更新时间:2026-04-07
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原理,用于分离和分析复杂混合物成分的分析仪器。其核心原理是利用不同物质在固定相和流动相之间分配系数的差异,从而实现各组分的分离。系统主要由进样器、色谱柱、检测器和数据处理系统等模块组成。常见类型包括
(IC)等。该系统具有高灵敏度、高分辨率、良好的重复性和自动化程度高等特点,广泛应用于化学、制药、食品安全、环境监测、生命科学及石油化工等领域的定性与定量分析。
。2000年后半期,在高速分析普及的过程中,超临界流体色谱仪(SFC)因在高速分析和分离光学异构体等方面的优势而受到关注
自1957年推出第一台商用气相色谱仪GC-1A,后续推出了GC-14系列、GC-2010系列、Nexis GC-2030系列等产品
,2004年推出首款亚2 µm LC系统ACQUITY UPLC,2021年推出首款采用HPS技术的ACQUITY Premier系统,2023年推出Alliance iS HPLC System
在2003年推出亚二微米全多孔超色谱柱,随后推出Poroshell 120表面多孔层填料,并推出了耐压600bar的1220/1260 Infinity II系列、800bar的1260 Prime LC以及1300bar的1290 Infinity II/III等UHPLC系统
。沃特世公司于2025年推出集成PDA检测器的Alliance iS Bio HPLC System
当混合物随流动相通过固定相时,各成分因与固定相的相互作用不同而迁移速度不同,从而实现分离。
其工作原理是,流动相在高压泵的作用下以高速通过填充有固定相填料的色谱柱。
样品中的各组分根据其在两相间的分配系数差异,在色谱柱中产生不同的滞留时间,从而依次流出色谱柱。
流出的组分被高灵敏度的检测器检测并记录下来,最终形成用于定性和定量分析的色谱图。
现代色谱系统趋向模块化、智能化设计,例如赛默飞TRACE 1300系列GC采用“即时联接”模块化进样口和检测器,用户可在数分钟内完成硬件配置切换
色谱柱是色谱分析系统的核心分离部件,根据流动相和分离原理的不同,主要分为高效液相色谱色谱柱、离子色谱色谱柱、气相色谱色谱柱、超临界流体色谱色谱柱等
现代色谱系统日益集成智能化与自动化管理技术以提高数据可靠性和实验室效率
。例如,沃特世的eConnect色谱柱标签技术通过近场通信技术将色谱柱的部件号、序列号、使用历史等信息集成于电子标签,系统可自动识别并验证,并与Empower色谱数据系统联动记录
。岛津的智能色谱柱管理平台则通过扫描色谱柱二维码,统一管理不同品牌色谱柱的分析日志和性能数据
的1290 Infinity III液相色谱系统采用智能系统模拟技术,可无缝转换来自不同供应商仪器的方法
。工业在线色谱分析仪则普遍采用模块化结构,将采样、分离、检测、控制等单元独立封装,便于集成到过程控制系统中
的OpenLab CDS等,不仅负责仪器控制和数据采集,还提供强大的数据处理、方法开发、审计追踪和报告生成功能,支持
。例如,部分系统集成AI算法模块,可自动识别并优化复杂峰形的积分参数,减少人工干预
。智能诊断功能可在分析前自动检测溶剂输送单元、自动进样器等关键部件的状态,预防故障
。这些技术旨在使仪器操作如同经验丰富的专家,自动判断系统状态和结果可靠性
色谱分析系统的核心性能参数决定了其分离效率、分析速度、检测灵敏度和结果可靠性
的流速范围较宽,例如,分析型二元高压梯度系统的流速范围可从0.001 mL/min至10.000 mL/min
。气相色谱柱箱的升温速率可达120 °C/min,并支持多阶柱箱升温梯度和梯度降温
的进样精度和交叉污染率直接影响定量准确性,高端液相色谱系统的自动进样器交叉污染率可低于10 ppm
系统延迟体积影响梯度洗脱的准确性和速度,高端UHPLC系统的最小延迟体积可低至10 µL
对于联用系统(如LC-MS),质谱扫描速度是衡量高通量分析能力的重要指标,例如三重四极杆质谱的扫描速度可达30,000 u/sec,多反应监测(
色谱分析系统作为制药、食品、生命科学等领域最核心的分析仪器之一,在众多领域发挥着关键作用
在生命科学研究或生物化学研究中,色谱分析系统用于分离和分析生物样品中的蛋白质、核酸和代谢物等生物大分子和生物标志物
。在临床检测中,该系统用于检测人体内药物浓度、激素、维生素、毒品代谢物等
市场呈现显著的“大进小出”贸易逆差格局,全年进口10,165台(总金额约4.30亿美元,均价约4.23万美元/台),出口3,809台(总金额约6,331万美元,均价约1.66万美元/台)
。进口主要来自德国、日本等传统制造强国,出口则主要面向俄罗斯、印度等“
产量428万根,市场规模26.2亿美元,中国色谱柱产量19.8万根,市场规模16.2亿元
。以汉邦科技为代表的国产企业,在部分细分市场(如生产级小分子液相色谱系统)占有率领先
、色谱柱填料等核心部件技术水平,并构建“仪器主机+国产高端色谱柱+特种色谱填料”的完整生态链,以突破高端市场,缩小与进口产品的技术代差
技术发展趋势主要体现在智能化、微型化/便携化、联用技术、绿色环保和高性能化等方面
。智能化方面,引入AI算法进行色谱峰智能积分(如AI积分)、仪器状态自诊断,提升分析效率和可靠性
。微型化/便携化方面,开发如Agilent 990微型气相色谱系统等便携设备,减少空间和能耗占用,适用于现场分析
。绿色环保方面,使用可再生材料制造仪器部件、降低系统能耗,推动色谱技术的可持续发展
。高性能化方面,向超高效液相色谱(UHPLC)、高通量分析、在线/过程分析(工业在线色谱分析仪)等方向发展,以满足更快速、更灵敏的分析需求
。同时,国内领先企业正积极参与制定色谱相关的国家标准和国际标准,提升行业话语权,推动“中国标准”走向世界