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本章內(nèi)容介紹第一節(jié)概述第二節(jié)高效液相色譜儀第三節(jié)高效液色譜法的基本理論第四節(jié)各類高效液色譜法第五節(jié)固定相第六節(jié)流動(dòng)相第七節(jié)HPLC分析條件的選擇第八節(jié)定性與定量分析第九節(jié)LC-MS聯(lián)用技術(shù)簡(jiǎn)介第十節(jié)超臨界流體色譜法簡(jiǎn)介本章內(nèi)容介紹第一節(jié)概述第一節(jié)概述
HPLC是在經(jīng)典液相色譜基礎(chǔ)上引入GC的理論和技術(shù),采用:高速——高壓泵高效——固定相;高靈敏度——檢測(cè)器第一節(jié)概述
HPLC是在經(jīng)典液相色譜基礎(chǔ)上引入GCHPLC與經(jīng)典液相色譜的比較
高速:HPLC采用高壓輸液設(shè)備,流速大增加,分析速度極快,只需數(shù)分鐘;而經(jīng)典方法靠重力加料,完成一次分析需時(shí)數(shù)小時(shí)。高效:填充物顆粒極細(xì)且規(guī)則,固定相涂漬均勻、傳質(zhì)阻力小,因而柱效很高??梢栽跀?shù)分鐘內(nèi)完成數(shù)百種物質(zhì)的分離。高靈敏度:檢測(cè)器靈敏度極高:UV——10-9g,熒光檢測(cè)器——10-11g。HPLC與經(jīng)典液相色譜的比較
高速:HPLC和GC的比較流動(dòng)相:
HPLC液體種類多,可選范圍多GC氣體,種類少,改變載氣影響柱效和分離少固定相:
HPLC新型吸附劑,化學(xué)鍵合相,粒度小GC吸附劑,擔(dān)體+吸附劑,粒度大應(yīng)用范圍:
HPLC高沸點(diǎn),難揮發(fā),對(duì)熱不穩(wěn)定物質(zhì)GC低沸點(diǎn),易揮發(fā),對(duì)熱穩(wěn)定物質(zhì)此外,HPLC流出組分可以收集,檢測(cè)器靈敏度高。HPLC和GC的比較流動(dòng)相:高效液相色譜儀高效液相色譜儀第二節(jié)高效液相色譜儀HPLC儀組成:輸液系統(tǒng);進(jìn)樣系統(tǒng);分離系統(tǒng);檢測(cè)系統(tǒng);數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。第二節(jié)高效液相色譜儀HPLC儀組成:輸液系統(tǒng);進(jìn)樣系統(tǒng)流程及主要部件
processandmainassemblyofHPLC1.流程流程及主要部件
processandmainasse主要部件輸液系統(tǒng)(一)流動(dòng)相貯器耐酸堿的瓶子(棕色或無(wú)色),高于泵體,保持輸液靜壓差。主要部件輸液系統(tǒng)(二)脫氣裝置液體流動(dòng)相使用前要脫氣,除去其溶解的氣體。(基線噪音,氧化組分!?。┓椒ǎ海?)超聲波振動(dòng)脫氣(2)抽真空脫氣(3)加熱回流脫氣(4)吹氦脫氣(5)真空在線脫氣(二)脫氣裝置(三)高壓輸液泵要求:流量準(zhǔn)確可調(diào),耐高壓(30MPa),液流穩(wěn)定,泵的死體積小。為了獲得高柱效而使用粒度很小的固定相(<10μm),液體的流動(dòng)相高速通過(guò)時(shí),將產(chǎn)生很高的壓力。應(yīng)具有壓力平穩(wěn)、脈沖小、流量穩(wěn)定可調(diào)、耐腐蝕等特性(三)高壓輸液泵雙泵串聯(lián)補(bǔ)償法將兩個(gè)柱塞桿往復(fù)泵串聯(lián),泵1比泵2體積大一倍,柱塞桿運(yùn)動(dòng)方向相反。(目的是:減少輸液脈沖)泵1泵2色譜柱吸(排)排(吸)雙泵串聯(lián)補(bǔ)償法泵1泵2色譜柱吸(排)排(吸)(四)梯度淋洗裝置梯度洗脫:分離過(guò)程中,隨時(shí)間函數(shù)程序地改變流動(dòng)相的組成(極性,PH或離子強(qiáng)度)。類型:高壓梯度低壓梯度(四)梯度淋洗裝置梯度洗脫:分離過(guò)程中,隨時(shí)間函數(shù)程序地改變外梯度(二元高壓梯度):
