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如何区分HPLC中的二元泵和四元泵?

2025年07月03日

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请各位小伙伴先猜猜看,下图中表示的是几元泵呢?



图1  二元高压梯度泵


有些刚接触液相的小伙伴可能一看到这里有编号1、2、3、4的四个泵,会理所当然地认为这是一台四元泵。


实际上,图1中只有两个泵,分别是由1、2组成的A泵以及由3、4组成的B泵。以A泵为例, 1和2分别是主泵和副泵,它们一起组成了A泵,负责将流动相泵入和泵出,B泵同理。因此,图1中是一台二元泵,它最多可以同时使用两路流动相。


那如何判断四元泵呢?


其实,四元泵只有一个泵,它与二元泵相比,多了比例阀,用于控制流动相的比例。因为最多可同时使用四路流动相,因此被称为四元泵。



图2  四元低压泵


讲到这里大家也就能理解了, “二元”和 “四元”与泵的个数无关,这里的“元”其实是针对可以同时使用的流动相而言的,二元泵最多可使用两路流动相,四元泵最多则可以使用四路流动相。


高压vs低压是什么意思?


弄清楚了二元泵和四元泵的区别,小伙伴们可能还会有一个疑问,为什么还有“二元高压泵”和“四元低压泵”的叫法?是二元泵更能耐高压的意思吗?



图3 输液泵结构示意图(左:二元高压泵;右:四元低压泵)


这里的“高压”和“低压”其实是由流动相混合点的位置来区分的,泵前混合是低压,泵后混合是高压。对于二元高压梯度泵而言,图3(左)中红色的点是两种流动相的混合点,流动相A、B分别经过泵的加压之后,在排空阀的位置相遇,混合之后到达混合器,属于高压混合,也叫泵后混合。


聪明的你肯定开始自己判断四元泵的流动相混合点了,如图3(右)所示,四元泵的流动相是在泵前混合的,所以属于低压混合或者泵前混合。


如何选择合适的泵?


弄清楚了二元高压泵和四元低压泵,有些小伙伴可能觉得,选泵肯定得选四元泵呀,能走四路流动相。


真的是这样吗?我们来看一下二元高压泵和四元低压泵各自的优缺点:


二元泵VS四元泵



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二元泵

四元泵

优点

· 高压混合,气泡不易析出,因此可以选配脱气机。

· 通过流速控制流动相比例,混合精度更高。

· 泵后混合,延迟体积小(梯度混合点到柱头之间的管路体积),流动相输送稳定。

· 只需要一个泵,结构简洁,成本相对较低。

· 可以同时使用三种或四种流动相。

不足

· 有两个泵头,成本相对较高。

· 如果是三种及以上流动相同时使用时需要预混合。

· 低压混合时气泡容易析出,因此要配备脱气机。

· 送液由流速和比例阀双重控制,在小比例送液时精度低于二元泵。

· 与二元泵相比,延迟体积较大。


所以,在实际应用中,大家可以根据自己的应用需求以及预算来选择不同的输液泵配置。

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