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快速柱色谱指南

快速柱色谱指南
快速柱色谱指南

警示:这些材料所叙述的实验可能是危险的,因此需要高标准的安全训练、特殊的设备和装置,并在合适的人员监管下才能进行。对于履行这样的安全程序和措施,你负有全部的责任和义务,并独自承担其风险。对于所提供的任何材料的内容或其执行情况, MIT 将不负任何责任和义务,不承担任何风险。法律提示

7.9. 快速柱色谱使用指南

综述:

快速柱色谱(Flash Column Chromatography)是一种快速而且(通常是)容易的分离复杂混合物的方法。在5.301中,我们要进行相对较大量的快速柱色谱分离,分离约1g左右的物质。色谱柱通常都比这根柱子小,你们中的一些人在进入研究室后会有这方面的实践体会。柱色谱和薄层色谱的原理一样,但它可以用于制备量物质的分离。因为我们是用压缩空气将溶剂推过柱子,故称其为快速柱色谱。这不仅使分离效果更好,并且可缩短过柱时间。

读物:

更加全面的描述,请参阅LLP 第205-214页。

制备和操作快速柱色谱:

1)确定干燥、不含溶剂的待分离混合物的重量。

2)用薄层色谱选取溶剂体系,使R f的值处于0.2~0.3之间,但如果混合物复杂,这可能不现实。在比较复杂的情况下,可能需要借助梯度洗脱的方式,简单地说,就是在纯化洗脱的过程中不断提高溶剂的极性,该技术在后面有更加详尽的介绍。但是在薄层色谱分析中,你必需确定哪种溶剂体系将会使不同的点样处于R f在0.2~0.3的范围之内。

3)确定用于样品上柱的方法。你可有三种选择:净试样法,溶液法或硅胶吸附法。

净试样法:如果样品是非粘性油状物,使用净试样法最为容易。你可以用一个长的滴管过滤器将液体引入柱中,然后用预先确定的溶剂体系进行淋洗,把所有组分洗入柱子中。

溶液法:净试样法有时可能会引起分离柱断层。因此,对于液体和固体,更为普遍的方法是将样品溶于溶剂中,然后将溶液加入分离柱。最理想的状态是,混合物中所有组分在该溶剂体系(通常是戊烷或己烷)中的R f为0。这在多数情况下是难以实现的,所以可选用那种只移动混合物中一个化合物的溶剂,或者你可以简单地用所选择的洗脱液。记住:后面两种选择对于难度较大的分离纯化是有风险的。

硅胶吸附法:最后一个技术是将化合物沉积(吸附)到硅胶上,这对部分液体和所有固体都是有用的。注意:硅胶是酸性的,因此这一步骤将会破坏一些对酸敏感的化合物,它们通常需要在硅胶柱上再生。首先,在一圆底烧瓶中将混合物溶解在二氯甲烷中,加入硅胶(硅胶的质量大约是化合物质量的两倍)。在旋转蒸发仪上浓缩该溶液。注意:硅胶是非常细的粉末,很容易被吸入旋转蒸发仪中。用玻璃毛塞住接头或泵的保护装置,以防止固体被吸入泵中。快速转动亦可以避免这个问题的出现。当固体基本上干燥的时候(当多数固体从容器壁上脱落,说明固体已经干燥),从旋转蒸发仪上卸下烧瓶,再用真空泵将溶剂抽尽(假设混合物中没有易挥发性物质)。注意:用玻璃毛塞住真空泵接头,否则你可能会发现硅胶(以及你的化合物)进入真空管并沉积在那里。一旦其完全干燥之后(固体中再没有气泡产生),从真空系统中取下烧瓶,用干净的刮刀从壁上刮下固体。现在,你可以简单地用粉末漏斗将这部份固体加到分离柱的顶端,然后用洗脱液淋洗(每次1.5mL)。

4)确定合适的硅胶和化合物的比例。对于简单的分离,通常要求两者的比例为30~50:1(重量比);但对比较困难的分离,需要的比例高达120:1。阅读LLP上的相关材料,并且和一些经验丰富的同事进行讨论,将对你解决这个难题大有裨益。

5) 选取合适的分离柱。你所需用的硅胶量决定了分离柱的尺寸。是使用短而粗还是长而细的分离柱,迄今为止还没有定论。在5.301中,我们认为短而粗的分离柱会有更好的分离效果,但是这个结论可能会被你以后的一些同事所质疑。当你首次开始实验的时候,最好的选柱方法是向实验室的同事了解:对给定的硅胶量,应选择怎样的分离柱!把结论记在笔记本上(这比测量分离柱的直径方便很多)。在5.301中,我们只用一种型号的柱子,这就不存在什么选择问题了!

6) 选取合适的收集用试管。这也是一个向有经验的同事们请教的好机会。但也有简单的方法:将硅胶体积除以4,然后选取能装下这个体积的试管就可以了。(200mL的硅胶对应于50mL的组分)

7) 一旦你选定了分离柱,你需要堵住活塞底端以避免硅胶的流失。通常,用一小团棉花或者玻璃毛加一根长棍或玻璃棒即可完成。

8) 在通风橱中填充分离柱。考虑到要用大量挥发性溶剂,以及干燥硅胶对于健康的危害,不允许在通风橱外进行柱的操作。检查并确定柱子是否完全垂直,倾斜的柱子不利于分离。

9)关上活塞并且加上几英寸高的洗脱液。

10) 用漏斗向分离柱中加入一些沙(干燥并且经过洗涤的)。目的是在塞堵物上铺一薄层砂(不超过1cm),这样可以避免硅胶落入收集瓶中。

11) 量取合适量的硅胶,最安全的方式是在通风橱中量取。硅胶的密度大约是0.5 g/mL,因此可以直接用锥形瓶量取(100g=200mL)。不要让硅胶的体积超过烧瓶的1/3,因为我们还要在其中加入溶剂。

12) 在刚量取的硅胶中加入至少1.5倍体积的溶剂,将其制成浆状,用力振荡和强烈搅拌,使其充分混合,并且除去硅胶中的气体(气泡的存在将会使分离柱的效率大打折扣)。

13) 用粉末漏斗小心缓慢地将浆状物移入分离柱中,注意不要破坏下面的沙层。注意在灌浆的过程中不时地停下来并且摇动浆体,以确保硅胶混合均匀。灌浆结束后,用洗脱液反复冲洗烧瓶几次,并且将余下的溶剂硅胶混合物加入到分离柱中。

14) 用滴管和洗脱液将黏附在柱子顶部边缘上的硅胶冲洗到溶剂层中。

15) 当所有的硅胶都被洗离柱壁,打开活塞,用压缩空气给柱加压。柱内的硅胶将会压缩到原来高度的一半左右。检查以确保柱子的顶段平坦,如果不平,必需重新搅拌,然后沉降下来。在加压下,加入过量的洗脱液,用铅笔头或橡皮塞轻轻地从敲打柱子,这将使硅胶颗粒填充得更加紧密。收集从柱子中流出的所有洗脱液,在加入化合物之后重复使用。

注意:切记不要让溶剂液面低于填充层。

16)当柱子填充好以后,在硅胶的顶部加入沙子作为保护层。沙层需要填充的比较平整,厚度约在2cm左右。这在添加溶剂时起到保护柱子的作用——当溶剂加入过快时,如果没有沙层的保护,溶剂可能会破坏填充硅胶的平整的表面(因此影响分离效果)。