利用兩臺(tái)高壓輸液泵,將兩種不同極性的溶劑按一定的比例送入梯度混合室,混合后進(jìn)入色譜柱。內(nèi)梯度(四元低壓梯度)
:一臺(tái)高壓泵,通過(guò)比例調(diào)節(jié)閥,將兩種或多種不同極性的溶劑按一定的比例抽入高壓泵中混合。外梯度(二元高壓梯度):內(nèi)梯度(四元低壓梯度)二.進(jìn)樣系統(tǒng)
(一)六通進(jìn)樣閥
流路中為高壓力工作狀態(tài),通常使用耐高壓的六通閥進(jìn)樣裝置,其結(jié)構(gòu)如圖所示:優(yōu)點(diǎn):進(jìn)樣精確,重現(xiàn)性好。二.進(jìn)樣系統(tǒng)(一)六通進(jìn)樣閥優(yōu)點(diǎn):三.色譜分離系統(tǒng)(一)保護(hù)柱
位置:接在色譜柱之前,保護(hù)色譜柱。柱體為直型不銹鋼管,內(nèi)徑1~6mm,柱長(zhǎng)5cm。填料跟分析柱一樣,粒徑大。三.色譜分離系統(tǒng)(一)保護(hù)柱(二)色譜柱柱體為直型不銹鋼管,內(nèi)徑1~6mm,柱長(zhǎng)5~40cm。發(fā)展趨勢(shì)是減小填料粒度和柱徑以提高柱效。常用的分析柱是內(nèi)徑2~4.6mm,柱長(zhǎng)10~25cm(二)色譜柱柱體為直型不銹鋼管,內(nèi)徑1~6mm,柱長(zhǎng)5~4(三)柱恒溫箱精確控制柱溫可以提高保留時(shí)間的重現(xiàn)性。柱溫升高,保留時(shí)間減少。常用溫度:室溫-65度(三)柱恒溫箱精確控制柱溫可以提高保留時(shí)間的重現(xiàn)性。(四)色譜柱柱效的評(píng)價(jià)《中國(guó)藥典》05版規(guī)定:建立HPLC法時(shí),需要進(jìn)行“色譜條件與系統(tǒng)適應(yīng)性”實(shí)驗(yàn)。最佳分離狀態(tài)下色譜柱應(yīng)達(dá)到的:n理論?分離度R?拖尾因子T?(四)色譜柱柱效的評(píng)價(jià)《中國(guó)藥典》05版規(guī)定:建立HPLC法四.檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)器:檢測(cè)器分為溶質(zhì)性檢測(cè)器(只對(duì)流動(dòng)相中的被分離分析組分的物理或物理化學(xué)性質(zhì)有響應(yīng))和總體型檢測(cè)器(對(duì)流動(dòng)相的總的物理或物理化學(xué)性質(zhì)有響應(yīng))。(1)溶質(zhì)性檢測(cè)器:紫外(UVD)、熒光(FLD)、電化學(xué)(ECD)檢測(cè)器等。四.檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)器:檢測(cè)器分為溶質(zhì)性檢測(cè)器(只對(duì)流動(dòng)相中的紫外檢測(cè)器—基于被測(cè)組分對(duì)特定波長(zhǎng)的紫外光的選擇性吸收,且吸收符合光吸收定律。因此可以進(jìn)行定性定量分析。a.