制备型液相色谱和分析型液相色谱有什么区别？

制备型液相色谱（PLC）与分析型液相色谱（HPLC）虽同属液相色谱技术，核心分离原理一致（基于溶质在固定相和流动相的分配系数差异），但二者的设计目标、技术参数、硬件配置及应用场景存在本质区别 —— 前者以 “获取足量高纯度目标物” 为核心，后者以 “精准分析样品组成与含量” 为核心。以下从 8 个关键维度展开详细对比：

一、核心目标：制备 vs 分析

这是两类技术最根本的差异，直接决定了后续所有设计与参数的不同：

分析型 HPLC：核心目标是定性与定量。即通过色谱峰的保留时间（定性，识别组分种类）、峰面积 / 峰高（定量，计算组分含量），快速、准确地分析样品的组成的复杂程度与各组分占比，不关注 “获取实际物质”。

示例：检测药品中活性成分的含量是否符合标准、分析食品中农药残留的种类与浓度。

制备型液相色谱（PLC）：核心目标是分离与纯化。即从复杂混合物中分离出目标组分，并收集得到足量（毫克级至吨级）、高纯度（通常≥95%）的实物样品，不关注 “精确计算含量”。

示例：从植物提取物中纯化毫克级的活性黄酮（用于药理研究）、工业化生产千克级的高纯度抗生素原料药。

二、关键技术参数对比

两类技术的核心参数差异，均围绕 “负载量” 与 “分离效率” 的优先级权衡展开（分析型优先效率，制备型优先负载）：

1. 样品负载量

分析型 HPLC

微量级：进样体积通常为1-50 μL，样品中目标组分含量为μg 级甚至 ng 级（仅需满足检测需求）。

制备型液相色谱（PLC）

大量级：进样体积为1 mL - 数 L，目标组分产量为mg 级 - 吨级（需满足后续实验或生产需求）。

2. 色谱柱规格

分析型 HPLC

- 内径（ID）：小（2-4.6 mm）

- 柱长：短（10-25 cm）

- 柱体积：小（通常 < 10 mL）

制备型液相色谱（PLC）

- 内径（ID）：大（半制备柱 10-20 mm，制备柱 20-50 mm，工业柱 > 50 mm）

- 柱长：较长（25-50 cm，部分工业柱可调节柱床高度）

- 柱体积：大（半制备柱 > 20 mL，工业柱可达数升至数百升）

3. 固定相粒径

分析型 HPLC

细粒径（3-5 μm）：细粒径可增加固定相表面积，提高塔板数（分离效率），实现复杂组分的快速分离。

制备型液相色谱（PLC）

粗粒径（5-20 μm）：粗粒径可降低柱压（适配高流速与大负载），同时提高样品承载能力；若需更高效率，可通过延长柱长弥补。

4. 流动相流速

分析型 HPLC

低流速（0.1-2 mL/min）：匹配小柱体积，避免流速过快导致峰形扩散，保证检测灵敏度。

制备型液相色谱（PLC）

高流速（10-1000 mL/min）：匹配大柱体积，缩短单次分离时间（提升制备效率），工业级设备需多泵并联实现高流速。

5. 分离效率（塔板数）

分析型 HPLC

高（通常 > 10,000 块 /m）：追求 “快速、高效分离”，需清晰分辨相邻峰（如药物与微量杂质），塔板数越高，峰形越窄、分离度越好。

制备型液相色谱（PLC）

中等（通常 3,000-8,000 块 /m）：优先保证 “高负载与高回收率”，无需很高的分离效率；若目标物与杂质难分离，可通过优化梯度或延长柱长提升分离度。

三、核心硬件组件差异

两类技术的硬件设计均服务于核心目标，关键组件（泵、进样器、检测器、收集系统）存在显著区别：

1. 输液系统（泵）

分析型 HPLC：强调 “高灵敏度与梯度精度”。多为二元 / 四元高压梯度泵，可精准控制流动相比例，适配细粒径柱的高压需求（最高压力可达 600 bar），保证微量组分的峰形对称。

制备型液相色谱（PLC）：强调 “高流量稳定性与宽范围适配”。多为大流量高压泵（或多泵并联），流速稳定性误差需 < 1%（避免峰形扩散影响收集），最高压力通常 < 400 bar（适配粗粒径柱），可覆盖 10-1000 mL/min 的宽流速范围。

2. 进样系统

分析型 HPLC：核心是 “微量、精准进样”。常用手动进样阀（进样体积 5-20 μL）或自动进样器（进样体积 1-100 μL），进样重复性误差小于0.5%，确保定量分析的准确性。

制备型液相色谱（PLC）：核心是 “大量、无歧视进样”。常用大体积手动进样阀（1-50 mL）或制备级自动进样器（进样体积 1 mL - 数 L），需避免样品在进样过程中 “分布不均”（导致峰形拖尾），进样重复性误差 < 2% 即可（无需分析级精度）。

3. 检测系统

分析型 HPLC：追求 “高灵敏度与多维度定性”。常用检测器包括：

紫外 - 可见检测器（UV-VIS）：灵敏度达 ng 级，可检测微量杂质；

质谱检测器（MS）：可通过分子离子峰精准定性（识别未知组分）；

荧光检测器（FLD）：灵敏度达 pg 级，适用于痕量组分检测。

制备型液相色谱（PLC）：追求 “高稳定性与可靠触发”。不需要很高的灵敏度，但需避免信号漂移导致目标峰误判，常用检测器：

紫外 - 可见检测器（UV-VIS）：最主流，仅需监测目标峰的 “起点 - 顶点 - 终点”，无需微量检测；

示差折光检测器（RID）：适用于无紫外吸收的组分（如糖类），需严格控温（避免温度波动影响信号）；

蒸发光散射检测器（ELSD）：适用于无紫外吸收的热稳定组分（如脂质）。

4. 馏分收集系统（核心差异组件）

分析型 HPLC：无馏分收集系统。仅需记录检测器信号（形成色谱图），无需收集实际组分，样品最终进入废液瓶。

制备型液相色谱（PLC）：馏分收集系统是核心组件。需根据检测器信号（如 UV 峰的阈值）自动 / 手动截取目标峰，排除杂质峰，收集容器从实验室级的离心管（mL 级）到工业级的储罐（m³ 级），部分系统可实现 “峰切割”（仅收集峰形中纯度最高的部分）。

四、应用场景与后续处理差异

1. 应用场景

分析型 HPLC：聚焦 “质量控制与成分分析”，常见场景：

医药领域：药品含量测定、溶出度测试；

食品领域：食品添加剂（如防腐剂）、农药残留、重金属检测；

环境领域：水体中污染物（如抗生素、VOCs）的定性定量。

制备型液相色谱（PLC）：聚焦 “样品纯化与制备”，常见场景：

医药领域：药物活性成分（API）制备、杂质对照品制备、多肽 / 抗体纯化；

天然产物领域：从植物 / 微生物提取物中分离活性成分（如生物碱、黄酮）；

生物领域：蛋白质、核酸等生物大分子的纯化（需温和分离条件）。

2. 后续处理

分析型 HPLC：后续仅需 “数据处理”。通过色谱工作站（如 Empower、ChemStation）计算峰面积、保留时间，生成分析报告，无需处理实物样品。

制备型液相色谱（PLC）：后续需 “样品后处理”。收集的馏分中含有大量流动相，需通过旋转蒸发、冻干、过滤等步骤去除溶剂，得到高纯度固体或液体样品，部分工业场景还需与灌装、包装单元联动。