17)在溶剂还没有达到沙层之前,可以用压缩空气促使溶液层下降。

18)关闭活塞,将第一个试管放在柱子的出口下面。

19)小心地向分离柱中加入你的化合物——当添加液体时,确保是沿柱子的壁面加入,而不要直接滴加在柱的顶段。当冲洗含有混合物的烧瓶时,小心地一次性地将满满一滴管淋洗液加到分离柱中。然后打开活塞,当液体下降到填充物的顶段时关掉活塞。如此冲洗烧瓶三次。对沉积在硅胶上的混合物,还要再加2cm厚的保护沙层。

20)小心地在分离柱中加满洗脱液。开始时可以用巴斯德球管加入溶剂。当加入了1cm 高度的溶剂之后,最好打开活塞。继续用滴管滴加溶剂,直到溶剂高于柱内的填充层几个厘米。现在,可以通过一个粉末漏斗从锥形瓶中加入溶剂了——缓慢地让它沿柱子壁加入。一定要有耐心,不要破坏柱内填充物的顶段。

21)当把洗脱液装满分离柱之后,你就可以开始“过柱”了。请记住快的流速将使分离更好地进行。调整空气压力使达到一个快的流速——但不能象消防笼头那么快!保持压力,在收集试管装满后换上一支新的试管。注意随时向柱内补充溶剂。

22) 用TCL跟踪柱子的分离进程。一边收集样品,一边进行薄层色谱分析。这一点可能带来一些忙乱,因此,你若要观察色谱柱工作进展情况,则在一开始便可以减低气压(甚至完全去除)。

23)当操作梯度洗脱时,先用一种溶剂以保证具有较大R f的化合物先从柱中被洗脱。当他们被安全地洗脱到收集烧瓶之后,便可以更换一种极性更大的溶剂继续洗脱。注意:逐步提高溶剂的极性。过于急速的极性变换可能会使硅胶分裂——就像电影里可怕的地震场面一样,柱内的填充层出现裂缝。这对你的分离将会非常不利!因此,以每100mL (或更多)溶剂中增加5%左右的极性,直至达到所希望的溶剂。然后,用该种洗脱液洗脱,直到目标化合物被洗脱出来。这个时候,你可以继续更换洗脱液或者直接进行下一步。

24)当你确定所有目标化合物都已经从柱内被洗脱的时候,你就可以将每样东西收拾起来了。首先,在分离柱的底端放置一个大烧瓶,然后用一个夹子切断联通分离柱的压缩气体的气路。让气体将剩余的溶剂全部压出柱子,然后干燥硅胶(从分离柱中移出硅胶比较困难,除非它是完全干燥的)。对于大的分离柱,这个过程差不多要耗费一个小时。

25)当分离柱在干燥之时,可开始将组分合并起来。用薄层色谱来确定哪个试管中含有所需的纯样品。将相似纯度的组分合并放在大的圆底烧瓶中,并用旋转蒸发仪进行浓缩。对于费时较长的柱子,可在柱分离过程中就合并流出的组分,以加速进程。

26)当完全除去溶剂后,就可以用NMR分析所得到的化合物了。

怎样选择色谱柱

怎样选择色谱柱 现代高效液相色谱中,分离效果好坏很大程度上取决于色谱填料的选择。但 是色谱填料的选择范围很宽,要做合适的选择,必须对此有一定的认识和了解。 1、正相色谱 正相色谱用的固定相通常为硅胶(Silica),以及其他具有极性官能团,如胺基团 (NH2,APS)和氰基团(CN,CPS)的键合相填料。 由于硅胶表面的硅羟基(SiOH)或其他团的极性较强,因此,分离的次序是依据样品 中的各组份的极性大小,即极性强弱的组份最先被冲洗出色谱柱。 正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低,如:正乙烷(Hexane),氯仿(Chloroform),二氯甲烷(Methylene Chloride)等。 2、反相色谱 反相色谱填料常是以硅胶为基础,表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相。 反相色谱所使用的流动相极性较强,通常为水,缓冲液与甲醇,已腈等混合物。 样品流出色谱柱的顺序是极性较强组合最先被冲出,而极性弱的组份会在色谱柱上有 更强的保留。 常用的反相填料有C18(ODS)、C8(MOS)、C4(B)、C6H5(Phenyl)等。 二、聚合物填料

聚合物调料多为聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙酸酯等,其主要优点是在PH值为1~ 14均可使用。 相对与硅胶基质的C18填料,这类填料具有更强的疏水性;大孔的聚合物填料对蛋白 质等样品的分离非常有效。 现在的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料,色谱柱柱效较低。 三、其他无机填料 其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化。由于其特殊的性质,一般仅限于特殊的 用途。如石墨化碳也用于正逐渐成为反相色谱填料。这种填料的分离不同与硅胶基质烷基 键合相,石墨化碳的表面即是保留的基础,不再需其它的表面改性,该柱填料一般比烷基 键合硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强,石墨化碳可用于分离某些几何导构体,又由 于HPLC流动相中不会被溶解,这类柱可在任何PH与温度下使用。氧化铝也可用于HPLC, 氧化铝微粒刚性强,可制成稳定的色谱柱柱床,其优点是可在PH高达12的流动相中使用。 但由于氧化铝与碱性化合物作用也很强,应用范围受到一定的限制,所以未能广泛应用, 新型氧化锆填料也可用于HPLC,商品化的仅有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱,应 用PH范围1~14,温度可达100℃。由于氧化锆填料几年才开始研究,加之面临的实验难 度,其重要用途与优势尚在进行中。

气相色谱柱知识详解

气相色谱柱知识详解 第一节气相色谱柱的类型 气相色谱法(gas chromatography, 简称GC)亦称气体色谱法,气相层析法。其核心即为色谱柱。 气相色谱柱有多种类型。从不同的角度出发,可按色谱柱的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能等进行分类。色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯等,根据所使用的材质分别称之为玻璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。在毛细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱,后者应用范围最广。对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢柱,其形状有U型的和螺旋型的,使用U 型柱时柱效较高。按照色谱柱内径的大小和长度,又可分为填充柱和毛细管柱。前者的内径在24mm,长度为110m左右;后者内径在0.20.5mm,长度一般在25100m。在满足分离度的情况下,为提高分离速度,现在也有人使用高柱效、薄液膜的10m短柱。 根据固定液的化学性能,色谱柱可分为非极性、极性与手性色谱分离柱等。固定液的种类繁多,极性各不相同。色谱柱对混合样品的分离能力,往往取决于固定液的极性。常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈醚类等。新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液,主要有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环糊精衍生物等。其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手性色谱柱,用于分离各种对映体十分有效,是近年来发展极为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。 在进行气相色谱分析时,色谱柱的选择是至关重要的。不仅要考虑被测组分的性质,实验条件例如柱温、柱压的高低,还应注意和检测器的性能相匹配。有关内容我们将在以后章节中加以详细讨论。 第二节填充气相色谱柱 填充气相色谱柱通常简称填充柱,在实际分析工作中的应用非常普遍。据资料统计,日常色谱分析工作大约有80%是采用填充柱完成的。填充柱在分离效能和分析速度方面比毛细管柱差,但填充柱的制备方法比较简单,定量分析的准确度较高,特别是在某些分析领域(例如气体分析、痕量水分析)具有独特用途。从发展上看,虽然毛细管柱有逐步取代填充柱的趋势(例如已有一些日常分析使用PLOT柱代替过去常用的气固色谱填充柱),但至少在目前一段时期内,填充柱在日常分析中仍是一种十分有价值的分析分离手段。 填充柱主要有气固色谱柱和气液色谱填充柱两种类型。在色谱柱中关键的部分是固定相。在本节我们将首先介绍柱管的选择及其处理方法,然后再分别重点讨论气固色谱柱和气液色谱填充柱有关固定相的内容。