固定波長(zhǎng)型檢測(cè)器—是一種光源波長(zhǎng)固定的紫外光度計(jì),一般由低壓汞燈作光源,發(fā)射波長(zhǎng)為254nm波長(zhǎng)的光。對(duì)在254nm波長(zhǎng)附近有吸收的物質(zhì)有響應(yīng)。b.可變波長(zhǎng)型檢測(cè)器—是一臺(tái)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),波長(zhǎng)任意可調(diào)。紫外檢測(cè)器—基于被測(cè)組分對(duì)特定波長(zhǎng)的紫外光的選擇性吸收,且吸
a.b.紫外檢測(cè)器應(yīng)用最廣,對(duì)大部分有機(jī)化合物有響應(yīng)。特點(diǎn):
靈敏度高;線形范圍高;流通池可做的很?。?mm×10mm,容積8μL);對(duì)流動(dòng)相的流速和溫度變化不敏感;波長(zhǎng)可選,易于操作;可用于梯度洗脫。
a.b.紫外檢測(cè)器c.光電二極管陣列檢測(cè)器(PDAD)一種新型記錄方式的紫外檢測(cè)器,紫外檢測(cè)器的重要進(jìn)展;光電二極管陣列檢測(cè)器組成:它由光源、光柵、1024個(gè)二極管陣列(各檢測(cè)特定波長(zhǎng)),計(jì)算機(jī)。光源發(fā)射的光被組分選擇性吸收,經(jīng)光柵分光后照射到二極管陣列上,使每納米光波的光強(qiáng)變成相應(yīng)的電信號(hào),經(jīng)累積和計(jì)算機(jī)處理后得到試樣或每個(gè)組分的吸收光譜??梢垣@得t、A、λ的三維圖-光譜和色譜圖的加合圖。c.光電二極管陣列檢測(cè)器(PDAD)一種新型記錄方式的紫外現(xiàn)代儀器分析HPLC課件光電二極管陣列檢測(cè)器光電二極管陣列檢測(cè)器光電二極管陣列檢測(cè)器應(yīng)用三維時(shí)間-色譜-光譜圖除了定量外,可以綜合定性分析:(1)色譜峰的純度檢查(2)色譜峰的分離狀況光電二極管陣列檢測(cè)器應(yīng)用三維時(shí)間-色譜-光譜圖(二)蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(evaporativelight-scatteringdetector,ELSD
ELSD是基于溶質(zhì)的光散射性質(zhì)的檢測(cè)器。ELSD屬通用型和質(zhì)量型檢測(cè)器由霧化器、加熱漂移管(溶劑蒸發(fā)室)、激光光源和光電轉(zhuǎn)換器等部件構(gòu)成。(二)蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(evaporativelight-檢測(cè)過(guò)程:
流出液霧化成微細(xì)液滴通過(guò)加熱漂移管時(shí)溶劑被蒸發(fā)掉,留下溶質(zhì)激光束照在溶質(zhì)顆粒上產(chǎn)生光散射,光收集器收集散射光并通過(guò)光電倍增管轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。散射光強(qiáng)度正比組分的量檢測(cè)過(guò)程:流出液霧化成微細(xì)液滴通蒸發(fā)光散射檢測(cè)器ELSD應(yīng)用散射光強(qiáng)只與溶質(zhì)顆粒大小和數(shù)量有關(guān),而與溶質(zhì)本身的物理和化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān),ELSD屬通用型和質(zhì)量型檢測(cè)器。適合于無(wú)紫外吸收、無(wú)電活性和不發(fā)熒光的樣品的檢測(cè)。(糖類,甾體皂甙,脂肪酸等)其靈敏度與載氣流速、汽化室溫度和激光光源強(qiáng)度等參數(shù)有關(guān)。它的基線漂移不受溫度影響,信噪比高,也可用于梯度洗脫。蒸發(fā)光散射檢測(cè)器ELSD應(yīng)用散射光強(qiáng)只與溶質(zhì)(三)熒光檢測(cè)器
