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色谱法分类

色谱法分类
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一、胶囊色谱(Micellar Chromatography,MC)

又称拟相液相色谱或假相液相色谱(Pseudophase LC),是一种新型的液相色谱技术。特点是应用含有高于临界胶囊浓度的表面活性剂溶液作为流动相。所谓“胶囊”就是表面活性剂溶液的浓度超过其临界胶囊浓度(Critical MicelleConcentration,CMC)时形成的分子聚合体。通常每只胶囊由n个(一般为25~160个)表面活性剂单体分子组成,其形状为球形或椭圆球形。在CMC值以上的一个较大浓度范围内,胶囊溶液的某些物理性质(如表面张力、电导等等)以及胶囊本身的大小是不变的。构成胶囊的分子单体与溶液中自由的表面活性剂的分子单体之间存在着迅速的动态平衡。通常有正相与反相两种胶囊溶液。前者是由表面活性剂溶于极性溶剂所形成的亲水端位于外侧而亲脂端位于内部的胶囊;后者是指表面活性剂溶于非极性溶剂所形成的亲水端位于核心而亲脂基位于外面的胶囊。被分离组分与胶囊的相互作用和被分离组分与一般溶剂的作用方式不同,并且被分离组分和两种胶囊的作用也有差别。改变胶囊的类型、浓度、电荷性质等对被分离组分的色谱行为、淋洗次序以及分离效果均有较大影响。胶囊色谱就是充分运用了被分离组分和胶囊之间存在的静电作用、疏水作用、增溶作用和空间位阻作用以及其综合性的协同作用可获得一般液相色谱所不能达到的分离效果。适用于化学结构类似、性质差别细微的组分的分离和分析,是一种安全、无毒、经济的优越技术。

(一)原理:胶囊溶液是一种微型非均相体系(Microheterogenous system)。在胶囊色谱中,分离组分在固定相与水之间、胶囊与水相之间以及固定相与胶囊之间存在着分配平衡。组分的洗脱得为取决于三相之间分配系数的综合作用;同时定量地指出分离组分的容量因子k’的倒数值与胶囊浓度成正比,一般增加胶囊浓度即可获得较佳的分离效果。

(二)方法特点:与传统液相色谱的最大区别在于胶囊色谱流动相是由胶囊及其周围溶剂介质组成的一种微型的非均相体系,而常规流动相是一种均相体系。特点:1、高度的选择性:因分离组分与胶囊之间存在着静电、疏水以及空间效应的综合作用,只要通过流动相中胶囊浓度的改变,就可使分离选择性获得改善和提高。此外,通过适当固定相以及表面活性剂的选择也可提高分离选择性。

2、便于梯度洗脱:由于表面活性剂的浓度高于CMC后再增大浓度时,溶液中仅胶囊的浓度发生改变,而表面活性剂单体分子的浓度不变,不影响流动相与固定相的平衡过程,因而比传统的梯度洗脱技术大大缩短了分析时间,并减少了流动相的消耗,适用于常规。

3、提高检测灵敏度:胶囊流动相可增加某些化合物的荧光强度,从而提高检测灵敏度。还可稳定某些化合物在室温条件下发生的液体磷光。

4、因分离组分不易分出,故缺点是柱效低且不适于制备分离。

(三)常用表面活性剂:常用的阳离子表面活性剂主要有:溴化或氯化十六烷基三甲铵(Cetyltrimethylammoniumbromideor chloride,CTMAD或CTMAC);阴离子表面活性剂有十二烷基硫酸钠(SDS);非离子表面活性剂有Brij-35即(聚氧乙烯)35-十二烷基醚。

二、手性分离色谱(ChiralSeparationChromatography,CSC)

是采用色谱技术(TLC、GC和HPLC)分离测定光学异构体药物的有效方法。由于许多药物的对映体(Enantiomer)之间在药理、毒理乃至临床性质方面存在着较大差异,有必要对某些手性药物进行对映体的纯度检查。

(一)原理和方法:对映体化合物之间除了对偏振光的偏转方向恰好相反外,其理化性质是完全相同的,因而难以分离。传统方法(分步结晶法、酶消化法等)有很大局限性,特别是难以进行微量分离和测定。60年代前后,TLC、GC法逐渐用于对映体化合物的拆分。但这两种方法只能拆分不多的化合物,且需要较复杂的样品处理步骤,制备分离也难以进行。80年代初HPLC法迅速成为药物对映体分离和测定最为广泛应用的方法。

HPLC用于手性分离概括起来可分为两大途径:间接(CDR)和直接(CMPA、CSP)方法。

间接方法主要基于外消旋体混合物经柱前衍生化形成一对非对映异构体(Diastereoisomers)。此法又称为非对映体拆分法或柱前手性衍生化法。由于d-型和l-型对映体的物理性质完全相同,只能在手性固定相上才能获得拆分;如果利用对映体分子中的反应基团与某一光学纯试剂反应形成了非对映光学异构体混合物,其物理性质就有较大的差异,因而可在普通固定相(非手性固定相)上实现分离。本法需高光学纯度的手性衍生化试剂(Chiral Derivatization Reagent,CDR),衍生化反应往往比较繁琐费时;各对映体衍生化反应的速率有时也不相同。由于可采用价格便宜、柱效较高的非手性柱和通过适当的衍生化反应可提高检测的灵敏度,以及衍生化过程中可伴随样品的纯化等优点,柱前手性衍生化的方法仍然是当前手性药物拆分、尤其是生物样品中药物对映体分离和测定的常用方法。

直接方法主要采用手性流动相添加剂(ChiralMobilePhase Additives,CMPA)法和手性固定相(CSP)法。CMPA法又可称为手性流动相(CMP)拆分法或手性洗脱法。它不必事先将样品制备成衍生物,而只须将手性剂加入流动相中。手性添加剂与样品所形成的各种手性络合物虽然不及CDR法所形成的衍生物那样牢固,但它所依据的手性识别作用和络合物的非对映异构体性质却基本相同。常用的CMPA有:环糊精(Cyclodextrins)类(主要是α-、β-和γ-环糊精及其衍生物);手性离子对配合剂(Chiral IonPairComplex,CIPC),如()-10-樟脑磺酸、奎宁和奎尼丁等;以及配位体交换型手性流动相添加剂(Chiral Ligand-exchange Complexes,CLEC),其中手性配位体多为光活性氨基酸或其衍生物,再与二价金属离子形成螯合的配位化合物,以适当的浓度分布于流动相中,遇有药物消旋体时即可形成相应的非对映体配位化合物对,然后在正相柱或反相柱上完成拆分。近年来CSP法发展迅猛,应用日益广泛。它是不经转变成非对映体而直接拆分的方法,优点是:适用于不含活泼反应基团的化合物;除非必须衍生化,否则无需高光学纯度试剂;样品处理步骤简单。但迄今为止,CSP柱商品已有40多种,价格大多昂贵,尚未有一种具有类似ODS柱的普遍适用性。根据分子结构选择合适的CSP 柱是非常重要的。常用的CSP有:手性电荷迁移配位体固定相,如Pirkle型HPLC-CSP;蛋白亲和配体固定相,如Enantiopac(LKB);内部配位化合固定相,如环糊精(Cydobond)和纤维素酯(Chiracel)等;以及配基交换固定相,如L-脯氨酸-Cu2 共价键合于聚苯乙烯等基质上。CSP拆分对映体的理论概念:在HPLC的CSP柱上拆分对映体是利用药物对映体和特制的、在硅胶上键合的对映体固定相(CSP)之间所形成的非对映体复合物。由于非对映体复合物稳定性差异,可使两个对映体的保留时间不一致,与CSP形成稳定性较差的非对映体的药物对映体可先洗脱,因之实现了拆分。CSP设计是基于Dalgliesh在1952年提出的“三点手性识别模式”(Three-point chiralrecognition model),认为要实现手性识别,在手性化合物分子与CSP之间至少同时要有三个相互作用部位,其中之一必受空间影响,或是相互吸引或是相互排斥。生成的非对映体的相对强度,决定了两个对映体的分离度和洗脱次序。

(二)三类手性分离方法的比较:CDR法的优点是应用条件相对简易,只需采用普通HPLC 的固定相和流动相即可而且通过衍生化有利于增加检测(紫外或荧光)灵敏度;缺点是样品中相关化合物须预先分离、衍生化手性试剂的光学纯度的高要求以及异体对的衍生化反应速率不一。

CMPA法的优点是不必作柱前手性衍生化;对固定相也无特殊要求;样品的非对映异构化络合具有可逆性而且利于制备。主要缺点是可拆分的化合物范围有限;某些添加剂不够稳定而且往往会干扰检测。

CSP法的优点较多,能广泛适用于各类化合物,适于常规及生物样品的分析测定,制备分离方便,定量分析的可靠性较高,采用此法研究考察的化合物已达数千种之多。缺点是样品有时也须作柱前衍生(但不一定是手性衍生化试剂),对样品结构有一定限制,其适用性尚不及普通HPLC固定相(包括正相和反相)那样广泛。

三、离子色谱(IonChromatography,IC)