气相色谱色谱柱的选择及分类(20210225213401)

气相色谱色谱柱的选择及 分类 Prepared on 24 November 2020

气相色谱色谱柱的选择及分类 固定相的选择 当而对一个未知物时,先试用现有GC柱,如果该柱分离不理想,根据你对样品的了解,基本原则是分析物与固定相有相似化学性质时才会相互作用。这说明对样品越了解,越容易找到合适的固定相。 非极性分子——通常仅由C和H组成并且无偶极矩,直联(正烷)是常见的非极性化合物的例子。 极性分子——主要由C和H组成同时也有其他原子,如:N、0、P、S或卤素。样品包括有醇类、胺类、硫醇类、酮类、有机卤化物等。 可极化物质一主要由C和H组成同时包含不饱和键。通常有:焕和芳香族化合物。 如果你的样品是具有相似的化学性质的非极性组分的混合物,比如大多数石油馀分中的慌,你可以试用OV-1毛细管色谱柱,它按沸点顺序分离。如果你怀疑有芳族化合物,试着用有苯基的SE-52或SE-54柱。 极性或可极化组分样品能够在中极性和/或可极化固定相色谱柱上进行分析,如有苯基或类似基团固定相,比如OV-17或OV-225柱。如果需要更高极性,可以选用聚乙二醇(PEG)固定相,即通常所说的WAX固定相。 膜厚选择 薄膜比厚膜洗脱组分快、峰分离好、温度低。 一般而言,色谱柱的膜厚为到umo对于流出达300c的大多数样品(包括蜡、甘油三脂、笛族化合物等)能够很好的分析。对于更高的洗脱温度,可以用um的液膜。而厚液膜对于低沸点化合物有利,对于流出温度在100℃?200c之间的物质,用1?Um的液膜效果较好。超厚膜(3?5um)用于分析气体、溶剂和可吹扫出来的物质,以增加样品组分与固定相的相互作用。另一个选择厚膜的原因是当用大口径柱时保持分离度和保留时间。由于这个原因,大口径柱都只有厚膜.厚膜的流失较大,温度极限必须随膜厚度增加而下降。 长度选择 一般情况,15m柱用于快速筛选简单混合物或分子量极高的化合物。30m柱是最普遍的柱长。超长柱(50、60或100m、150m)用于非常复杂的样品。

气相色谱柱的选择

气相色谱柱的选择 当面对一个未知物时,先试用现有GC柱,如果该柱分离不理想,根据你对样品的了解,基本原则是分析物与固定相有相似化学性质时才会相互作用。这说明对样品越了解,越容易找到合适的固定相。非极性分子——通常仅由C和H组成并且无偶极矩,直联(正烷)是常见的非极性化合物的例子。极性分子——主要由C和H组成同时也有其他原子,如:N、O、P、S或卤素。样品包括有醇类、胺类、硫醇类、酮类、有机卤化物等。可极化物质——主要由C和H组成同时包含不饱和键。通常有:炔和芳香族化合物。我公司提供的色谱柱品种齐全,能够完全满足你分析的需要。如果你的样品是具有相似的化学性质的非极性组分的混合物,比如大多数石油馏分中的烃,你可以试用SE-30毛细管色谱柱,它按沸点顺序分离。如果你怀疑有芳族化合物,试着用有苯基的SE-54或OV-35柱。极性或可极化组分样品能够在中极性和/或可极化固定相色谱柱上进行分析,如有苯基或类似基团固定相,比如OV-17或OV-225柱。如果需要更高极性,可以选用聚乙二醇(PEG)固定相,即通常所说的W AX 固定相。 毛细管色谱柱规格的选择 1、膜厚 薄膜比厚膜洗脱组分快、峰分离好、温度低。一般而言,色谱柱的膜厚为0.25到0.5μm。对于流出达300℃的大多数样品(包括蜡、甘油三脂、甾族化合物等)能够很好的分析。对于更高的洗脱温度,可以用0.1μm的液膜。而厚液膜对于低沸点化合物有利,对于流出温度在100℃~200℃之间的物质,用1~1.5μm的液膜效果较好。超厚膜(3~5μm)用于分析气体、溶剂和可吹扫出来的物质,以增加样品组分与固定相的相互作用。另一个选择厚膜的原因是当用大口径柱时保持分离度和保留时间。由于这个原因,大口径柱都只有厚膜。厚膜的流失较大,温度极限必须随膜厚度增加而下降。 2、长度 一般情况,15m柱用于快速筛选简单混合物或分子量极高的化合物。30m柱是最普遍的柱长。超长柱(50、60或100m、150m)用于非常复杂的样品。 柱长度在柱性能上不是一个重要参数,例如:加倍柱长,恒温分析时间则加倍但峰分辨率仅增大约40%。如果分析只是比较好但不是特别好时,有比增加柱长度更好的办法来改进分析结果,如考虑更薄的膜,优化载气流量或用程序升温等。 分析活性极强的组分是一种特殊情况。如果样品与柱材质接触,那么峰会严重拖尾。较厚的膜、相对短的柱可以由于较少的柱材和较厚的固定液体掩盖其表面以屏蔽活性表面从而减少相互作用的机会。 3、内径 增加直径意味着需要更多的固定相,即使厚度不增加,也有较大的样品容量。同时也意味着降低了分离能力且流失较大。小口径柱为复杂样品提供了所需的分离,但通常因为柱容量低需要分流进样。如果分离度的降低能够接受的话,大口径柱可以避免这一点。当样品容量是主要的考虑因素时,如:气体、强挥发性样品、吹扫和捕集或顶空进样,大内径甚至PLOT 柱可能比较合适。同时色谱柱内径的选择中要考虑仪器的限制和要求。填充柱的进样口可以使用大口径毛细管柱(0.53mm内径),而小口径柱就不一定能够被连接在仪器上使用。毛细管柱的进样口一般可以用于所有内径范围的毛细管柱。(0.1mm、0.25mm、0.32mm、0.53mm)直接联用的GC/MSD和MSD需要小口径柱,因为真空泵不能处理大口径柱的大流量。查明你的整个系统看看你适合那些柱内径的色谱柱。