(fluorescencedetector)高靈敏度、高選擇性;能在紫外光激發(fā)下能產(chǎn)生熒光的物質(zhì)。多環(huán)芳烴,維生素B、黃曲霉素、卟啉類化合物、農(nóng)藥、藥物、氨基酸、甾類化合物等有響應(yīng);(三)熒光檢測(cè)器
(fluorescencedetec(四)示差折光檢測(cè)器
(differentialrefractiveindexdetector)除紫外檢測(cè)器之外應(yīng)用最多的檢測(cè)器;可連續(xù)檢測(cè)參比池和樣品池中流動(dòng)相之間的折光指數(shù)差值。差值與濃度呈正比通用型檢測(cè)器(每種物質(zhì)具有不同的折光指數(shù));靈敏度低、對(duì)溫度敏感、不能用于梯度洗脫;
(四)示差折光檢測(cè)器
(differentialref五數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄儀+工作站六儀器性能指標(biāo)
分離性能:流量精度,噪聲,漂移,線性檢測(cè)性能:比如UV有波長(zhǎng)的準(zhǔn)確度五數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄儀+工作站現(xiàn)代儀器分析HPLC課件第三節(jié)高效液色譜法的基本理論
基本理論及色譜流程與氣相色譜法相似;如塔板理論、速率理論、保留值、分離度等都可用于高效液相色譜法。兩者不同的是流動(dòng)相,因而在基本理論方面需要考慮這些特點(diǎn)。其影響最大的是速率理論。描述其板高與影響因素關(guān)系的范氏方程如下:
渦流縱向傳質(zhì)阻力
H=A+B/u+Cu第三節(jié)高效液色譜法的基本理論
基本理論及色譜流程與氣相色但在液相色譜中流動(dòng)相是液體,黏度大,柱溫低,擴(kuò)散系數(shù)小,所以B/u很小可以忽略,則:
H=A+Cu因此:(1)從A項(xiàng)考慮:A=2λdp
①減小dp,小粒固定相,可以提高柱效;②降低λ采用球形,顆粒均勻分布的固定相,有利于提高柱效;但在液相色譜中流動(dòng)相是液體,黏度大,柱溫低,擴(kuò)散系數(shù)小,所以(2)從C項(xiàng)考慮:在HPLC中:C=Cm+Csm+Cs通常采用化學(xué)鍵合相,固定液被鍵合到載體的表面。所以
C=Cm+CsmH=A+Cm+Csm范式方程提高柱效的方法:(1)減小dp,采用球形小粒固定相,化學(xué)鍵合相(2)低黏度流動(dòng)相,低流量(1ml/Min)(3)柱溫25-30(2)從C項(xiàng)考慮:第四節(jié)各類高效液色譜法一、液-液分配色譜法二、液-固吸附色譜法三、離子交換色譜法四、離子色譜五、離子對(duì)色譜六、排阻色譜色譜第四節(jié)各類高效液色譜法一、液-液分配色譜法一、液-液分配色譜
固定相與流動(dòng)相均為液體(互不相溶);基本原理:組分在固定相和流動(dòng)相上的分配;固定相:早期涂漬固定液,固定液流失,采用化學(xué)鍵合固定相(一)正相分配色譜親水性固定液+疏水性流動(dòng)相,即流動(dòng)相的極性小于固定液的極性;分離物質(zhì):強(qiáng)極性化合物(糖類和多肽類);極性大的后出峰;氰基化學(xué)鍵合相:誘導(dǎo)力,分離可極化的物質(zhì)