是由经典的离子交换色谱发展开创而成的新的液相色谱分析技术,具有快速、灵敏、选择性好、且可同时测定多组分的优点;还能测定无机的或亲水性的有机阴离子。IC已广泛用于其他多个领域,但在医药研究中的应用尚处起始阶段。它不仅可用于药品的常规质量同时分析,也可有效地用于生产过程的质量控制和体内药物分析,具有美好的应用前景。

(二)类型特点与原理:阳离子交换柱用于分离样品阳离子;阴离子交换柱用作分离样品阴离子。洗脱液为含有阳离子和阴离子的一种稀溶液,经泵输送入色谱柱后,其阳离子或阴离子最终将色谱柱中所有可交换的离子置换出来,同时由检测器转换为恒定的信号——基线。然后,进样少量样品,样品离子即被树脂柱所接受,并与等同数量的洗脱液离子交换。如果样品中所有离子的浓度大于洗脱液的离子浓度,那么在柱顶端的总离子浓度就将增加,这就产生了一个脉动,当它沿着柱移动并通过电导检测器时即得到一个正峰;反之,则获得负峰。进样后,洗脱液离子继续不断地经泵输入色谱柱,对树脂的可交换部位与样品离子进行竞争,并且使样品离子沿着柱子移动。由于样品离子对交换树脂有不同的亲和能力,因而不同的样品离子沿柱以不同的速度移动,最后完成了分离。

现代离子色谱的过程有所不同,主要有以下两种:

1、抑制型离子色谱法(Suppressed IC):由于离子交换分离的洗脱液几乎都是强电解质,其电导一般要较待测离子高二个数量级,簇会完全覆盖了待测离子的信号。为提高检测灵敏度,采用在分离柱后串联抑制柱的办法,可使洗脱液转变成低电导组分,以降低来自洗脱液的背景电导。另外可将样品离子转变成相应的酸或碱,以增加其电导。抑制装置有柱型和离子交换膜管型两种。

抑制柱内填充与分离柱填料相反电荷的离子交换树脂。当分析阴离子时,要用苯乙烯系列的强酸型(H )树脂装柱;而分析阳离子时,则用苯乙烯系列的强碱型(OH-)树脂装柱。抑制柱须定期再生。

离子交换膜管型抑制系统可解决色谱上出现的水和碳酸离子的负峰。这是一种表面经磺化处理的聚苯乙烯多孔纤维管,管内流过流动相,管外流过再生抑制液,借助于离子交换作用来消除背景离子。

分析阴离子时,Na 穿出纤维管壁进入抑制液(H2SO4)中,与硫酸反应生成硫酸钠而被除去;同时,H 穿入管壁,与流动相的Na2CO3反应生成H2CO3。若流动相为NaOH时,则生成水。但是,CO32-和SO42-不能穿过管壁,而阳离子却可穿过。在实际应用中,环境温度超过40℃时,H2SO4有可能将管膜破坏。为此有人改用十二烷基苯磺酸(Dodecyl BenzeneSulfonic Acid,DBS)作再生抑制液来取代硫酸液。DBS则较为安全,而且这种抑制液能使HCO3-减少而使负峰变得更小,并且通常都出现于同一位置,使色谱的重现性提高,保留时间不变;但会出现F-峰的峰高变低和峰宽增加的问题。有人在膜管内装填苯乙烯和二乙烯苯的共聚物小球,因而提高了交换效率和色谱峰的锐度,这种改良后的装置称为组合型多孔纤维管抑制器,可使负峰现象大大改善,其效果最好。

对于阳离子来说,分离柱装有阳离子交换填料,抑制单元则为羟基阴离子交换剂,洗脱液中典型的是H 或苯二铵[Ph(NH3)22 ],通过抑制单元后分别转变为H2O或Ph(NH2)。抑制型离子色谱柱因价格昂贵,使用也较复杂,限制了该装置和操作的进一步发展。

2、单柱离子色谱法(SingleColumn IC,SCIC):是一种不用抑制柱,直接用电导等检测器测定阴离子和阳离子的液相色谱法。特点是:采用足够低交换容量的分离柱,以及很稀浓度的洗脱液。

进行阴离子分析时,树脂的交换容量为0.005~0.10Meq/g,典型的洗脱液是1.0×10-4~4.0×10-4mol/L的苯甲酸、羟基苯甲酸或邻苯二甲酸的钠盐或钾盐,这些洗脱液都足够稀,从而使背景电导率相当低;大部分样品阴离子的当量电导比洗脱液阴离子要高,因此,样品浓度即使低至ppm级也能测得。采用羧酸页不是它的盐作为洗脱液时,对大部分离子的检测

限可以扩大10倍。

进行阳离子分析时,采用低容量的阳离子交换柱,它能与电导检测器或者其它类型的检测器相连,一价阳离子的分离系数用稀硝酸溶液作为洗脱液和电导检测器,而分离二价阳离子时则用乙二胺盐溶液。二价过度金属阳离子可以用弱的络合试剂,如乙二胺酒石酸盐进行分离。在强络合离子(Fe3 和Al3 )的样品溶液中加入络合试剂(如EDTA或磺基水扬酸盐)能获得更好的先择性。由于各种碱金属离子的当量电导均比洗脱液中的H 的当量电导小,H 的极限当量电导为350mS/当量,而Li 、Na 、K 分别为39、50、74。同样,二价阳离子和过渡金属离子也较乙二胺盐阳离子的当量电导小,因此样品峰相对于洗脱液的背景电导要小而呈负峰。由于两者之间当量电导的差异是很大的,因此检测灵敏度很好,特别是用酸作为洗脱液时更是如此。

(三)离子色谱中最常用的检测器:IC中使用的检测器有:电导检测器、分光光度检测器、荧光检测器、折光率检测器、电化学检测器以及原子吸收或发射光谱检测器。

1、电导检测器:是IC中使用最广泛的检测器。其作用原理是用两个相对电极测量水溶液中离子型溶质的电导,由电导的变化测定洗脱液中被分离组分的浓度。此检测器的死体积小,若采用抑制电导法,IC体系通常可获得极低的背景电导,适于使用二极式电导检测器,其敏感度可达10-9g/l,线性动态范围达104;用SCIC体系时,洗脱液的背景电导常高达50ms/cm 以上,极化效应严重,必须用五极式电导检测器或精心设计的二电极式电导检测器,其敏感度达10-9g/l,线性动态范围为103。

由于电导率大小与离子运动速度有关,温度升高将减少液体的粘度,从而加速了离子的运动,这样就会使电导率增加。通常,温度每升高一度,电导率将增加22.5%,因此需采用绝热恒重措施,以提高仪器对环境温度变化的适应性。

2、紫外-可见分光光度检测器:应用越来越受重视,特点:(1)选择性好;(2)通用性好;(3)敏感度好,市售检测器的噪声水平可低至210-6吸光度单位,其敏感度达10-10g/ml,因之很易进行ppb级浓度的离子分析;(4)线性动态范围达105;(5)与电导检测器相比,受温度影响较小等。

四、高分辨气相色谱(HighResolutionGasChromatography,HRGC)简述

HRGC在分离分析复杂有机化合物、天然产物、医药、环保等方面具有显著效果和特殊意义。与传统GC柱的主要差别在于HRGC柱是不装填充剂的空心柱,固定液相是涂渍或固定在柱管内壁上的。这种空心柱的渗透性很高,固定液量很少,这就使HRGC具有三大特点:分离效率高,一根20mm的色谱柱,总理论塔板数可达5万以上;分析时间短,与填充柱相比,可缩短若干倍;薄而均匀的固定液液膜,使柱流失的绝对量减少,因而信噪比得以提高。(一)HRGC的色谱柱:最初使用的材料是不锈钢,操作方便,比较结实耐用,但对不少极性样品会有吸附并发生分解,成本也高,因而限制了它的应用范围。用玻璃作柱材料的螺旋形开管柱,可弥补不锈钢的一些不足,但易于破碎。熔融石英开管柱(Fused Silica Open Tubular Column, FSOT柱)对若干极性大、分子量也较大的药物也可不经衍生化而直接就能进行分离。开管柱(Open tubularcolumn,Golay柱,空心柱)因柱管内径在0.2~0.8mm间,也称毛细管柱(Capillary column),但此名称不正确,因开管柱的主要特点不只是内径小,而是由于柱开口(即中空),因此通气性佳,无涡流扩散,可使用长柱,因而分离效率高,可称之为“高分辨”。此外,还有填充毛细管柱(Packed capillarycolumn)和微填充柱(Micropacked column)它们的柱管内径也很小,严格讲,HRGC是指使用开管柱(包括涂壁开管柱和涂担体开管柱)的气相色谱法。常用的开管柱类型有:

涂壁开管柱(Wall-coatedopentubular column,WCOT柱):内径为0.05mm~0.53mm,内壁涂布固定相(SE30、OV-1、OV-225、Carbowax20M等),相膜厚0.1mm~8.0mm。缺点是柱容量低,不适于在室温下分析分子量很低的成分和永久气体。涂担体开管柱(Support-coatedopen

tubularcolumn,SCOT):内装10-3~10-4mm的固体担体,厚度一般为0.1mm,样品处理量大。多孔层开管柱(Porous-layer opentubular

column,PLOT柱):似SCOT,但常分两步制备,先是多孔层的沉积,然后再涂布固定相,多孔层常由重的晶性沉积或玻璃粉熔结而成。与SCOT相同,PLOT柱容量大而柱效较低。固定化相开管柱(Immoblilized phaseopentubularcolumn,IPOT柱):也称为不能提取相开管柱(Nonextractablephaseopentubular column,NPOT柱):是在WCOT柱涂布后,将固定相进一步用横向交联或键合的办法,使之固化,形成更大、更稳定的大分子薄膜。此种柱可分为两大类:交联柱(crosslinking column)是在固定液相分子间进行共价连结;键合相柱(bondingphase column)是固定液相与支持物的表面连结。这两种开管柱比WCOT柱的优越之处在于:产生了稳定的涂层;得到了不可提取的涂层;使用温度往往要比未固化相柱的柱温上限约高30℃也可用作超临界流体色谱法或液相色谱法的固定相。

(二)开管柱的进样方式:由于柱系统特性不同(如内径、膜厚、样品容量、载气种类和线速度等)以及样品性质的差异(如组分的浓度范围、温度范围和稳定性等),需采用不同的进样方式和方法:1、分流进样(Split injection):受柱容量限制,在分析很纯或浓度很高的样品时,对WCOT柱就须分流进样,即样品进入汽化室后被汽化样品按一定比例分成两部分,大部分放空,仅小部分进入色谱柱。入口分流器为最常用,优点是使用方便;缺点是不适于痕量分析和宽沸程样品。

2、无分流进样(Splitless injection):有两种形式:一种是直接无分流,全部样品在最短时间内完全汽化均匀混合后直接进入色谱柱。进样量能达1ml。迄今这种进样器为宽孔柱(内径0.33mm,膜厚0.5mm)和SCOT柱所广泛使用。

另一种是Grob型分流(溶剂效应),注入的样品在汽化室中汽化,但在开管柱入口端再度冷却,以液体捕集,并保持冷却;然后快速加热色谱柱进行“再进样”。此法的优点是特别适用于痕量分析,对宽沸程样品也能获得满意结果。缺点是操作较难,必须利用溶剂效应或冷阱;溶剂的选择和起始柱温的限制;以及洗脱时间很严格、不能定量回收等等。

3、柱头进样(On-column injection):这是一种针对分流和无分流进样的缺点而设计的正在发展的进样方法。特点是:(1)必须使用外径为0.17~0.23mm的细针,而开管柱内径又必须是大约0.32mm的;(2)不能通过隔垫进样;(3)要缓慢进样,以免倒流;(4)对热敏感,稀的和宽沸程的样品比较理想;(5)能给出定量结果。

主要缺点是:样品中非挥发性物质在柱中积累,导致柱性变惰和柱效损失,为此,样品应经过仔细的预处理才可直接注入柱中,否则将缩短柱的寿命。

(三)开管柱的选择和性能评价:若供试品在填充柱上,经反复试验,对其组分的分辨率仍感不满意时;或要想使分析更加快速;或者,需要较好的色谱柱以克服样品峰的严重拖尾时;均可考虑选用开管柱进行分析。若缺少参考资料,可首先考虑样品组分的沸点和极性。一般,相差2℃或2℃以上的组分,采用非极性开管柱分离是合适的;若沸点相差在2℃以内,则需在极性较大的开管柱上进行分离为好。开管柱一般为柱长25m、内径0.25mm、膜厚0.25~0.4mm;但对低挥发性样品,则宜使用10m左右柱长、膜厚不大于0.2mm的开管柱为好。开管柱性能评价指标有:理论塔板数,容量因子,柱效率,涂渍情况,混合物的峰形以及峰的对称因子的大小等等。还可采用Grob标准试验混合物来进行综合性的进样考察。

五、多维气相色谱(Multidimensional GC,MDGC):

是用两根或更多的柱连接起来,以达到单柱不可能达到的分离分析结果。最简单的MDGC是2DGC,先将样品注入预柱(填充柱或开管柱),进行第一次分离。用中心切割(heartcut)选择所需的流分,使之进入分析柱通常用FOST柱进行第二次发离。两根柱可以在同一柱箱内或不同柱箱;切割用阀进行。所用预柱有:1、高分辨柱:用于分离复杂混合物成为窄切割带,然后再由分析柱进一步分离;2、高容量柱:用于分离溶剂、主成分、衍生化试剂,

以保护分析柱和检测器。3、样品预柱:用于除去样品中不需要的物质,只切割待分析组分进入分析柱。4、浓集柱:用以从稀浓度的样品中进行样品富集。MDGC并不是一种新技术,近年来得到发展的原因是:1、采用了FSOT柱,不仅高效、惰性,而且操作方便;2、采用大口径、厚涂层的FSOT柱,样品载量大,可取代填充柱作预柱,而且惰性、分辨率较高,易于使用,而填充柱一般对痕量组分来说,活性太高。3、有关硬件(如微量阀、低死体积柱切换装置)已经商品化。

六、常用的药物色谱分离的优化方法:

(一)色谱响应函数(Chromatographic Response Function, CRF):尽管CRF还不能帖切地全面地反映出实际效能,但作为一个色谱系统效能的尺度和寻求理想指标的起点,为色谱分离质量提供初步的数值性的描述,值得探讨。CRF最初是作为两相邻色谱峰的分离参数的函数:其中,ri是k对色谱峰中(k为峰总数减1)相邻峰间分离的尺度。后来扩展到实际分离参数(ri)和理论分离参数(r0)之间的比较以及实际分析时间(TL)和可接受的分析时间(TM)之间的比较:式中,a为加权因子。有了CRF值,即可通过调节一组实验因子(如柱温、流速等)达到最好的响应。

(二)色谱优化函数(Chromatographic Optimization Function, COF):主要是CRF方程进行了改进,首先用峰的分辨率R(Resolution)代替峰分离参数(r),因为在色谱测量中两者相比更习惯于采用分辨率,而且当峰的分离参数r

色谱法分类

一、胶囊色谱(Micellar Chromatography,MC) 又称拟相液相色谱或假相液相色谱(Pseudophase LC),是一种新型的液相色谱技术。特点是应用含有高于临界胶囊浓度的表面活性剂溶液作为流动相。所谓“胶囊”就是表面活性剂溶液的浓度超过其临界胶囊浓度(Critical MicelleConcentration,CMC)时形成的分子聚合体。通常每只胶囊由n个(一般为25~160个)表面活性剂单体分子组成,其形状为球形或椭圆球形。在CMC值以上的一个较大浓度范围内,胶囊溶液的某些物理性质(如表面张力、电导等等)以及胶囊本身的大小是不变的。构成胶囊的分子单体与溶液中自由的表面活性剂的分子单体之间存在着迅速的动态平衡。通常有正相与反相两种胶囊溶液。前者是由表面活性剂溶于极性溶剂所形成的亲水端位于外侧而亲脂端位于内部的胶囊;后者是指表面活性剂溶于非极性溶剂所形成的亲水端位于核心而亲脂基位于外面的胶囊。被分离组分与胶囊的相互作用和被分离组分与一般溶剂的作用方式不同,并且被分离组分和两种胶囊的作用也有差别。改变胶囊的类型、浓度、电荷性质等对被分离组分的色谱行为、淋洗次序以及分离效果均有较大影响。胶囊色谱就是充分运用了被分离组分和胶囊之间存在的静电作用、疏水作用、增溶作用和空间位阻作用以及其综合性的协同作用可获得一般液相色谱所不能达到的分离效果。适用于化学结构类似、性质差别细微的组分的分离和分析,是一种安全、无毒、经济的优越技术。 (一)原理:胶囊溶液是一种微型非均相体系(Microheterogenous system)。在胶囊色谱中,分离组分在固定相与水之间、胶囊与水相之间以及固定相与胶囊之间存在着分配平衡。组分的洗脱得为取决于三相之间分配系数的综合作用;同时定量地指出分离组分的容量因子k’的倒数值与胶囊浓度成正比,一般增加胶囊浓度即可获得较佳的分离效果。 (二)方法特点:与传统液相色谱的最大区别在于胶囊色谱流动相是由胶囊及其周围溶剂介质组成的一种微型的非均相体系,而常规流动相是一种均相体系。特点:1、高度的选择性:因分离组分与胶囊之间存在着静电、疏水以及空间效应的综合作用,只要通过流动相中胶囊浓度的改变,就可使分离选择性获得改善和提高。此外,通过适当固定相以及表面活性剂的选择也可提高分离选择性。 2、便于梯度洗脱:由于表面活性剂的浓度高于CMC后再增大浓度时,溶液中仅胶囊的浓度发生改变,而表面活性剂单体分子的浓度不变,不影响流动相与固定相的平衡过程,因而比传统的梯度洗脱技术大大缩短了分析时间,并减少了流动相的消耗,适用于常规。 3、提高检测灵敏度:胶囊流动相可增加某些化合物的荧光强度,从而提高检测灵敏度。还可稳定某些化合物在室温条件下发生的液体磷光。 4、因分离组分不易分出,故缺点是柱效低且不适于制备分离。 (三)常用表面活性剂:常用的阳离子表面活性剂主要有:溴化或氯化十六烷基三甲铵(Cetyltrimethylammoniumbromideor chloride,CTMAD或CTMAC);阴离子表面活性剂有十二烷基硫酸钠(SDS);非离子表面活性剂有Brij-35即(聚氧乙烯)35-十二烷基醚。 二、手性分离色谱(ChiralSeparationChromatography,CSC) 是采用色谱技术(TLC、GC和HPLC)分离测定光学异构体药物的有效方法。由于许多药物的对映体(Enantiomer)之间在药理、毒理乃至临床性质方面存在着较大差异,有必要对某些手性药物进行对映体的纯度检查。 (一)原理和方法:对映体化合物之间除了对偏振光的偏转方向恰好相反外,其理化性质是完全相同的,因而难以分离。传统方法(分步结晶法、酶消化法等)有很大局限性,特别是难以进行微量分离和测定。60年代前后,TLC、GC法逐渐用于对映体化合物的拆分。但这两种方法只能拆分不多的化合物,且需要较复杂的样品处理步骤,制备分离也难以进行。80年代初HPLC法迅速成为药物对映体分离和测定最为广泛应用的方法。 HPLC用于手性分离概括起来可分为两大途径:间接(CDR)和直接(CMPA、CSP)方法。