气相色谱柱和毛细管柱结构特点

气相色谱柱和毛细管柱结构特点,它们有什么不同点,主要是结构上,还有实验应用上,一定详细,谢谢啊 最佳答案 气相色谱柱分填充柱和毛细管柱。填充柱的填料可以是多孔性粒状系缚剂或在惰性载体颗粒表面均匀的涂敷一层很薄的固定液膜。填充柱常用内径2-5mm,长0.5-10m的金属管或玻璃管。填充柱制备简单,可供选用的载体、固定液、吸附集种类很多,因而具有广泛的选择性,有利于解决各种各样组分的分离分析问题,应用比较普遍。此外,填充柱的样品负荷量大,可用于制备色谱其缺点是柱渗透性较小,传质阻力较大,柱子不能过长,因而分离效率较低。柱效的选择问题,视试样组分而定,许多分析并不需要很高的分离效率,因此填充柱仍有其广泛的应用前景。如工业废水中硝基苯的分析、苯系物的分析等用填充柱气象色谱法足以满足分析要求。现在的填充柱一般只分析气体用。毛细管柱则又可分为空心毛细管柱和填充毛细管柱两种。空心毛细管柱是将固定液直接涂在内径只有0.1~0.5mm的玻璃或金属毛细管的内壁上,填充毛细管柱是近几年才发展起来的,它是将某些多孔性固体颗粒装入厚壁玻管中,然后加热拉制成毛细管,一般内径为0.25~0.5mm。 气相色谱柱选择指南 1)柱长度的选择 分辨率与柱长的平方根成正比。在其他条件不变的情况下,为取得加倍的分辨率需有4倍的柱长。较短的柱子适于较简单的样品,尤其是由那些在结构、极性和挥发性上相差较大的组分组成的样品。 一般来说: 15m的短柱用于快速分离较简单的样品,也适于扫描分析; 30m的色谱柱是最常用的柱长,大多数分析在此长度的柱子上完成; 50m、60m或更长的色谱柱用于分离比较复杂的样品。 应该注意,柱长增加分析时间也增加。 2)柱内径的选择 柱径直接影响柱子的效率、保留特性和样品容量。小口径柱比大口径柱有更高柱效,但柱容量更小。 0.25mm:具有较高的柱效,柱容量较低。分离复杂样品较好。 0.32mm:柱效稍低于0.25mm的色谱柱,但柱容量约高60%。 0.53mm:具有类似于填充柱的柱容量,可用于分流进样,也可用于不分流进样,当柱容量是主要考虑因素时(如痕量分析),选择大口径毛细管柱较为合适。 3)液膜厚度的选择 液膜厚度影响柱子的保留特性和柱容量。厚度增加,保留也增加。 0.1~0.2μm :薄液膜厚度的毛细管柱比厚液膜的毛细管柱洗脱组分快,所需柱温度低,且高温下柱流失较小,适用高沸点的化合物的分析。 0.25~0.5μm :常用的液膜厚度。 厚液膜:对分析低沸点的化合物较为有利。

液相色谱柱的选择和介绍

液相色谱分离速度提高及选择性优化
安捷伦液相色谱柱介绍与选择
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How to fast your LC separation Agilent LC colmns 2008.10.23 Dalian

液相色谱方法开发中如何选择色谱柱 液相色谱方法开发中如何选择色谱柱?
1.根据样品特性选择分离模式 2 色谱柱的适应性和选择性 2.色谱柱的适应性和选择性 3.色谱柱规格的选择
我要一根ODS柱
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How to fast your LC separation Agilent LC colmns 2008.10.23 Dalian

HPLC模式选择
溶于有机溶剂
硅胶的正相色谱 溶于正己烷 用不同键合相的正相色谱
溶于甲醇或甲醇/水 或乙腈或乙腈/水
用不同键合相的反相色谱 用不同键合相的反相色谱
分子量<2,000
溶于四氢呋喃
低分子凝胶渗透色谱 用不同键合相的反相色谱
溶于水
非离子化
抑制电离反相键合相色谱 离子对键合相的反相色谱
样品
离子化 硅胶基质的反相色谱 离子交换色谱 溶于有机溶剂 凝胶渗透色谱 凝胶过滤色谱 溶于水 大孔填料的离子交换色谱 用大孔填料的反相色谱
分子量>2,000
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How to fast your LC separation Agilent LC colmns 2008.10.23 Dalian

分离模式的选择实例-三聚氰胺分析
三聚氰胺是强极性,弱碱性化合物(pKa=8),微溶于水。
模式一:离子对键合相的反相色谱 对应国标方法GB/T 22388-2008第一法(反相离子对方法) 流动相:离子对试剂(辛烷磺酸钠)溶液:乙腈 = 92:8 色谱柱:ZORBAX SB-C8 4.6x250mm,5um 模式二:硅胶基质的反相色谱(HILIC) 对应安捷伦开发的HILIC模式方法 流动相: 10mM乙酸铵:ACN=11:89 色谱柱:Zorbax Rx-Sil, Rx-Sil 2.1 2 1×150mm, 150mm 5um
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模式三:离子交换色谱 对应安捷伦开发的离子交换方法 流动相:50mM 甲酸铵(pH3.0):乙腈=15:85 色谱柱: ZORBAX 300SCX 4 4.6 6×150mm, 150mm 5um
How to fast your LC separation Agilent LC colmns 2008.10.23 Dalian

如何选择色谱柱

如何选择色谱柱? 要选择色谱柱,首先需要确定要使用的是填充柱还是毛细管柱。 填充柱或毛细管柱?填充柱比毛细管柱具有更高的样品容量,虽然这一差距由于HP 发明了大孔 530mm 毛细管而大大缩小。检测器灵敏度的改进也减少了对大剂量样品的需要。填充柱可能具有优势的领域是气体样品的分析。 对于几乎所有的其他样品,毛细管柱具有高很多的效率(窄峰),这可以大大改进峰分离。实际上,分离能力很大,以至于许多分析物在很简单的分析中使用非常短的色谱柱就可以完成分离了。节省的时间可以直接转化为循环时间的缩短和样品通量的增加。 对于新的或更新的方法,如果没有非常具有说服力的理由使用填充柱的话,我们推荐使用毛细管柱。 色谱柱材料 这种材料必须尽可能是惰性的,尤其是对于痕量分析或容易拖尾的化合物,例如硫醇或类似的活性化合物。对于毛细管柱,熔融石英是可选的材料。 有两种类型的熔融石英毛细管柱:壁涂开管柱 (WCOT) 色谱柱和多孔层开管柱(PLOT) 色谱柱。WCOT 色谱柱是固定相液膜涂渍在去活的色谱柱壁上。这是气相色谱中最常用的色谱柱。PLOT 色谱柱中固定相是固体物质涂渍到色谱柱壁上。填充柱可以是玻璃或金属,通常是不锈钢的。金属虽然比较有活性,但其对非极性物质比较稳定。但是如果样品中有极性组分需要分析,请选择玻璃柱。如果玻璃柱还是活性强(引起峰拖尾、样品丢失等),请进行去活处理。 固定相 选择毛细管柱时,首先需要确定是否需要 PLOT 色谱柱。下面是 3 种 PLOT 色谱柱的典型应用领域: 分子筛不挥发气体,对水比较敏感 二乙烯基苯 (DVB) — HP-PLOT Q C1 到 C3 全部异构体的分离,部分 C4 和更高的(直到 C14)的异构体分离,极性化合物,挥发性溶剂可以允许含水 氧化铝 Al2O3 C1 到 C10 异构体的分离, 对水比较敏感 如果上面提到的应用没有感兴趣的,则您可以选择一个 WCOT 类型色谱柱。 当面对一种未知样品时,首先尝试目前在 GC 上的色谱柱。如果不能获得满意的结果,请考虑所了解的样品信息。基本原理是分析物与具有相似化学性质的固定相间更容易相互作用。这意味着了解的样品信息越多,越容易找到最佳分离固定相。 最重要的步骤是确定分析物的极性特征: § 非极性分子—通常只包含碳氢原子没有偶极距。 § 直链碳氢化合物(n-烷烃)是非极性化合物的例子。 § 极性分子—主要包含碳氢,也包含氮、氧、磷、硫或卤原子。例如醇、胺、硫醇、酮、腈、有机卤化物等。 § 可极化的分子—主要包含碳氢,也包含不饱和键。例如烯烃、炔烃和芳香族化合物。 针对特定分离需要提供正确的固定相:样品是具有相同化学类型的非极性物质的混合物吗?例如大多数石油馏分中的碳氢化合物?请尝试非极性色谱柱,如 HP-1,可以将它们按(近似)沸点顺序分离。如果怀疑有一些芳香族化合物,请尝试 HP-5 或 HP-35 等适用苯基化合物的色谱柱。