氨基化學(xué)鍵合相:誘導(dǎo)力+氫鍵作用力一、液-液分配色譜
固定相與流動(dòng)相均為液(二)反相分配色譜疏水性固定液+親水性流動(dòng)相,流動(dòng)相的極性大于固定液的極性。分離物質(zhì):非極性化合物(廣泛);極性小的后出峰;十八烷基鍵合相:(將各種不同基團(tuán)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)鍵合到硅膠(擔(dān)體)表面的游離羥基上。C-18柱(ODS反相柱)。疏溶劑理論:
烴基鍵合相,強(qiáng)疏水性,組分中非極性部分與烴基鍵合相結(jié)合。親水性流動(dòng)相使組分分離。(二)反相分配色譜疏水性固定液+親水性流動(dòng)相,流動(dòng)二、液-固吸附色譜
liquid-solidadsorptionchromatography固定相:固體吸附劑為,如硅膠、氧化鋁等,較常使用的是5~10μm的硅膠吸附劑;流動(dòng)相:各種不同極性的一元或多元溶劑。基本原理:組分在固定相吸附劑上的吸附與解吸;適用:分離相對(duì)分子質(zhì)量中等的脂溶性試樣,對(duì)具有官能團(tuán)的化合物和異構(gòu)體有較高選擇性;缺點(diǎn):非線形等溫吸附常引起峰的拖尾;二、液-固吸附色譜
liquid-soli三、離子交換色譜
ion-exchangechromatography
固定相:陰離子離子交換樹(shù)脂或陽(yáng)離子離子交換樹(shù)脂;早期采用的離子交換樹(shù)脂被離子鍵合相代替。
流動(dòng)相:陽(yáng)離子離子交換色譜,采用堿性水溶液;陰離子離子交換色譜,采用酸性水溶液;
三、離子交換色譜
ion-exchang基本原理:組分在固定相上發(fā)生的反復(fù)離子交換反應(yīng);組分與離子交換劑之間親和力的大小與離子半徑、電荷、存在形式等有關(guān)。親和力大,保留時(shí)間長(zhǎng);陽(yáng)離子交換:R—SO3H+M+=R—SO3M+H+
陰離子交換:R—NR4OH+X-=R—NR4X+OH-應(yīng)用:離子及可離解的化合物,有機(jī)和無(wú)機(jī)分離,氨基酸、核酸等?;驹恚航M分在固定相上發(fā)生的反復(fù)離子交換反應(yīng);組分與離子交四、離子色譜
ionchromatography(IC)
離子色譜是與離子交換色譜的區(qū)別:采用了特制的、具有極低交換容量的離子交換樹(shù)脂作為柱填料,并采用淋洗液抑制技術(shù)和電導(dǎo)檢測(cè)器,是測(cè)定混合陰離子的有效方法。
四、離子色譜
ionchromatography(I一、離子色譜法原理
以無(wú)機(jī)、特別是無(wú)機(jī)陰離子混合物為主要分析對(duì)象,在七十年代出現(xiàn)、八十年代迅速發(fā)展。傳統(tǒng)離子交換色譜存在著兩個(gè)難于解決的問(wèn)題:(1)需要高濃度淋洗液洗脫且洗脫時(shí)間很長(zhǎng);(2)洗脫后的組分缺乏靈敏、快速的在線檢測(cè)方法。一、離子色譜法原理
以無(wú)機(jī)、特別是無(wú)機(jī)陰離子混合物為主離子交換原理,與傳統(tǒng)離子交換的不同點(diǎn):采用交換容量非常低的特制離子交換樹(shù)脂為固定相;細(xì)顆粒柱填料,高柱效;采用高壓輸液泵;低濃度淋洗液或本底電導(dǎo)抑制(在分離柱后,采用抑制柱來(lái)消除淋洗液的高本底電導(dǎo));可采用電導(dǎo)檢測(cè)器,快速分離分析微量無(wú)機(jī)離子混合物;各種抑制裝置及無(wú)抑制方法的出現(xiàn),發(fā)展迅速。離子交換原理,與傳統(tǒng)離子交換的不同點(diǎn):2.離子色譜具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)分析速度快