色谱法的分类及其原理

色谱法的分类及其原理 (一)按两相状态 气相色谱法:1、气固色谱法 2、气液色谱法 液相色谱法:1、液固色谱法 2、液液色谱法 (二)按固定相的几何形式 1、柱色谱法(column chromatography) :柱色谱法是将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱,试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法 2、纸色谱法(paper chromatography):纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体,把试样点在滤纸上,然后用溶剂展开,各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现,根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。 3、薄层色谱法(thin-layer chromatography, TLC) :薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层,然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。 (三)按分离原理 按色谱法分离所依据的物理或物理化学性质的不同,又可将其分为:

1、吸附色谱法:利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差别而使之分离的色谱法称为吸附色谱法。适于分离不同种类的化合物(例如,分离醇类与芳香烃)。 2、分配色谱法:利用固定液对不同组分分配性能的差别而使之分离的色谱法称为分配色谱法。 3、离子交换色谱法:利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法,利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。它不仅广泛地应用于无机离子的分离,而且广泛地应用于有机和生物物质,如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。 4、尺寸排阻色谱法:是按分子大小顺序进行分离的一种色谱方法,体积大的分子不能渗透到凝胶孔穴中去而被排阻,较早的淋洗出来;中等体积的分子部分渗透;小分子可完全渗透入内,最后洗出色谱柱。这样,样品分子基本按其分子大小先后排阻,从柱中流出。被广泛应用于大分子分级,即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。 5、亲和色谱法:相互间具有高度特异亲和性的二种物质之一作为固定相,利用与固定相不同程度的亲和性,使成分与杂质分离的色谱法。例如利用酶与基质(或抑制剂)、抗原与抗体,激素与受体、外源凝集素与多糖类及核酸的碱基对等之间的专一的相互作用,使相互作用物质之一方与不溶性担体形成共价结合化合物,

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第 10 章 经典液相色谱法习题 一)选择题 单选题 1.组分在固定相中的质量为 m A (g) ,在流动相中的质量为 m B (g) ,而该组分在固定相中的浓 度为C A (g /mL),在流动相中的浓度为 Q(g /mL),则此组分的分配系数是( ) 。 A m A /m B B m B / m A C m A /(m A +m B ) D C A / C B 2.在柱色谱法中,可以用分配系数为零的物质来测定色谱柱中的 ( )。 A 流动相的体积 (相当于死体积 ) B 填料的体积 C 填料孔隙的体积 D 总体积 3.在以硅胶为固定相的吸附柱色谱中,正确的说法是 ( )。 A 组分的极性越强.被固定相吸附的作用越强 B 物质的相对分子质量越大,越有利于吸附 C 流动相的极性越强,组分越容易被固定相所吸附 D 吸附剂的活度级数越小,对组分的吸附力越大 4.纸色谱法与薄层色谱法常用正丁醇 -乙酸-水(4:1:5 ,体积比)作为展开剂, 正确的操作方 法是 ( ) 。 A 三种溶剂混合后直接用作展开剂 作展开剂 C 三种溶剂混合, 静置分层后, 取下层作展开剂 剂 5.离子交换色谱法中,对选择性无影响的因素是 A 树脂的交联度 C 样品离子的电荷 6.下列说法错误的是 ( )。 A 用纸色谱分离时,样品中极性小的组分 R f 值大 B 用反相分配薄层时,样品中极性小的组分 R f 值小 C 用凝胶色谱法分离,样品中相对分子质量小的组分先被洗脱下来 D 用离子交换色谱时,样品中高价离子后被洗脱下来 7.在一硅胶薄板上用不同的溶剂系统分离咖啡碱和氯原酸,结果如下,从中选出最好的溶 剂系统是 ( )。 A 氯仿 - 丙酮 (8:2) :咖啡碱的 R f 为 0.1 ,氯原酸的 R f 为 0.0 B 氯仿-丙酮-甲醇-乙酸(721.5:0.5):咖啡碱的R f 为0.48 ,氯原酸的R 为0.05 B 三种溶剂混合、静置分层后,取上层 D 依次用三种溶剂作展开 ( ). B 树脂的再生过程 D 样品离子的水合半径

实验一气相色谱法测定混合醇

实验一 气相色谱法测定混合醇 一、实验目的 1.掌握气相色谱法的基本原理和定性、定量方法。 2.学习归一化法定量方法。 3.了解气相色谱仪的基本结构、性能和操作方法。 二、实验原理 色谱法具有极强的分离效能。一个混合物样品定量引入合适的色谱系统后,样品在流动相携带下进入色谱柱,样品中各组分由于各自的性质不同,在柱内与固定相的作用力大小不同,导致在柱内的迁移速度不同,使混合物中的各组分先后离开色谱柱得到分离。分离后的组分进入检测器,检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器,得到色谱图。利用保留值可定性,利用峰高或峰面积可定量。 常用的定量方法有好多种,本实验采用归一法。 归一法就是分别求出样品中所有组分的峰面积和校正因子,然后依次求各组分的百分含量。10000?'?=∑ f A f Ai Wi i 归一法优点:简洁;进样量无需准确;条件变化时对结果影响不大。 缺点:混合物中所有组分必须全出峰;必须测出所有峰面积。 [仪器试剂] 三、实验仪器与试剂 气相色谱仪;微量注射器1μL 乙醇、正丙醇、正丁醇,均为色谱纯 四、实验步骤 1. 色谱条件 色谱柱 OV-101弹性石英毛细管柱 25m×0.32mm

柱温150℃;检测器200℃;汽化室200℃ 载气氮气,流速1.0cm/s。 2. 实验内容 开启气源(高压钢瓶或气体发生器),接通载气、燃气、助燃气。打开气相色谱仪主机电源,打开色谱工作站、计算机电源开关,联机。按上述色谱条件进行条件设置。温度升至一定数值后,进行自动或手动点火。待基线稳定后,用1μL 微量注射器取0.5μL含有混合醇的水样注入色谱仪,同时按下数据采集键。 五、数据处理 1. 面积归一化法定量 组分乙醇正丙醇正丁醇 峰高(mm) 半峰宽 (mm) 峰面积 (mm2) 含量(%) 将计算结果与计算机打印结果比较。 【思考题】 1. 本实验中是否需要准确进样?为什么? 2. FID检测器是否对任何物质都有响应?

(推荐)高效液相色谱法的分类及原理

高效液相色谱法的分类及其分离原理 高效液相色谱法分为:液-固色谱法、液-液色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法。 1.液-固色谱法(液-固吸附色谱法) 固定相是固体吸附剂,它是根据物质在固定相上的吸附作用不同来进行分配的。 ①液-固色谱法的作用机制 吸附剂:一些多孔的固体颗粒物质,其表面常存在分散的吸附中心点。 流动相中的溶质分子X(液相)被流动相S带入色谱柱后,在随载液流动的过程中,发生如下交换反应: X(液相)+nS(吸附)<==>X(吸附)+nS(液相) 其作用机制是溶质分子X(液相)和溶剂分子S(液相)对吸附剂活性表面的竞争吸附。 吸附反应的平衡常数K为: K值较小:溶剂分子吸附力很强,被吸附的溶质分子很少,先流出色谱柱。 K值较大:表示该组分分子的吸附能力较强,后流出色谱柱。 发生在吸附剂表面上的吸附-解吸平衡,就是液-固色谱分离的基础。 ②液-固色谱法的吸附剂和流动相 常用的液-固色谱吸附剂:薄膜型硅胶、全多孔型硅胶、薄膜型氧化铝、全多孔型氧化铝、分子筛、聚酰胺等。 一般规律:对于固定相而言,非极性分子与极性吸附剂(如硅胶、氧化铜)之间的作用力很弱,分配比k较小,保留时间较短;但极性分子与极性吸附剂之间的作用力很强,分配比k大,保留时间长。 对流动相的基本要求: 试样要能够溶于流动相中 流动相粘度较小 流动相不能影响试样的检测 常用的流动相:甲醇、乙醚、苯、乙腈、乙酸乙酯、吡啶等。 ③液-固色谱法的应用 常用于分离极性不同的化合物、含有不同类型或不;数量官能团的有机化合物,以及有机化合物的不同的异构体;但液-固色谱法不宜用于分离同系物,因为液-固色谱对不同相对分子质量的同系物选择性不高。 2.液-液色谱法(液-液分配色谱法) 将液体固定液涂渍在担体上作为固定相。 ①液-液色谱法的作用机制 溶质在两相间进行分配时,在固定液中溶解度较小的组分较难进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较快;在固定液中溶解度较大的组分容易进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较慢,从而达到分离的目的。 液-液色谱法与液-液萃取法的基本原理相同,均服从分配定律:K=C固/C液 K值大的组分,保留时间长,后流出色谱柱。 ②正相色谱和反相色谱 正相分配色谱用极性物质作固定相,非极性溶剂(如苯、正己烷等)作流动相。 反相分配色谱用非极性物质作固定相,极性溶剂(如水、甲醇、己腈等)作流动相。