气相色谱色谱柱的选择及分类

气相色谱色谱柱的选择及分类 1.1 固定相的选择 当面对一个未知物时,先试用现有GC柱,如果该柱分离不理想,根据你对样品的了解,基本原则是分析物与固定相有相似化学性质时才会相互作用。这说明对样品越了解,越容易找到合适的固定相。 非极性分子——通常仅由C和H组成并且无偶极矩,直联(正烷)是常见的非极性化合物的例子。 极性分子——主要由C和H组成同时也有其他原子,如:N、O、P、S或卤素。样品包括有醇类、胺类、硫醇类、酮类、有机卤化物等。 可极化物质——主要由C和H组成同时包含不饱和键。通常有:炔和芳香族化合物。 如果你的样品是具有相似的化学性质的非极性组分的混合物,比如大多数石油馏分中的烃,你可以试用OV-1毛细管色谱柱,它按沸点顺序分离。如果你怀疑有芳族化合物,试着用有苯基的SE-52或SE-54柱。 极性或可极化组分样品能够在中极性和/或可极化固定相色谱柱上进行分析,如有苯基或类似基团固定相,比如OV-17或OV-225柱。如果需要更高极性,可以选用聚乙二醇(PEG)固定相,即通常所说的WAX固定相。 1.2膜厚选择 薄膜比厚膜洗脱组分快、峰分离好、温度低。 一般而言,色谱柱的膜厚为0.25到0.5μm。对于流出达300℃的大多数样品(包括蜡、甘油三脂、甾族化合物等)能够很好的分析。对于更高的洗脱温度,可以用0.1μm的液膜。而厚液膜对于低沸点化合物有利,对于流出温度在100℃~200℃之间的物质,用1~1.5μm的液膜效果较好。超厚膜(3~5μm)用于分析气体、溶剂和可吹扫出来的物质,以增加样品组分与固定相的相互作用。另一个选择厚膜的原因是当用大口径柱时保持分离度和保留时间。由于这个原因,大口径柱都只有厚膜。厚膜的流失较大,温度极限必须随膜厚度增加而下降。 1.3长度选择 一般情况,15m柱用于快速筛选简单混合物或分子量极高的化合物。30m柱是最普遍的柱长。超长柱(50、60或100m、150m)用于非常复杂的样品。

气相色谱法检测时色谱柱的选择

气相色谱法检测时色谱柱的选择 气相色谱柱是样品中残留溶剂测定的理论与物质基础,所以对色谱柱的选择也是最关键的步骤。气相色谱柱可分为填充柱和毛细管柱两大类,其中填充柱又分玻璃柱和不锈钢柱;毛细管柱按柱__口直径一般又有0153mm和0132mm两种规格,前者又叫大口径毛细管柱,柱容量大,在残留溶剂测定中应用较多。由于毛细管柱造价高,中国药典2000年版结合中国国情,用填充柱测定,美国药典24版(USPXXIV)和英国药典2000年版(BP2000)要求用毛细管柱。从填料来分,填充柱一般选用高分子多孔小球系列(GDX101,GDX102,GDX103,GDX301,GDX401)直接测定。GDX的表面积大(1~500m2/g),有一定的机械强度,可在250℃以下应用。无论极性还是非极性物质,在这种固定相上的拖尾现象都降到最低限度;它和羟基的化合物亲和力极小,可使水、醇类物质大大提前流出柱子;氧化氮、HCN、NH3、SO2、COS等活泼气体可以很快流出,不干扰测定,这些优点对残留溶剂测定来说是比较理想的。 这类填料的应用约占填充柱测定残留溶剂的文献的90%。GDX既是性能优良的吸附剂,能直接作为气相色谱的固定相,直接用于气固分析,也能作为担体涂布 PEG系(PEG20M,PEG2M,PEG10000,PGE5000),DEGS(丁二酸二乙二醇酯),DG (缩二甘油),丙二醇乙二酸聚酯,OV- 225,SE52(苯基甲基硅酮)等固定液,用于残留溶剂测定,当然担体的选择也有多种,如6201、硅藻土、PoraparkQ等。在柱子的选择上,一般选用GDX系列就能解决问题,但对于某些样品,就需要用某些固定液来进行分离才能满足要求,如二甲基甲酰胺26。选择原则是相似相溶,对于醇、胺等能形成氢键的物质,除上面介绍的GDX外,也可选择极性固定液。另外也可将不同极性的固定液混合涂布在担体上进行分离27。 毛细管柱的种类也很多,如 OV-101,SE-54,CP-Sil-5CB28,AC-20,SE-30,HP-5,HP-20M,100%二甲基硅氧 烷,AT- 624,TFAP等,一般长10~30m不等。填充柱价格便宜,易得,一直占据溶剂残留量检测的主导地位,只是柱效较低,只有500~1000左右,分离复杂样品的能力差。杨绍英、陈志华在测定心痛定中两种残留溶剂时就分别用两种色谱条件,比较麻烦29。但填充柱仍然是我们的首要选择。张咏梅、洪铮在紫杉醇原料药中有机溶剂残留量的气相色谱分析中,应用GDX401填充柱同时检测甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷,方法准确可靠30。王卫、高立勤在测定盐酸莫索尼定有机溶剂残留量时以正丙醇为内标,用GDX-401填充柱测定乙醚和异丙醇的残留量,方法灵敏、准确、可信31。 邓湘昱也用GDX-401填充柱测定盐酸土霉素中残留甲醇,结果证明方法简单可靠32。黄剑英、顾以振用GDX-401填充柱、用恒温条件建立同时测定中国药典规定的7种溶剂的测定方法,方法分离度较好,准确可靠33。这些均说明填充柱在测定残留溶剂中的重要作用。近年来,毛细管柱应用越来越多,有取而代之的趋势。特别是近两年,文献报道关于残留溶剂测定的文章中,用毛细管柱测定的约占总数的90%,填充柱只占10%,由此可见其趋势。毛细管柱的理论塔板数约为10万左右,与填充柱相比柱效和灵敏度均要高的多,对复杂和微量残留溶剂的分析能力有极大的提高,所以选择毛细管柱一般都能解决分离问题。其中柱口直径为0153mm的大口径毛细管柱因其柱容量大尤其应用广泛。姚倩、李章万、张