可在數(shù)分鐘內(nèi)完成一個(gè)試樣的分析;(2)分離能力高
在適宜的條件下,可使常見(jiàn)的各種陰離子混合物分離;例:使用雙柱法,在十幾分鐘內(nèi),可使七種陰離子完全分離。(3)分離混合陰離子的最有效方法(4)耐腐蝕,儀器流路采用全塑件,玻璃柱2.離子色譜具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)分析速度快(2)分離能力高
離子色譜裝置類型
抑制型:抑制柱型、連續(xù)抑制型
非抑制型:當(dāng)進(jìn)一步降低分離柱中樹(shù)脂的交換容量,使用低濃度、低電離度的有機(jī)弱酸及弱酸鹽作淋洗液,如苯甲酸、苯甲酸鹽等。檢測(cè)器可直接與分離柱相連,不需抑制柱。離子色譜裝置類型
抑制型:抑制柱型、連續(xù)抑制型非抑制型:離子色譜抑制裝置圖陰離子交換:R—NR4OH+X-=R—NR4X+OH-離子色譜抑制裝置圖陰離子交換:離子色譜連續(xù)抑制原理圖離子色譜連續(xù)抑制原理圖離子色譜的應(yīng)用
陰離子分析:
雙柱;薄殼型陰離子交換樹(shù)脂分離柱(3×250mm),流動(dòng)相:0.003mol·L-1NaHCO3/0.0024mol·L-1Na2CO3,流量138mL/hr。七種陰離子在20分鐘內(nèi)基本上得到完全分離,各組分含量在3~50ppm。離子色譜的應(yīng)用
陰離子分析:五、離子對(duì)色譜
ionpairchromatography原理:將一種與溶質(zhì)離子電荷相反的離子(對(duì)離子或反離子)加到流動(dòng)相中使其與溶質(zhì)離子結(jié)合形成疏水性離子對(duì)化合物,使其能夠在兩相之間進(jìn)行分配,從而控制被分離組分的保留值的色譜法。(LLC法基礎(chǔ)上演變來(lái)的?。?/p>
A++B-=(A+
B-
)org離子對(duì)的體積較大,又無(wú)凈電荷,所以有顯著的疏水性;離子有親水性,離子對(duì)有疏水性(親油性);故可將萃取原理用來(lái)討論離子對(duì)色譜的分離問(wèn)題。五、離子對(duì)色譜
i選擇合適的反離子和濃度,就能有效地將被分離組分萃取進(jìn)有機(jī)相。正相離子對(duì)色譜:如以水作為固定相,有機(jī)溶劑為流動(dòng)相,離子對(duì)容易流出色譜柱;反離子對(duì)色譜:反之,則離子對(duì)被保留。常用離子對(duì)試劑:陰離子分離:常采用烷基胺類,如氫氧化四丁基銨或氫氧化十六烷基三甲胺作為對(duì)離子;陽(yáng)離子分離:常采用烷基磺酸類,如己烷磺酸鈉作為對(duì)離子;選擇合適的反離子和濃度,就能有效地將被分離組分萃取進(jìn)有機(jī)相。六、排阻色譜色譜
size-exclusionchromatography
固定相:凝膠(具有一定大小孔隙分布);
原理:按分子大小分離。小分子可以擴(kuò)散到凝膠空隙,由其中通過(guò),出峰最慢;中等分子只能通過(guò)部分凝膠空隙,中速通過(guò);而大分子被排斥在外,出峰最快;溶劑分子小,故在最后出峰。
VR=V0+KVi
流動(dòng)相:四氫呋喃、二甲基甲酰胺等)。應(yīng)用:可對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量在100-105范圍內(nèi)的化合物按質(zhì)量分離六、排阻色譜色譜