高效液相色谱法测定有机化合物的含量

实验四高效液相色谱法测定有机化合物的含量 [目的要求] 1、了解仪器各部分的构造及功能。 2、掌握样品、流动相的处理,仪器维护等基本知识。 3、学会简单样品的分析操作过程。 [基本原理] 高效液相色谱仪液体作为流动相,并采用颗粒极细的高效固定相的主色谱分离技术,在基本理论方面与气相色谱没有显著不同,它们之间的重大差别在于作为流动相的液体与气体之间的性质差别。与气相色谱相比,高效液相色谱对样品的适用性强,不受分析对象挥发性和热稳定性的限制,可以弥补气相色谱法的不足。 液相色谱根据固定向的性质可分为吸附色谱、键合相色谱、离子交换色谱和大小排阻色谱。其中反相键合相色谱应用最广,键合相色谱法是将类似于气相色谱中固定液的液体通过化学反应键合到硅胶表面,从而形成固定相。若采用极性键合相、非极性流动相,则称为正相色谱;采用非极性键合相,极性流动相,则称为反相色谱。这种分离的保留值大小,主要决定于组分分子与键合固定液分子间作用力的大小。 反相键合相色谱采用醇-水或腈-水体系作为流动相,纯水廉价易得,紫外吸收小,在纯水中添加各种物质可改变流动相选择性。使用最广泛的反相键合相是十八烷基键合相,即让十八烷基(C18H37―)键合到硅胶表面,这也就是我们通常所说的碳十八柱。 [仪器试剂] 高效液相色谱仪(包括储液器、高压泵、自动进样器、色谱柱、柱温箱、检测器、工作站)、过滤装置 待测样品(浓度约100 ppm)、甲醇、二次水 [实验步骤] 1、仪器使用前的准备工作 (1)样品与流动相的处理 配好的溶液需要用0.45 μm的一次性过滤膜过滤。纯有机相或含一定比便例有机相的就要用有机系的滤膜,水相或缓冲盐的就要用水系滤膜。 水、甲醇等过滤后即可使用;水放置一天以上需重新过滤或换新鲜的水。含稳定剂的流动相需经过特殊处理,或使用色谱纯的流动相。 (2)更换泵头里清洗瓶中的清洗液 流动相不同,清洗液也不同,如果流动相为甲醇-水体系,可以用50%的甲醇;如果流动相含有电解质,通常用95%去离子水甚至高纯水。 如果仪器经常使用建议每周更换两次,如果仪器很少使用则每次使用前必须更换。(3)更换托盘里洗针瓶中的洗液 洗液一般为:50%的甲醇。

高效液相色谱法测定手册

高效液相色谱法测定手册 一目的:制定高效液相色谱法,规范高效液相色谱法的测定操作。 二适用范围:适用于高效液相色谱法的测定。 三责任者:品控部。 四正文 1 简述 高效液相色谱法是一种现代液体色谱法,其基本方法是将具一定极性的单一溶剂或不同比例的混合溶液,作为流动相,用泵将流动相注入装有填充剂的色谱柱,注入的供试品被流动相带入柱内进行分离后,各成分先后进入检测器,用记录仪或数据处理装置记录色谱图或进行数据处理,得到测定结果。由于应用了各种特性的微粒填料和加压的液体流动相,本法具有分离性能高,分析速度快的特点。 高效液相色谱法适用于能在特定填充剂的色谱柱上进行分离的药品的分析测定,特别是多组分药品的测定、杂质检查和大分子物质的测定。有的药品需在色谱分离前或后经过衍生化反应方能进行分离或检测。常用的色谱柱填充剂有:硅胶,用于正相色谱;化学键合固定相,根据键合的基团不同可用于反相或正相色谱,其中最常用的是十八烷基硅烷(又称ODS)键合硅胶,可用于反相色谱或离子对色谱;离子交换填料,用于离子交换色谱;具一定孔径的大孔填料,用于排阻色谱。 高效液相色谱仪基本由泵,进样器,色谱柱,检测器和色谱数据处理系统组成。检测器最常用的为可变波长紫外可见光检测器,其他检测器有如示差折光检测器和蒸发光散射检测器等。色谱信息的收集和处理常用积分仪或数据工作站进行。梯度洗脱,可用两台泵或单台泵加比例阀进行程控实现。 2 高效液相色谱仪的使用要求 2.1 按国家技术监督局国家计量检定规程汇编中“实验室液相色谱仪检定规程(JJG705—90)”的规定作定期检定,应符合规定。 2.2 仪器各部件应能正常工作,管路为无死体积连结,流路中无堵塞或漏液,在设定的检测器灵敏度条件下,色谱基线噪音和漂移应能满足分析要求。 2.3 具体仪器在使用前应详细参阅各操作说明书。

常见的色谱法有哪几大类

常见的色谱法有哪几大类 色谱法(chromatography)又称色谱分析、色谱分析法、层析法,是一种分离和分析方法,在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。常见的色谱法主要有:柱色谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法、超临界流体色谱法。 1、柱色谱法 原始的色谱方法,该方法将固定相注入下端塞有棉花或滤纸的玻璃管中,将被样品饱和的固定相粉末摊铺在玻璃管顶端,以流动相洗脱。 常见的洗脱方式有两种:一种是自上而下依靠溶剂本身的重力洗脱,另一种:自下而上依靠毛细作用洗脱。 收集分离后的纯净组分也有两种不同的方法:一种方法是在柱尾直接接受流出的溶液,另一种方法是烘干固定相后用机械方法分开各个色带,以合适的溶剂浸泡固定相提取组分分子。柱色谱法被广泛应用于混合物的分离,包括:对有机合成产物、天然提取物以及生物大分子的分离。 2、薄层色谱法 应用非常广泛的色谱方法,这种色谱方法将固定相涂布在金属或玻璃薄板上形成薄层,用毛细管、钢笔或者其他工具将样品点于薄板一端,之后将点样端浸入流动相中,依靠毛细作用令流动相溶剂沿薄板上行展开样品。薄层色谱法成本低廉、操作简单,被用于对样品的粗测、对有机合成反应进程的检测等用途。 3、高效液相色谱法(HPLC) 目前,应用多的色谱分析方法,高效液相色谱系统由流动相储液瓶、输液泵、进样器、色谱柱、检测器和记录器组成,其整体组成类似于气相色谱,但是,针对其流动相为液体的特点作出很多调整。HPLC输液泵要求输液量稳定平衡;进样系统要求进样便利、切换严密;由于液体流动相黏度远远小于气体,为了减低柱压,高效液相色谱的色谱柱一般比较粗,长度也远小于气相色谱柱。HPLC应用非常广泛,几乎遍及定量定性分析的各个领域。 4、气相色谱法 气相色谱法是将氦或氩等气体作为载气(称移动相),将混合物样品注入装有

气相色谱法测定苯系物..

093858 张亚辉 气相色谱法测定苯系物 一. 实验目的 1、掌握气相色谱保留值定性及归一化法定量的方法和特点; 2、熟悉气相色谱仪的使用,掌握微量注射器进样技术。 二. 实验仪器与试剂 1. GC-2000型气相色谱仪,4台 2. 医用注射器,1支 3. 苯、甲苯、二甲苯混合物 三.实验原理 气相色谱法是以气体(载气)作为流动相的柱色谱分离技术,它主要是利用物质的极性或吸附性质的差异来实现混合物的分离,它分析的对象是气体和可挥发的物质。 顶空气相色谱法是通过测定样品上方气体成分来测定该组分在样品中的含量,常用于分析聚合物中的残留溶剂或单体、废水中的挥发性有机物、食品的气味性物质等等,其理论依据是在一定条件下气相和液相(固相)之间存在着分配平衡。顶空气相色谱分析过程包括三个过程:取样,进样,分析。根据取样方式的不同,可以把顶空气相色谱分为静态顶空气相色谱和动态顶空气相色谱。本实验采用静态顶空气相色谱法。 色谱定量分析,常用的方法有峰面积(峰高)百分比法、归一化法、内标法、外标法和标准加入法。本实验采用归一化法。归一化法要求所有组分均出峰,同时还要有所有组分的标准样品才能定量,公式如下: (1) 式中x i 代表待测样品中组分i 的含量,Ai 代表组分i 的峰面积,fi 代表组分i 的校正因子。 因为所测样品为同系物,我们可以简单地认为各组分校正因子相同,则(1)式可化简为 %100??= ∑i i i i i A f A f x % 100?=∑i i i A A x