色谱柱选择

氰基柱与C18柱都是以球形硅胶微粒(通过无孔硅胶聚集成)为基质,只不过氰基柱键合的有机分子中含有极性基团,吸附活性较空白硅胶低,常用于正相操作。氰基柱能与某些含有双键的化合物发生选择性相互作用,因而对双键异构体或含有不等量双键的环状化合物有更好的分离能力。所以在选择极性键合相的柱子中,氰基柱是首选。 氰基柱可用于非极性、弱极性和中等极性化合物分析,在反相模式下,其保留性弱于C18,但对强极性化合物的保留强于C18(C18基本不保留强极性化合物)。氰基柱还可用于正相模式。 所以C18与氰基柱能够分析的化合物有一定的重合,但是两者的选择性有很大不同。C18是目前适用范围最广的色谱柱,适用于非极性、弱极性和中等极性化合物分析,某些强极性化合物配合离子对流动相也可以用C18分析,C18为纯反相柱。通常来说,化合物在正辛醇-水中的分配系数有一定差异,C18就能很好的分离它们。氰基柱上有极性基团,所以它对化合物的极性相互作用的强弱是分离化合物的基础,一般,化合物上极性基团的种类、数量或位置有差异,往往就能在氰基柱上较好分离。 氨基和氰基柱的使用和保养 氰基柱的使用和保养 CN基柱作反相色谱,操作和维护和C18柱完全相同。CN柱用于反相条件时,CN键会水解,尤其是在pH1.5-7.0范围以外,在极端酸性和碱性条件下柱寿命会下降很快,如果在这个条件下使用,需要清洗一下,也需要用10倍柱体积溶液冲洗,如下:95%水/5%乙腈、THF 四氢呋喃、95%乙腈/5%水并保持95%乙腈/5%水继续冲洗,以低流速0.2-0.5mL/min过夜冲洗。在pH1.5-7.0条件时,也比较伤柱子,使用完以后要注意冲洗,可以参照上述方法,时间不需要那么长,可适当减少。柱子使用一定时间后,柱效下降,老化,也可如正相时清洗一下柱子恢复柱性能,清洗时用10倍柱体积的下列溶液冲洗:95%水/5%乙腈THF四氢呋喃95%乙腈/5%水再走流动相即可。 CN柱用于正相使用时没什么问题,当柱子使用一定时间后,柱效下降,柱子老化,可清洗一下恢复柱性能。清洗时用10倍柱体积的下列溶液冲洗:氯仿、异丙醇、二氯甲烷再走流动相即可。 如果在pH 2.0-5.0条件时用流动相平衡一下即可,这是最理想的pH范围。 CN柱子不使用时,可用异丙醇或正己烷保存,两端封好。流动相改变时要注意过渡,比如缓冲盐过渡到有机相时需要先用水冲洗再走有机相。

高效液相色谱柱的选择

液相色谱柱的选择、使用、维护和常见故障的排除 液相色谱的柱子通常分为正相柱和反相柱。正相柱大多以硅胶为柱,或是在硅胶表面键合-CN,-NH3等官能团的键合相硅胶柱;反相柱填料主要以硅胶为基质,在其表面键合非极性的十八烷基官能团(ODS)称为C18柱,其它常用的反相柱还有C8,C4,C2和苯基柱等。另外还有离子交换柱,GPC柱,聚合物填料柱等。本文重点介绍反相色谱柱的选择和使用:一、反相色谱柱的选择 1.柱子的PH值使用范围 反相柱优点是固定相稳定,应用广泛,可使用多种溶剂。但硅胶为基质的填料,使用时一定要注意流动相的PH范围。一般的C18柱PH值范围都在2~8,流动相的PH值小于2时,会导致键合相的水解;当PH值大于7时硅胶易溶解;经常使用缓冲液固定相要降解。一旦发生上述情况,色谱柱人口处会塌陷。同样填料各种不同牌号的色谱柱不尽相同。如果流动相PH较高或经常使用缓冲液时,建议选择PH范围大的柱子,例如戴安公司的Acclaim柱PH 2-9或Zorbax的PH 2-11. 5的柱子。 2.填料的端基封尾(或称封口) 把填料的残余硅羟基采用封口技术进行端基封尾,可改善对极性化合物的吸附或拖尾;含碳量增高了,有利于不易保留化合物的分离;填料稳定性好了,组分的保留时间重现性就好。如果待分析的样品属酸性或碱性的化合物,最好选用填料经端基封尾的色谱柱。 3.戴安公司Acclaim柱子介绍—极性封尾C16固定相柱 戴安公司有28种类型的柱子,Acclaim反相柱填料高纯,金属含量极低,完全封尾。PH 2-9范围内兼容,低流失,高柱效。尤其是2003年推出的Acclaim极性封尾C16柱,是最先商品化的磺酰氨-O链接键的色谱柱,具极低的硅羟基活性,能在极性溶剂甚至100%水的条件下长期使用。对酸性和碱性化合物有极为尖锐的好的色谱峰形,与现有的一流色谱柱相比有更好的立体选择性。(下图是Acclaim极性封尾C16柱和市售极性封尾一流色谱柱分离酸性化合物谱图的比较) 二、液相色谱柱的使用 色谱柱在使用前,最好进行柱的性能测试,并将结果保存起来,作为今后评价柱性能变化的参考。在做柱性能测试时要按照色谱柱出厂报告中的条件进行(出厂测试所使用的条件是最佳条件),只有这样,测得的结果才有可比性。但要注意:柱性能可能由于所使用的样品、流动相、柱温等条件的差异而有所不同。 1、样品的前处理 a、最好使用流动相溶解样品。 b、使用预处理柱除去样品中的强极性或与柱填料产生不可逆吸附的杂质。 c、使用0.45μm的过滤膜过滤除去微粒杂质。 2、流动相的配制 液相色谱是样品组分在柱填料与流动相之间质量交换而达到分离的目的,因此要求流动相具备以下的特点: a、流动相对样品具有一定的溶解能力,保证样品组分不会沉淀在柱中(或长期留在柱中)。 b、流动相与样品不产生化学反应 c、流动相的黏度要尽量小,以便得到好的分离效果;降低柱压降,延长泵的使用寿命(可运用提高温度的方法降低流动相的黏度)。 d、流动相的物化性质要与使用的检测器相适应。如使用UV检测器,最好使用对紫外吸收较低的溶剂配制。 e、流动相沸点不要太低,否则容易产生气泡,导致实验无法进行。 f、在流动相配制好后,一定要进行脱气。除去溶解在流动相中的微量气体既有利于检测,

