液相色谱和气相色谱相比较,在以下几个方面具有优

越性:

(1)气相色谱不适用于不挥发物质和对热不稳定物质,而液相色谱

却不受样品的挥发性和热稳定性的限制。有些样品因为难以汽化而不

能通过柱子,热不稳定的物质受热会发生分解,也不适用于气相色谱

法。这使气相色谱法的使用范围受到了限制。据统计,目前气相色谱

法所能分析的有机物,只占全部有机物的15%~20%。另一方面,液

相色谱却不受样品的挥发性和热稳定性的限制。所以液相色谱非常适

合于分离生物、医药有关的大分子和离子型化合物,不稳定的天然产

物,种类繁多的其它高分子及不稳定的化合物。

(2)对于很难分离的样品,用液相色谱常比用气相色谱容易完成分

离,主要有以下三个方面的原因:

①液相色谱中,由于流动相也影响分离过程,这就对分离的控制和改

善提供了额外的因素。而气相色谱中的载气一般不影响分配,也就是

说,在液相色谱中,有两个相与样品分子发生选择性的相互作用。

②液相色谱中具有独特效能的柱填料(固定相)的种类较多,这样就

使固定相的选择余地更大,从而增加了分离的可能性。

③液相色谱使用较低的分离温度,分子间的相互作用在低温时更为有

效,因此降低温度一般会提高色谱分离效率。

(3)和气相色谱相比,液相色谱对样品的回收比较容易,而且是定

量的,样品的各个组分很容易被分离出来。因此,在很多场合,液相

色谱不仅作为一种分析方法,而且可以作为一种分离手段,用以提纯

和制备具有中等纯度的单一物质。在气相色谱中所分离出的各样品组

分虽也可以回收,但一般都不太方便,而且定量性差。液相色谱法由

于具有这些气相色谱法不具备的优点,因此在许多领域得到广泛的应

用。

气相色谱和液相色谱相比各有什么特点呢?让我们从

以下几个方面进行考察:

一、流动相

GC用气体作流动相,又叫载气。常用的载气有氦气、氮气和氢气。

与HPLC相比,GC流动相的种类少,可选择范围小,载气的主要作用

是将样品带入GC系统进行分离,其本身对分离结果的影响很有限。

而在HPLC中,流动相种类多,且对分离结果的贡献很大。换一个角

度看,GC的操作参数优化相对HPLC要简单一些。此外,GC载气的成

本要低于HPLC流动相的成本。

二、固定相

因为GC的载气种类相对少,故其分离选择性主要通过不同的固定相

来改变,尤其在填充柱GC中,固定相常由载体和涂敷在其表面的固

定液组成,这对分离有决定性的影响,所以,导致了种类繁多的GC

固定相的开发研究。迄今已有数百种GC固定相可供我们选择使用,

但常用的HPLC固定相也就十几种。故LC在很大程度上要靠选用不同

的流动相来改变分离选择性。当然,毛细管GC常用的固定相也不过

十几种。在实际分析中,GC一般是选用一种载气,然后通过改变色

谱柱(即固定相)以及操作参数(柱温和载气流速等)来优化分离,

而LC则往往是选定色谱柱后,通过改变流动相的种类和组成以及操

作参数(柱温和流动相流速等)来优化分离。

三、分析对象

GC所能直接分离的样品是可挥发、且热稳定的,沸点一般不超过

500℃。据有关资料统计,在目前已知的化合物中,有20%~25%可用

GC直接分析,其余原则上均可用LC分析。也就是说GC的分析对象

远没有LC多。需要指出的是,有些虽然不能用GC直接分析的样品,

通过特殊的进样技术,如顶空进样和裂解进样,也可用GC间接分析。

比如高分子材料的裂解色谱就是如此。这在一定程度上扩大了GC分

析对象的范围。此外,GC比LC更适合于永久气体的分析。

四、检测技术

GC常用的检测技术有多种,比如热导检测器(TCD)、火焰离子化检

测器(FID)、电子俘获检测器(ECD)、氮磷检测器(NPD)等,其中

FID对大部分有机化合物均有响应,且灵敏度相当高,最小检测限可

达纳克级。而在LC中尚无通用性这么好的高灵敏度检测器。商品LC

仪器常配的也就是紫外-可见光吸收检测器(UV-Vis)和示差折光检

测器(RI)。前者的通用性远不及GC中的FID,后者的灵敏度又较低,

且不适于梯度洗脱。当然,不论GC还是LC,都有一些高灵敏度的选

择性检测器,GC有ECD和NPD等,LC有荧光和电化学检测器。较为

理想的检测器应该首推MS,但在这一点上,GC目前要优于LC。因为

GC流动相的特点,它与MS的在线联用已不存在任何问题,特别是毛

细管GC与MS的联用已成为常规分析方法。而LC与MS的联用就受到

了流动相的限制。虽然目前已有多种接口,如离子束、热喷雾、电喷

雾等,但流动相的选择还是受到明显的限制。

五、制备分离

在新产品的研究开发过程中,或在未知物的定性鉴定工作中,常需要

收集色谱分离后的组分作进一步分析,而某些高纯度的生化试剂则是

直接用色谱分离来制备的。就这一点而言,GC在原理上应该是有优

势的,因为收集馏分后载气很容易除去。然而,由于GC的柱容量远

不及LC,如果用GC作制备,那是相当费时的。因此,制备GC的实

用价值很有限。制备LC则有很广泛的应用。