载气携带被分析的气态混合物通过色谱柱时,各组分在气液两相间反复分配,由于各组分的K值不同,先后流出色谱柱得到分离。 气相色谱的结构如下所述: (1)气路系统(Carrier gas supply) 气路系统:获得纯净、流速稳定的载气。包括压力计、流量计及气体净化装置。 载气:要求化学惰性,不与有关物质反应。载气的选择除了要求考虑对柱效的影响外,还要与分析对象和所用的检测器相配。 净化器:多为分子筛和活性碳管的串联,可除去水、氧气以及其它杂质。(2)进样系统:进样器+气化室 液体进样器:不同规格的专用注射器,填充柱色谱常用10μL;毛细管色谱常用1μL;新型仪器带有全自动液体进样器,清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成,一次可放置数十个试样。 气体进样器:推拉式、旋转式(六通阀)。 气化室:将液体试样瞬间气化的装置。无催化作用。 (3)柱分离系统 填充柱:内径2~4 mm,长1~3m,内填固定相; 毛细管柱:内径0.1~0.5mm,长达几十至100m,涂壁固定液毛细管柱因渗透性好、传质快,因而分离效率高(n可106)、分析速度快、样品用量小。 柱温:是影响分离的最重要的因素。(选择柱温主要是考虑样品待测物沸点和对分离的要求。)柱温通常要等于或略低于样品的平均沸点(分析时间20-30min);对宽沸程的样品,应使用程序升温方法。 (4)检测系统 检测器是气相色谱仪的关键部件。实际应用中,通常采用热导检测器(TCD)、氢火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)等,本实验选用热导检测器的结构,主要根据不同的气体有不同的热导系数,对待侧物进行检测。热导检测器包括:池体(一般用不锈钢制成);热敏元件:电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的钨丝制成;参考臂:仅允许纯载气通过,通常连接在进样装置之前;测量臂:需要携带被分离组分的载气流过,则连接在紧靠近分离柱出口处。四、实验条件 色谱柱:长2m,102白色担体60~80目,涂渍角鲨烷或PEG为固定液,液担比为5﹕100 柱温:80,气化室温度:100,检测器温度120,载气:氢气 五、实验内容 (1)配制苯、甲苯、二甲苯标准混合液(各取1,5,5)取1μL,测谱图,归一

高效液相色谱测定法标准操作规程

标准操作规程 1目的:建立高效液相色谱测定法操作规程,以使检验操作规化。 2适用围:适用于高效液相色谱测定法检验操作全过程。 3责任:QC人员对本SOP实施负责。 4容 高效液相色谱法系采用高压输液泵将规定的流动相泵入装有填充剂的色谱柱,对供试品进行分离测定的色谱方法。注入的供试品,由流动相带入色谱柱,各组分在柱被分离,并进入检测器检测,由积分仪或数据处理系统记录和处理色谱信号。 4.1.对仪器的一般要求和色谱条件 高效液相色谱仪由高压输液泵、进样器、色谱柱、检测器、积分仪或数据处理系统组成。色谱柱径一般为3.9~4.6mm,填充剂粒径为3~10μm。超高效液相色谱仪是适应小粒径(约2μm)填充剂的耐超高压、小进样量、低死体积、高灵敏度检测的高效液相色谱仪。 4.1.1.色谱柱 反相色谱柱:以键合非极性基团的载体为填充剂填充而成的色谱柱。常见的载体有硅胶、聚合物复合硅胶和聚合物等;常用的填充剂有十八烷基硅烷键合硅胶、辛基硅烷键合硅胶和苯基键合硅胶等。 正相色谱柱:用硅胶填充剂,或键合极性基团的硅胶填充而成的色谱柱。常用的填充剂有硅胶、氨基键合硅胶和氰基键合硅胶等。氨基键合硅胶和氰基键合硅胶也可用作反相色谱。离子交换色谱柱:用离子交换填充剂填充而成的色谱柱。有阳离子交换色谱柱和阴离子交换色谱柱。 手性分离色谱柱:用手性填充剂填充而成的色谱柱。 色谱柱的径与长度,填充剂的形状、粒径与粒径分布、孔径、表面积、键合基团的表面覆盖度、载体表面基团残留量,填充的致密与均匀程度等均影响色谱柱的性能,应根据被分

离物质的性质来选择合适的色谱柱。 温度会影响分离效果,品种正文中未指明色谱柱温度时系指室温,应注意室温变化的影响。为改善分离效果可适当提高色谱柱的温度,但一般不宜超过60℃。 残余硅羟基未封闭的硅胶色谱柱,流动相pH值一般应在 2?8之间。残余硅羟基已封闭的硅胶、聚合物复合硅胶或聚合物色谱柱可耐受更广泛pH值的流动相,适合于pH 值小于2或大于8 的流动相。 4.1.2.检测器 最常用的检测器为紫外-可见分光检测器,包括二极管阵列检测器,其他常见的检测器有荧光检测器、蒸发光散射检测器、示差折光检测器、电化学检测器和质谱检测器等。 紫外-可见分光检测器、荧光检测器、电化学检测器为选择性检测器,其响应值不仅与被测物质的量有关,还与其结构有关;蒸发光散射检测器和示差折光检测器为通用检测器,对所有物质均有响应。结构相似的物质在蒸发光散射检测器的响应值几乎仅与被测物质的量有关。 紫外-可见分光检测器、荧光检测器、电化学检测器和示差折光检测器的响应值与被测物质的量在一定围呈线性关系,但蒸发光散射检测器的响应值与被测物质的量通常呈指数关系,一般需经对数转换。 不同的检测器,对流动相的要求不同。紫外-可见分光检测器所用流动相应符合紫外-可见分光光度法(通则0401)项下对溶剂的要求;采用低波长检测时,还应考虑有机溶剂的截止使用波长,并选用色谱级有机溶剂。蒸发光散射检测器和质谱检测器不得使用含不挥发性盐的流动相。 4.1.3.流动相 反相色谱系统的流动相常用甲醇-水系统和乙腈-水系统,用紫外末端波长检测时,宜选用乙腈-水系统。流动相中应尽可能不用缓冲盐,如需用时,应尽可能使用低浓度缓冲盐。用十八烷基硅烷键合硅胶色谱柱时,流动相中有机溶剂一般不低于5%,否则易导致柱效下降、色谱系统不稳定。 正相色谱系统的流动相常用两种或两种以上的有机溶剂,如二氯甲烷和正己烷等。 品种正文项下规定的条件除填充剂种类、流动相组分、检测器类型不得改变外,其余如色谱柱径与长度、填充剂粒径、流动相流速、流动相组分比例、柱温、进样量、检测器灵敏度等,均可适当改变,以达到系统适用性试验的要求。调整流动相组分比例时,当小比例组分的百分比例X小于等于33%时,允许改变围为0.7X?1.3X;当X大于33%时,允许改变围为X—10%?X+10% 。

经典液相色谱法和色谱技术练习题教学提纲

经典液相色谱法和色谱技术练习题

经典液相色谱法和色谱技术 一、单项选择题 1.在一定温度和压力下,某组分在两相间的分配达到平衡时,其在固定相与流动相中的浓度之比称为 A、分离度 B、分配系数 C、容量因子 D、相对保留值 E、保留值 2.分离性质及其相似的物质的最佳方法是 A、萃取法 B、蒸馏法 C、滴定法 D、色谱法 E、沉淀法 3.液固吸附柱色谱法中吸附剂含水量越高则 A、吸附力越强 B、活性级数越小 C、活性越高 D、吸附能力不受含水量的影响 E、吸附力越弱 4.在吸附柱色谱中,吸附常数K值大的组分 A、被吸附得牢固 B、迁移速度快 C、溶解度大 D、在柱内保留时间短 E、极性小 5.在分配柱色谱中,分配系数K值小的组分在柱中 A、被吸附得牢固 B、在流动相中浓度低 C、迁移速度慢 D、迁移速度快 E、在柱内保留时间长 6.下列说法错误的是 A、色谱法是一种依据物质的物理化学性质的不同而进行的一种分离分析方法 B、在分配柱色谱中,固定相是一种液体 C、纸色谱与分配柱色谱的分离原理是相同的 D、吸附色谱法的原理是吸附与解吸附原理 E、色谱过程是一个物理过程 7.关于色谱,下列说法正确的是 A、色谱过程是一个差速迁移的过程 B、分离极性强的组分用极性强的吸附剂 C、各组分之间分配系数相差越小,越易分离 D、纸色谱中滤纸是固定相 E、分离极性强的组分用极性弱的流动相 8.在吸附柱色谱中,分离极性大的物质应选用 A、活性级别大的吸附剂和极性小的洗脱剂 B、活性高的吸附剂和极性大的洗脱剂 C、活性低的吸附剂和极性大的洗脱剂 D、活性级别小的吸附剂和极性小的洗脱剂 E、中等活性的吸附剂和极性小的洗脱机 9.气-液色谱和液-液色谱皆属于 A、吸附色谱 B、凝胶色谱 C、分配色谱 D、离子色谱 E、分子排阻色谱10.分配系数K是指在一定温度和压力下,某一组份在两相间的分配达到平衡时的浓度比值,色谱机制不同,K的含义不同,在吸附色谱中,K称为 A、吸附平衡常数B、交换系数C、渗透系数D、分配系数 E、溶解平衡常数11.吸附色谱法是依据物质的哪种性质而进行的分离分析方法 A、极性 B、溶解性 C、离子交换能力 D、分子大小 E、熔沸点 12.下列物质不能作吸附剂的是 A、硅胶 B、氧化铝 C、羧甲基纤维素钠 D、聚酰胺 E、活性炭 13.分配柱色谱的分离原理 A、吸附与解吸附原理 B、萃取原理 C、离子交换原理 D、分子排阻原理 E、毛细管电泳原理 14.下列哪种活性级别的硅胶吸附性最强 A、Ⅰ B、Ⅱ C、Ⅲ D、Ⅳ E、Ⅴ 15.在吸附柱色谱中,被分离组份的极性越弱,则 A、在柱内保留时间越长 B、被吸附剂吸附的越不牢固 C、吸附平衡常数越大

