必达标。
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典型溶剂的UV截止(用于选择检测波长的常识表)
下表为近似/典型值(Approx.),单位nm,按1cm光程定义。实际以供应商COA/手册为准。
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溶剂
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UV截止λc(近似)
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备注(原因/注意)
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乙腈 (ACN)
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~190
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低截止、透光好,是RP-HPLC最常用有机相之一。
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甲醇 (MeOH)
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~205
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常用改性剂;低波段(≤210nm)背景比ACN略高。
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异丙醇 (IPA)
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~205
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与水互溶、粘度较高;用于改变选择性/洗脱强度。
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乙醇 (EtOH)
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~210
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绿色溶剂选项;低波端本底高于ACN。
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正丙醇 (1-PrOH)
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~210
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与水互溶;在方法开发中偶作选择性调节。
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四氢呋喃 (THF)
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~212–215
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本征截止在~212–215nm,但稳定剂/过氧化物可显著抬高背景;优 HPLC级并注意新鲜度/脱气。
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备注:
- UV截止λc是指某溶剂在1cm光程下、以水作参比时,吸光度A=1.0AU所对应的波长。低于这个波长,溶剂自身吸收太强,不适合用作检测波长。
- λc定义为A(1cm)=1.0AU 的波长;不同批次/厂商/杂质/稳定剂/溶解氧/混合比例会引起偏差;Waters手册将其标注为approximate。
- HPLC-UV 流通池光程常小于1cm;按Beer–Lambert 定律,较短光程可在稍短波长获得同等本底(但仍应与实际基线测试相结合)。
如何选择与注意事项
1. 按检测器与波长优先级选级别:
- UV/荧光+梯度:首选HPLC梯度级;低波长(≤210 nm)尤其要看UV吸收限与梯度基线图。
- LC-MS:优先LC-MS/UHPLC-MS级(低TOC/低金属/低加合物)。
2. 核对COA关键指标:UV吸光度(多波长)、荧光、NVR、KF、酸/碱度、微滤孔径等;对醚类检查过氧化物与BHT稳定剂。
3. 水的质量:反相体系需18MΩ·cm超纯水,可显著降低背景与污染。Waters
4. 过滤与脱气:移动相使用0.2–0.45 µm过滤与在线脱气/真空超声/氦气鼓泡,减少噪声与塞堵。
5. UHPLC系统用溶剂:多数厂家建议使用LC-MS/UHPLC-MS级;至少用HPLC级。不同厂商建议略有差异(以仪器厂指南为准)。
6. 溶剂稳定性:醚类(如THF)注意过氧化物生成风险;常见含BHT 250–400ppm稳定,定期检测/更换。
7. 一致性:方法验证后尽量固定品牌与等级;更换批号先做空白梯度与系统适用性检查。
8. 包装与存储:优选硼硅玻璃瓶以减少金属离子/增塑剂浸出;避光、密封、标记启封日期。
常见问答(FAQ)
Q:HPLC级 是否“更高纯度”?
不等同。它更强调色谱适用性(低UV/荧光、颗粒与梯度基线),而不是单一“含量%”。
Q:HPLC级 能否用于UHPLC?
可作为最低起点,但多数场景推荐LC-MS/UHPLC级以获得更干净的基线与更少的离子加合物。
Q:为何UV截止重要?
在截止波长附近测量会因溶剂自吸收而增噪,应选择高于截止的工作波长或改用更合适溶剂。
Q:我看到“鬼峰/起伏基线”,可能原因?
溶剂UV/荧光杂质、过氧化物、未充分脱气、管路/ 阀污染、混用不同品牌梯度级、在线过滤器堵塞等。可先做空白梯度与更换新批次/品牌验证。
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