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HPLC中三元泵與二元泵的比例換算與三元泵的優勢
Part 1 比例換算原理及示例 在HPLC中，三元泵（也稱三通道）與 二元泵（也稱雙通道）的比例換算是方法轉移或儀器適配的常見操作。以下簡述換算邏輯、步驟及注意事項： 核心原則 1. 三元泵梯度：可獨立控制A/B/C三通道比例（如A:水相、B:有機相、C:酸或緩沖鹽溶液）。 2. 二元泵限制：僅能控制A/B兩通道比例，需將三元中的一種溶劑預混合到A或B通道中。 換算步驟（以預混法為例） 目標：將三元泵方法（如A/B/C通道）轉移到二元泵（如A/B通道）上運行。 1. 識別恒定比例溶劑 分析三元梯度表，找到“比例不變”或“與另一通道同步變化”的溶劑（以下以C通道為例）。 前提：C溶劑與A或B的相對比例在梯度中不能獨立變化（否則無法精確轉換）。
觀察到C通道的比例不變，則可合并，二元梯度如下：
示例2：B通道與C通道比例同步變化 如以下三元梯度：
該情況下B通道與C通道可視作“一瓶”，預混合各占50%即可，二元梯度如下：
時間
A 水
B 乙腈與1%甲酸水溶液等體積混合
0
80
20
20
50
50
示例3：B通道與C通道比例不同步變化，則可通過起點與終點狀態轉化為二元，如：
可以觀察到該梯度明顯不適用于示例1與示例2的方法，此時可以采用以下方法： A瓶：水-乙腈-1%甲酸水溶液=80-10-10 B瓶：水-乙腈-甲酸水溶液=50-30-20 可得二元泵梯度為
示例4：存在分段梯度，則無法轉換為二元：
以下案例供大家驗算。
Part 2 三元泵相比二元泵的優勢 1. 便于對比不同種類或pH的流動相 在開發一個新的分析方法時，通常需要篩選不同的溶劑組合以找到最佳分離效果。例如，可能需要嘗試： 不同pH的緩沖液：比如甲酸銨緩沖液（pH3.5）和乙酸銨緩沖液（pH 5.0）。 不同的有機相：比如甲醇和乙腈，它們的洗脫強度和選擇性不同。 對于二元泵，如果你想從“乙腈-甲酸銨緩沖液（pH3.5）”切換到“乙腈-乙酸銨緩沖液（pH 5.0）”，你必須手動更換泵B的溶劑瓶，并從泵A的瓶子中倒掉舊的緩沖液，更換新的緩沖液。這需要停機、沖洗系統、重新平衡，非常耗時且容易出錯（如產生氣泡、殘留污染）。
對于三元泵，你可以將三種溶劑預先準備好：例如，A通道為甲酸銨緩沖液（pH3.5），B通道為乙酸銨緩沖液（pH 5.0），C通道為乙腈。只需在軟件方法中輕松改變梯度程序，即可實現從“A/C”混合到“A/C”混合的無縫切換。無需手動更換溶劑瓶，大大提升了方法篩選和優化的效率。
2. 輕松實現復雜的多元梯度 某些復雜的分離任務需要三種或更多種溶劑以特定比例參與梯度洗脫。 pH梯度與有機相梯度結合：例如，在分離離子化合物或生物大分子（如多肽、蛋白質）時，可能需要同時改變有機相比例和緩沖液的pH值。三元泵可以設置一個通道為酸性緩沖液，一個為堿性緩沖液，第三個為有機相，從而實現非常精細的分離控制。離子對色譜：需要在運行時動態加入離子對試劑。可以設置一個通道為含水離子對試劑的流動相，另外兩個為有機相和水，方便控制離子對試劑的濃度。 對于二元泵，實現這類三元梯度幾乎不可能，或者需要預先離線混合好緩沖液，靈活性極差。
3. 方便地調節鹽濃度，使方法開發事半功倍 方法開發中，通常需要嘗試不同的鹽濃度改善分離效果，這一點對于Comix混合作用柱尤為重要。 如以下案例中，通過改變高濃度鹽溶液所占的比例，輕松實現了出峰順序的倒轉，可滿足不同需求
這也是comix方法開發中常用的手段，即配一瓶高濃度鹽溶液（如200mM)，通過改變該相在泵中的比例，來實現對“體系中鹽濃度”的控制。
如以下梯度：
時間
A 200mM甲酸銨水溶液（pH3）
B 乙腈
C 水
0
10
10
80
20
15
40
45
同時，參考案例與文獻時，也要避免“談鹽色變”，使用的高濃度鹽溶液僅僅是三元泵的其中之一，進入色譜柱的流動相是經過充分混合的。體系濃度15mM或20mM鹽溶液完全可兼容質譜。 |
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