高效液相色谱法的分类及原理

高效液相色谱法地分类及其分离原理 高效液相色谱法分为:液固色谱法、液液色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法. .液固色谱法(液固吸附色谱法) 固定相是固体吸附剂,它是根据物质在固定相上地吸附作用不同来进行分配地. ①液固色谱法地作用机制 吸附剂:一些多孔地固体颗粒物质,其表面常存在分散地吸附中心点. 流动相中地溶质分子(液相)被流动相带入色谱柱后,在随载液流动地过程中,发生如下交换反应: (液相)(吸附)<>(吸附)(液相) 其作用机制是溶质分子(液相)和溶剂分子(液相)对吸附剂活性表面地竞争吸附. 吸附反应地平衡常数为: 值较小:溶剂分子吸附力很强,被吸附地溶质分子很少,先流出色谱柱. 值较大:表示该组分分子地吸附能力较强,后流出色谱柱. 发生在吸附剂表面上地吸附解吸平衡,就是液固色谱分离地基础.资料个人收集整理,勿做商业用途 ②液固色谱法地吸附剂和流动相 常用地液固色谱吸附剂:薄膜型硅胶、全多孔型硅胶、薄膜型氧化铝、全多孔型氧化铝、分子筛、聚酰胺等. 一般规律:对于固定相而言,非极性分子与极性吸附剂(如硅胶、氧化铜)之间地作用力很弱,分配比较小,保留时间较短;但极性分子与极性吸附剂之间地作用力很强,分配比大,保留时间长.资料个人收集整理,勿做商业用途 对流动相地基本要求: 试样要能够溶于流动相中 流动相粘度较小 流动相不能影响试样地检测 常用地流动相:甲醇、乙醚、苯、乙腈、乙酸乙酯、吡啶等. ③液固色谱法地应用 常用于分离极性不同地化合物、含有不同类型或不;数量官能团地有机化合物,以及有机化合物地不同地异构体;但液固色谱法不宜用于分离同系物,因为液固色谱对不同相对分子质量地同系物选择性不高.资料个人收集整理,勿做商业用途 .液液色谱法(液液分配色谱法) 将液体固定液涂渍在担体上作为固定相. ①液液色谱法地作用机制 溶质在两相间进行分配时,在固定液中溶解度较小地组分较难进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较快;在固定液中溶解度较大地组分容易进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较慢,从而达到分离地目地.资料个人收集整理,勿做商业用途 液液色谱法与液液萃取法地基本原理相同,均服从分配定律:固液 值大地组分,保留时间长,后流出色谱柱. ②正相色谱和反相色谱 正相分配色谱用极性物质作固定相,非极性溶剂(如苯、正己烷等)作流动相. 反相分配色谱用非极性物质作固定相,极性溶剂(如水、甲醇、己腈等)作流动相.

项目三 经典色谱法

硅湖职业技术学院朱建民 项目三经典色谱法——薄层色谱法分离植物叶色素 一、实验目的 学习和掌握薄层色谱法分离有机化合物的基本原理和实验技术。 二、基本原理 薄层色谱法 (TLC)是把吸附剂或支持剂铺在玻璃板上,将样品点在其上,然后用溶剂展开,使样品中各个组分相互分离的方法。这是一种简便、快速、微量的分离分析技术,其应用范围非常广泛。 根据分离原理的不同,TLC可分为吸附薄层色谱、分配薄层色谱和离子交换 薄层色谱等,本实验主要应用吸附色谱。 对于吸附薄层色谱来说,被分离物质的分子 同时受到吸附剂的吸附和溶剂的溶解作用。由于混合 物中不同物质与吸附剂 (固定相)之间的吸附力不同 和不同物质在溶剂(流动相)中的溶解度不同,因此, 当这种吸附和溶解 (解吸)达到平衡时,不同的物质 在固定相和流动相之间便具有不同的质量分配比或 平衡常数 (K)。随着固定相和流动相的连续不断地相 对移动,物质在固定相和流动相之间的平衡状态将会 不断地被打破和重新建立,物质也因此而随着流动相 的运动而移动。那些与吸附剂吸附力小,在流动相中 溶解度大的物质将移动的较快,相反,那些与吸附剂 吸附力较大,在流动相中溶解度较小的物质则移动的 较慢。这样,不同的物质便由于其移动速度的不同而 得到分离。 物质在薄层板上移动速度常用Rf值 (比移值)表示,其定义是: 影响Rf值的因素很多,如薄层的厚度,吸附剂的种类、粒度、活度 (吸附能力),展开剂的纯度、组成及挥发性,展开方式 (上行或下行),层析缸的形状、大小及饱和程度,外界温度等。但是,在固定的条件下,某化合物的Rf值是一个常数。因此,在条件完全相同的情况下,Rf值可以作为鉴定和检出该化合物的指标,就像测定熔点或其它物理常数一样。为了获得相同的色谱条件,通常是把未知样和标准样同时滴加在同一块薄板上。 三、实验内容与步骤 植物叶色素的分离 材料绿色叶子 (青草、树叶均可) 试样植物叶的石油醚:乙醇 (2:1)提取液 薄层板硅胶G板 展开剂苯:丙酮=7:3(V/V)

色谱法的分类及原理

色谱法的分类及原理、特点 作者:佚名文章来源:21世纪精细化工网点击数:675 更新时间:2006-5-22 一、色谱法的分类 1、按两相所处的状态分类 如实验:固定不动——固定相 石油醚不断流动——流动相 流动相——固定相 气体液态气——液 气——固 液体固态液——液 液——固 2、按固定相性质及形式分类 柱色谱固定相装在一根称为色谱柱的玻璃或金属管内,填充柱色谱。固定相附着管内壁,空心柱色谱。纸色谱利用滤纸作固定相。 薄层色谱将吸附剂压成薄膜,涂在玻璃板上。 3、按分离原理分类 吸附色谱利用吸附剂对不同组分吸附能力的不同分离。 分配色谱利用不同组分在两相间分配能力的不同分离。 离子交换色谱利用离子交换剂对不同组分交换容量不同而分离。 凝胶色谱根据分子量大小不同而分离。 4、按色谱技术分类 程序升温柱温在一个分析周期内不断升高。 裂解将高分子——小分子——气谱。 顶空色谱测定与液相平衡的气体的组成,推断液体组成。

毛细管色谱内径0、1mm——0、5mm 多维色谱两个或两个以上色谱柱。 制备色谱制取纯样品、试剂等,一般内径8mm——20mm。 二、色谱分离的原理及流程 1、分离原理: 基于混合物中各组分在两相间溶解(或吸附)等能力不同,经过反复多次(103——106)的分配(或吸附)平衡,使性质有微小差别的组分分离。 2、色谱仪流程方框图 气路系统→分离系统→检测系统→放大系统→记录系统 三、色谱法的一般 1、高选择性:指色谱法分开性质很相近的组分,如同位素、同分异构体等,选择性取决于选择合适的固定相。 2、高效能:指色谱法能分开沸 点接近的、含多种组分的复杂混合物。 3、高灵敏度:指色谱法可以检测出10-11—10-12克的物质,可以用于分析超纯气体、高纯试剂级杂质。 该项由检测器的灵敏度决定。 4、分析速度快:一般样品几分种到几十分种完成分析,有的甚至于不到一分种。 5、应用范围广:GC法可用于分析气体、可挥发液体;而LC法可用于分析高沸点、不易挥发、热稳定性差、分 子量大的液体。

气相色谱法测定醇醚混合物实验报告

实验日期2015.4.3 成绩 同组人×××(2)、×××(3)、×××(4)、×××(5)、×××(6)闽南师范大学应用化学专业实验报告 题目:气相色谱法测定醇醚混合物 应化×××B1组 0 前言 实验目的:1.了解气相色谱仪的结构2.熟悉氢火焰离子检测器的调试及使用方法3.掌握色谱内标定量法测定醇醚混合物 实验原理: 气相色谱法(gas chromatography 简称GC)是色谱法的一种。色谱法中有两个相,一个相是流动相,另一个相是固定相。如果用液体作流动相,就叫液相色谱,用气体作流动相,就叫气相色谱。 气相色谱法由于所用的固定相不同,可以分为两种,用固体吸附剂作固定吸附剂作固定相的叫气相色谱,用涂有固定液的担体作固定相的叫气液色谱。 按色谱原理来分,气相色谱法亦可分为吸附色谱和分配色谱两类,在气固色谱中,固定相为吸附剂,气固色谱属于吸附色谱,气液色谱属于分配色谱。 气相色谱仪工作原理:载气自气瓶通过减压器流出,经过净化管干燥脱氧等处理后,从载气入口接头进入仪器,经稳压阀,针型阀(或稳压阀),压力表,以稳定的流速进入汽化室。液体试样用微量注射器注入汽化室后被汽化成气体试样,进色谱柱分离,若是热到检测器,载气把已分离的组分逐一带进热导池检测器,由于导入热导池各组分的导热系数与载气不同,是热导池各组分的导热系数与载气不同,是热导池中钨铼丝热导元件的原来热平衡