如何选择色谱柱

如何选择色谱柱,比较一下C-18及C-8柱的硅烷基质 C-18和C-8硅烷色谱柱是高效液相色谱(HPLC)中最常使用的色谱柱,而且,在美国市场上有多于100种C-18和C-8色谱柱出售。面对这么多可供选择的色谱柱,分析工作者很难从中选出适当的色谱柱来具体使用,同时更难选择出一根合适的替换柱。 对于非极性样品(如小分子芳烃)或弱极性样品(如对羟基苯甲酸酯),C-18和C-8色谱柱是最容易选择的。对于这类样品,色谱柱之间的主要差异在于保留因子(k);而在选择性方面却只有微小的差异。但对于极性和中等极性样品色谱柱的选择却相当困难。例如含氨基或酸性基团的药物化合物。分析工作者会发现极性样品在保留时间、选择性和峰形都有很大的差别。 色谱柱的选择性和峰形受到担体硅胶的影响远大于键合相的影响。另外,有研究报道在反相色谱中表面硅烷醇、硅酸及金属杂质的影响。在特殊情况下,选择性的差异可由填料制备时使用的键合过程决定的。 通常情况下,色谱工作者选择HPLC色谱柱是通过比较由色谱柱供应商所提供的填料介质的规格来决定的。这些规格内容包括:表面积、末端封尾、含碳量、颗粒形状、颗粒尺寸、孔径、孔容积、装填密度和键合度。含碳量和键合度仅由色谱制造商提供,没有这些规格使用者不可能计算出碳的克数,也不可能计算出一根色谱柱中键合相的微分子数。分析工作者可使用这两个数据来估计一根色谱柱的疏水性质。然而,即使制造商提供所有上述规格数据,使用者也不可能精确地预测出色谱柱对含有极性官能团的化合物的选择性。 由于色谱的保留时间是基于分析物和填充基质之间许多微妙的相互作用,我们建议使用混合物测试来比较填充基质的规格与性能。Engelhardt 和他的同伴回顾了硅烷反相色谱的特性,并且提出用溶解物试验来描述固定相的疏水性和亲硅基醇特性。另外有一些人也改进了测试条件和方法来解释那些色谱数据,但他们只测试了很少的商品色谱柱,并且在他们的测试混合物中没有羧酸。在本文中,我们使用了一个含有羧酸的测试混合物来收集了86根C-18和C-8硅烷色谱柱(见表1)的数据。我们将测试结果详细描述如下。表1:研究中所使用的色谱柱的生产商(略)。 在我们的比较中,我们使用了含有6种物质的测试混合物,此6种物质列于图1。每一种物质在测试混合物中都起特殊的作用。尿嘧啶是用于产生空体积。甲苯是测试色谱柱的疏水性。吡啶和N,N-二甲基苯胺是用来测试硅醇基对碱性物质的活性的碱性胺类物质。苯酚是一种弱酸,用于与吡啶联合起来确定活性担体硅的数量。4-正丁基苯甲酸是一种用于测试硅醇基对酸性物质的活性羧酸,此方面是色谱柱制造者开发碱性去活色谱柱来作胺类物质分析时经常忽略的。 我们使用的流动相是含有65%的乙腈和35%的浓度为0.05M的磷酸钾混合溶液,pH值为3.2。pH=3.2的缓冲溶液可使4-正丁基苯甲酸质子化,同时可提高吡啶和N,N-二甲基苯胺的保留时间的重现性。我们发现使用没有加缓冲溶液的流动相,如65%乙腈和35%水,即使我们使用同一瓶流动相,也无法得到重现性较好的保留时间和峰形。高离子强度的缓冲溶液,如本次测试所使用的0.05M的缓冲溶液,会抑制一些硅醇基的活性(2,5),但对于将胺从一些非碱性去活的反相色谱柱中洗脱下来,有一些抑制作用是必要的。 我们测试过另外两种缓冲溶液,但它们的作用均少于pH=3.2的0.05M磷酸钾溶液。0.01M 磷酸钾缓冲溶液在pH=3.2时,胺类化合物在有些色谱柱中产生前移峰。0.05M磷酸钾缓冲溶液在pH=7时,胺类物质产生的峰形比在pH=3.2时更好。吡啶和N,N-二甲基苯胺的pKa 均大约为5.2;因此,这些组分在pH=7时未质子化并且呈中性,同时并不与强酸性的硅醇基发生离子交换作用。 液相色谱柱原理

常用液相色谱柱选择

常用色谱柱简介 气相色谱毛细柱 (键合,聚二甲基硅氧烷) HP-1,DB-1,P-1,CP-SIL5CB, Ultra-1,007-1,RTx-1,AT-1 类似固定相:SE-30,SP-2100,OV-1,OV-101,使用 温度:-60℃-320℃ 应用范围:烷烃,芳烃,多环芳烃,醇,酚,酮,酯,醛,胺,卤代烃,吡啶,糖衍生物,氨基酸衍 生物,维生素衍生物,镇痛药,农药,溶剂,胆固SPB-50型中等极性柱 醇,香料,咖啡,食品添加剂等。 (键合, 50%二苯基,50%二甲基聚硅氧烷) 对照品牌:HP-50,HP-17,DB-17,RTx-50,AT-50 SPB-5型弱极性柱 类似固定相:OV-17, SP-2250,使用温度:30℃-310℃(键合,5%苯基,95%甲基聚硅氧烷) 应用范围:烷烃,低沸点芳烃,多环芳烃,醇,甘 对照品牌:HP-5,DB-5,BP-5,CP-SIL 8CB, 油三酸酯,喹啉,卤素化合物,香料,农药,酯,Ultra-2, ,RTx-5,AT-5 镇痛药,除草剂等。 类似固定相:SE-54,SE-52,OV-73 使用温度: -60℃-320℃ PTE-5,PTE-5QTM型弱极性柱 应用范围:烷基苯,多环芳烃,醇,酚,酮,脂肪(MS专用柱,键合,5%苯基,95%甲基聚硅氧烷) 酸酯,苯二甲酸酯,硝基芳烃,芳胺,烷基胺,联 对照品牌:HP-5 MS,DB-5 MS, DB-5.625,XTI-5, 苯胺,卤代烃,多氯联苯,,糖类衍生物,维生素衍BPX625,半挥发污染物分析柱(US EPA方法525, 生物,有机酸,镇痛药,农药,抗组胺药,溶剂,625.5,625) 生物碱,防腐剂,香料等。 类似固定相:SE-54,SE-52 使用温度:-60℃-320℃ 应用范围:多氯联苯,胺,有机磷,有机氯农药,SUPELCOWAX 10型极性柱 含氯除草剂,酚,苯胺,香料等。 (键合,聚乙二醇二万) 对照品牌:HP-Wax,DB-Wax,BP-20,CP-Wax 52CB,SPB-1701型中等极性柱 HP-INNO Wax,AT-Wax (键合, 14%氰丙基,86%二甲基聚硅氧烷) 类似固定相:PEG-20M, CARBOWAX-20M,使用温

高效液相色谱柱的选择

现代高效液相色谱中,分离效果好坏的一个重要指标是色谱填料的选择。但是色谱填料的选择范围很宽,因此,要做合适的选择,必须对此有一定的认识和了解。 一、硅胶基质填料 1、正相色谱正相色谱用的固定相通常为硅胶(Silica)以及其他具有极性官能团胺基团,如(NH2,APS)和氰基团(CN,CPS)的键合相填料。 由于硅胶表面的硅羟基(SiOH)或其他极性基团极性较强,因此,分离的次序是依据样品中各组分的极性大小,即极性较弱的组份最先被冲洗出色谱柱。正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低,如正已烷(Hexane),氯仿(Chloroform),二氯甲烷(Methylene Chloride)等。 2、反向色谱反向色谱用的填料常是以硅胶为基质,表面键合有极性相对较弱官能团的键合相。反向色谱所使用的流动相极性较强,通常为水、缓冲液与甲醇、乙腈等的混合物。样品流出色谱柱的顺序是极性较强的组分最先被冲洗出,而极性弱的组分会在色谱柱上有更强的保留。 常用的反向填料有:C18(ODS)、C8(MOS)、C4(Butyl)、C6H5(Phenyl)等。 二、聚合物填料聚合物填料多为聚苯乙烯—二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂等,其重要优点是在PH值为1—14均可使用。相对于硅胶基质的C18填料,这类填料具有更强的疏水性;大孔的聚合物对蛋白质等样品的分离非常有效。现有的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料,色谱柱柱效较低。 三、其它无机填料其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化由于其特殊的性质,一般仅限于特殊的用途。如,石墨化碳黑正逐渐成为反向色谱柱填料。这种填料的分离不同于硅胶基质烷基键合相,石墨化碳的表面即是保留的基础,不再需其它的表面改性。该柱填料一般比烷基键合相硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强。石墨化碳可用于分离某些几何异构体,由于在HPLC流动相中不会被溶解,这类柱可在任何PH与温度下使用。氧化铝也可以用于HPLC。氧化铝微粒刚性强,可制成稳定的色谱柱柱床,其优点是可以在PH高达12的流动相中使用。但由于氧化铝与碱性化合物的作用也很强,应用范围受到一定限制,所以未能广泛应用。新型色谱氧化锆基质填料也可用于HPLC。商品化的只有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱,应用PH1-14,温度可达100℃。由于氧化锆填料是最近几年才开始研究,加之面临的实验难度,其重要用途与优势尚在进行之中。 怎样选择填料粒度目前,商品化的色谱填料粒度从1um到超过30um均有销售,而目前分析分离主要用3和5um填料进行。填料的粒度主要影响填充柱的两个参数,即柱效和背压。粒度越小,柱压越大,柱压的增加限制了粒度小于3um的填料应用。在相同选择性条件下,提高柱效可提高分离度,但不是唯一的因素。如果固定相选择是正确,但是分离度不够,那么选用更小的粒度的填料是很有用的。3um填料填充柱的柱效比相同条件下的5um 填料的柱效提高近30%;然而,3um的色谱柱的背压却是5um的2倍。与此同时,柱效提高意味着在相同条件下可以选用更短的色谱柱,即相同的塔板数或分离能力,但是柱长更短,以缩短分析时间。另外,可以采用低粘度的溶剂做流动相或增加色谱柱的使用温度,比如用乙腈代替甲醇,以降低色谱柱的压力。 色谱柱维护 防止色谱柱堵塞

气相色谱进样方式的选择

气相色谱分析中,要求液体样品的进样量较少,而且进样需要准确、快速,并有较高的重现性。但在日常的气相色谱分析中,特别是对于毛细管气相色谱来说,液体样品的进样常常会有一些问题产生。只有使用高效、可靠的进样系统才能解决这些问题。通常使用的液态样品进样技术有四种:分流进样、不分流进样、柱头进样、程序升温进样。下面将主要介绍这几种进样方式在分析液态样品中的应用。 分流进样 分流进样,先将液体样品注入进样器的加热室中,加热室迅速升温使样品瞬间蒸发;在大流速的载气的吹扫下,样品与载气迅速混合,混合气通过分流口时大部分的混合气体被排出而少量的混合气体进入色谱,进行分析。分流有两个目的:一是减少载气中样品的含量使其符合毛细管色谱进样量的要求;二是可以使样品以较窄的带宽进入色谱柱。但这种进样方式只有1-5%的样品可以进入色谱柱,不适合样品中痕量组分的分析。当使用火焰离子化检测器(FID)时,分析的检测限约为50ppm(w/w)。在进样过程中,进样针将样品注入加热室时,部分挥发性组分会损失掉,所以这种进样方式的分析重现性不高。分流模式进样适合分析挥发性物质,在定量分析时待测化合物的沸点要求低于n-C20的沸点。分流模式进样不适合分析热不稳定性物质。因为在加热室中常常会发生待测物质的分解反应,尤其是使用玻璃纤维填料的衬管时。虽然分流进样方式有许多弊端,但是由于它操作简便、适应性强,仍然是分析工作中最常使用的进样方式之一。 不分流进样 不分流式进样和分流式进样需要的设备相似。样品在导入加热的衬管后迅速蒸发,这时关闭分流管将样品导入色谱柱中。在20-60秒后开启分流阀将加热的衬管中的微量蒸汽排出。待测组分在较低的柱温下由于溶剂效应在色谱柱顶端再次富集,使样品以较窄的带宽进行分离。理想的再富集是溶质组分在色谱柱入口形成一层液膜。这种效果可以通过使用弱极性溶液作为溶剂来实现。对于极性较强的溶剂如甲醇,只能小体积进样(<2μl)。如果进样体积较大,样品的峰形就会失真。类似的情况在分流进样模式中也会发生。因为样品需要在加热室中放置更长的时间,所以不分流进样模式的热分解效应比分流进样模式更明显。与分流进样模式相比不分流进样更适于用对痕量组分的分析。

气相色谱色谱柱的选择及分类

气相色谱色谱柱的选择及分类 1.1固定相的选择 当面对一个未知物时,先试用现有GC柱,如果该柱分离不理想,根据你对样品的了解,基本原则是分析物与固定相有相似化学性质时才会相互作用。这说明对样品越了解,越容易找到合适的固定相。 非极性分子——通常仅由C和H组成并且无偶极矩,直联(正烷)是常见的非极性化合物的例子。 极性分子——主要由C和H组成同时也有其他原子,如:N、O、P、S或卤素。样品包括有醇类、胺类、硫醇类、酮类、有机卤化物等。 可极化物质——主要由C和H组成同时包含不饱和键。通常有:炔和芳香族化合物。 如果你的样品是具有相似的化学性质的非极性组分的混合物,比如大多数石油馏分中的烃,你可以试用OV-1毛细管色谱柱,它按沸点顺序分离。如果你怀疑有芳族化合物,试着用有苯基的SE-52或SE-54柱。 极性或可极化组分样品能够在中极性和/或可极化固定相色谱柱上进行分析,如有苯基或类似基团固定相,比如OV-17或OV-225柱。如果需要更高极性,可以选用聚乙二醇(PEG)固定相,即通常所说的WA X固定相。 1.2膜厚选择 薄膜比厚膜洗脱组分快、峰分离好、温度低。 一般而言,色谱柱的膜厚为0.25到0.5μm。对于流出达300℃的大多数样品(包括蜡、甘油三脂、甾族化合物等)能够很好的分析。对于更高的洗脱温度,可以用0.1μm的液膜。而厚液膜对于低沸点化合物有利,对于流出温度在100℃~200℃之间的物质,用1~1.5μm的液膜效果较好。超厚膜(3~5μm)用于分析气体、溶剂和可吹扫出来的物质,以增加样品组分与固定相的相互作用。另一个选择厚膜的原因是当用大口径柱时保持分离度和保留时间。由于这个原因,大口径柱都只有厚膜。厚膜的流失较大,温度极限必须随膜厚度增加而下降。 1.3长度选择 一般情况,15m柱用于快速筛选简单混合物或分子量极高的化合物。30m柱是最普遍的柱长。超长柱(5 0、60或100m、150m)用于非常复杂的样品。 柱长度在柱性能上不是一个重要参数,例如:加倍柱长,恒温分析时间则加倍但峰分辨率仅增大约40%。如果分析只是比较好但不是特别好时,有比增加柱长度更好的办法来改进分析结果,如考虑更薄的膜,优化载气流量或用程序升温等。 分析活性极强的组分是一种特殊情况。如果样品与柱材质接触,那么峰会严重拖尾。较厚的膜、相对短的柱可以由于较少的柱材和较厚的固定液体掩盖其表面以屏蔽活性表面,从而减少相互作用的机会。 1.4内径选择

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