状态发生了变化,从而导致由钨铼丝热导元件所组成的电桥电路产生了与组分浓度成正比例的输出讯号,并有记录仪或色谱数据处理机或色谱工作站直接记录。使用氢火焰离子化检测器时,载气把分离了的组分逐一带进离子室做,在石英喷嘴内与燃气(H2)汇合通过喷嘴,在助燃器(Air)的帮助下燃烧。含有C,H有机组分就得以电离,生成正离子和电子。在喷嘴口上下二电极间直流高压的作用下,形成了微弱的离子流,通过与收集相连的高电阻(107欧-1010)取出电讯号,经放大后记录。选择一定的方法就可进行定性,定量分析。 定性分析的任务是确定色谱图上各个峰代表什么物质。各物质在一定色谱条件下有其确定的保留值,因此,保留值是定性分析的基础,可利用标准物质对照法进行定性分析。定量分析的任务是测定混合样品中各组分的含量。定量分析的依据是待测物质的质量m i与检测器产生的信号A i(色谱峰面积)成正比:m i=f’i A i 式中,f’i为比例常数,称为绝对校正因子。由于各组分在同一检测器上具有不同的响应值,即使两组分含量相同,在监测器上得到的信号往往不相等,所以,不能用峰面积来直接计算各组分的含量。因此,在进行定量分析时,引入相对校正因子f i(及通常说的校正因子)。 式中分别为标准物质的绝对校正因子、质量和峰面积。由此公式可知: 利用相对校正因子可将各组分峰面积校正为相当于标准物质的峰面积,利用校正后的峰面积便可准确计算物质的质量。常用的定量分析方法有归一化法、内标法、外标法和内加法等,它们各有一定的优缺点和适用范围。 内标法是一种准确而广泛定量分析方法,操作条件和进样量不必严格控制,限制条件较少。当样品中组分不能全部流出色谱柱,某此组分在检测器上无信号

气相色谱法测定苯系物

专业:应用化学学号:099930 姓名:孔璐璐 实验名称:气相色谱法测定苯系物 一. 实验目的 1、掌握气相色谱保留值定性及归一化法定量的方法和特点; 2、熟悉气相色谱仪的使用,掌握微量注射器进样技术。 二. 实验仪器与试剂 1. GC-2000型气相色谱仪,4台 2. 医用注射器,1支 3. 苯、甲苯、二甲苯混合物 三.实验原理 载气携带被分析的气态混合物通过色谱柱时,各组分在气液两相间反复分配,由于各组分的K值不同,先后流出色谱柱得到分离。 气相色谱的结构如下所述: (1)气路系统(Carrier gas supply) 气路系统:获得纯净、流速稳定的载气。包括压力计、流量计及气体净化装置。 载气:要求化学惰性,不与有关物质反应。载气的选择除了要求考虑对柱效的影响外,还要与分析对象和所用的检测器相配。 净化器:多为分子筛和活性碳管的串联,可除去水、氧气以及其它杂质。(2)进样系统:进样器+气化室 液体进样器:不同规格的专用注射器,填充柱色谱常用10μL;毛细管色谱常用1μL;新型仪器带有全自动液体进样器,清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成,一次可放置数十个试样。 气体进样器:推拉式、旋转式(六通阀)。 气化室:将液体试样瞬间气化的装置。无催化作用。 (3)柱分离系统 填充柱:内径2~4 mm,长1~3m,内填固定相; 毛细管柱:内径0.1~0.5mm,长达几十至100m,涂壁固定液毛细管柱因渗透性好、传质快,因而分离效率高(n可106)、分析速度快、样品用量小。 柱温:是影响分离的最重要的因素。(选择柱温主要是考虑样品待测物沸点和对分离的要求。)柱温通常要等于或略低于样品的平均沸点(分析时间20-30min);对宽沸程的样品,应使用程序升温方法。

经典液相色谱法习题

第10章经典液相色谱法习题 (一)选择题 单选题 1.组分在固定相中的质量为m A(g),在流动相中的质量为m B(g),而该组分在固定相中的浓度为c A(g/mL),在流动相中的浓度为C B(g/mL),则此组分的分配系数是( )。 A m A/m B B m B/m A C m A/(m A +m B) D C A/C B 2.在柱色谱法中,可以用分配系数为零的物质来测定色谱柱中的( )。 A 流动相的体积(相当于死体积) B 填料的体积 C 填料孔隙的体积 D 总体积 3.在以硅胶为固定相的吸附柱色谱中,正确的说法是( )。 A 组分的极性越强.被固定相吸附的作用越强 B 物质的相对分子质量越大,越有利于吸附 C 流动相的极性越强,组分越容易被固定相所吸附 D 吸附剂的活度级数越小,对组分的吸附力越大 4.纸色谱法与薄层色谱法常用正丁醇-乙酸-水(4:1:5,体积比)作为展开剂,正确的操作方法是( )。 A 三种溶剂混合后直接用作展开剂 B 三种溶剂混合、静置分层后,取上层作展开剂 C 三种溶剂混合,静置分层后,取下层作展开剂 D 依次用三种溶剂作展开剂 5.离子交换色谱法中,对选择性无影响的因素是( ). A 树脂的交联度 B 树脂的再生过程 C 样品离子的电荷 D 样品离子的水合半径 6.下列说法错误的是( )。 A 用纸色谱分离时,样品中极性小的组分R f值大 B 用反相分配薄层时,样品中极性小的组分R f值小 C 用凝胶色谱法分离,样品中相对分子质量小的组分先被洗脱下来 D 用离子交换色谱时,样品中高价离子后被洗脱下来 7.在一硅胶薄板上用不同的溶剂系统分离咖啡碱和氯原酸,结果如下,从中选出最好的溶剂系统是( )。 A 氯仿-丙酮(8:2):咖啡碱的R f为0.1,氯原酸的R f为0.0 B 氯仿-丙酮-甲醇-乙酸(7:2:1.5:0.5):咖啡碱的R f为0.48,氯原酸的R f为O.05

气相色谱法测定标准操作规程

气相色谱法测定标准操作规程 1、目的:本标准规定了气相色谱法的测定方法和操作要求。 2、范围:本公司检品气相色谱法的测定。 3、简述:以气体为流动相的色谱法称为气相色谱法,具有分离效能高、灵敏度高、样品用量少、分 析速度快等优点,但受样品蒸气压限制,不适用于难挥发和热稳定性差的物质的分析。样品中各组分在固定相与载气(流动相)间分配,由于各组分的分配系数不等,它们将按分配系数大小的顺序依次被载气带出色谱柱。分配系数小的先流出,大的后流出。各组分先后进入检测器,用数据处理系统记录色谱信号。 4、对仪器的要求: (1)气相色谱仪由载气源、进样部分、色谱柱、柱温箱、检测器和数据处理系统组成,进样部分、色谱柱和检测器的温度应根据分析要求适当设定。 (2)载气源:气相色谱法的流动相为气体,称为载气,一般氢气、氮气和氦气可用作载气,可由高压钢瓶或高纯度气体发生器提供,经过适当的减压装置,以一定的流速经过进样器和色谱柱;根据供试品的性质和检测器种类选择载气,除另有规定外,常用载气为氮气、氢气。 (3)进样部分:进样方式一般可采用溶液直接进样、自动进样,溶液直接进样采用微量注射器,采用溶液直接进样时,进样口温度应高于柱温20~50℃;进样量一般不超过数微升,柱径越细,进样量应越少。气体进行采用六通阀进样或十通阀自动进样。 (4)色谱柱色谱柱为填充柱,填充柱的材料为不锈钢,内径为2~4mm,柱长为2~4m,内装吸附剂,高分子多孔小球或涂渍固定液的载体。 (5)柱温箱由于柱温箱温度的波动会影响色谱分析结果的重现性,因此柱温箱控温精度应在±1℃,且温度波动小于每小时0.1℃。温度控制系统分为恒温和程序升温两种。 (6)检测器适合气相色谱法的检测器有火焰离子化检测器、热导检测器等,除另有规定外,一般用火焰离子化检测器,对碳氢化合物响应良好,适合检测大多数药物,用氢气作为燃气,空气作为助燃气。在使用火焰离子化检测器时,检测器温度一般应高于柱温,并不得低于140℃,以免水汽凝结。 (7)数据处理系统可分为记录仪和工作站。 5、操作步骤: (1)开机前的准备:打开氮气、氧气瓶,并调分压表压力为0.4MPa。 (2)打开氢气发生气电源开关。打开空气源开关。

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