size-exclusionchro七、膠束色譜(MC)流動(dòng)相:膠束水溶液,多了一個(gè)膠束相,所以有三個(gè)界面,三個(gè)分配系數(shù),有比較好的選擇性。
七、膠束色譜(MC)流動(dòng)相:膠束水溶液,現(xiàn)代儀器分析HPLC課件HPLC固定相:硅膠,化學(xué)鍵合相,,凝膠,離子交換劑一.硅膠吸附色譜常用,應(yīng)用廣(極性至弱極性物質(zhì))。類型:表面多孔硅膠,無(wú)定形全多孔,球形全多孔,堆積硅珠第五節(jié)固定相表面多孔型型球形全多孔型表面多孔HPLC固定相:硅膠,化學(xué)鍵合相,,凝膠,離子交換劑第五節(jié)二.化學(xué)鍵合相
以硅膠為載體,經(jīng)化學(xué)反映后,將固定液的官能團(tuán)鍵合在載體的表面上?;瘜W(xué)鍵合相優(yōu)點(diǎn):(1)減少固定液的流失,增加色譜柱的使用壽命;(2)化學(xué)穩(wěn)定,PH2-8溶液(3)傳質(zhì)快,柱效高,載樣量大封尾:化學(xué)反應(yīng)將載體表面硅醇基出去。二.化學(xué)鍵合相現(xiàn)代儀器分析HPLC課件鍵合類型:①硅氧碳型(Si-O-C)鍵合相-醇與硅羥基進(jìn)行酯化反應(yīng)得到;易發(fā)生水解,目前少用。②硅氧硅碳型(Si-O-Si-C)鍵合相-硅羥基與有機(jī)氯硅烷或烷氧基硅烷反應(yīng)得到,穩(wěn)定多用:鍵合類型:②硅氧硅碳型(Si-O-Si-C)鍵合相-硅羥基鍵合類型有:(一)非極性鍵合相疏水基團(tuán)-不同鏈長(zhǎng)的烷基,甲基和苯基等;最廣:十八烷基鍵合相(C-18柱或ODS柱)
:將十八烷基通過(guò)化學(xué)反應(yīng)鍵合到硅膠(擔(dān)體)表面上。。影響因素:1.載體性質(zhì):比表面大,鍵合基團(tuán)多,k大,t長(zhǎng)YWG-C18,YQG-C182.表面覆蓋度:表面覆蓋度大,殘留硅醇基少,則分配占主導(dǎo)地位。3.鍵合基團(tuán)的鏈長(zhǎng):鏈長(zhǎng)增加,極性低,k大載體官能團(tuán)鍵合類型有:(一)非極性鍵合相載體官能團(tuán)(二)中等極性鍵合相醚基鍵合相(ROR),如:YWG-ROR(三)極性鍵合相分析糖類極性基團(tuán)-氨基、氰基、醚基和醇基等;
(1)氰基化學(xué)鍵合相:中強(qiáng)極性YWG-CN(2)氨基化學(xué)鍵合相:強(qiáng)極性YWG-NH2三.凝膠(一)半硬質(zhì)凝膠:苯乙烯和二乙烯苯交聯(lián),壓縮性,易裝柱(二)硬質(zhì)凝膠:多孔硅膠等無(wú)機(jī)材料,易碎,柱效低(三)主要性能參數(shù):分子量排斥極限,平均孔徑原則:全滲透點(diǎn)的分子量<樣品分子量<分子量排斥極限(二)中等極性鍵合相四.離子交換劑離子鍵合相-陰離子交換基團(tuán)胺基、季銨基、陽(yáng)離子交換基團(tuán)磺酸基。以含有離子交換基團(tuán)(磺基、氨基、羧基等)的鍵合相為固定相。例如:YWG-SO3H,YWG-R3NClZipax-SCX(薄殼型陽(yáng)離子鍵合相)四.離子交換劑一.HPLC對(duì)流動(dòng)相的要求:不與固定相發(fā)生不可逆化學(xué)變化;溶解樣品;與檢測(cè)器相配;粘度小,有利于獲得高柱效;廉價(jià)、毒性小、易于純化等。選擇原則:“相似相溶”。試樣極性、固定相極性及流動(dòng)相極性之間的配合與經(jīng)典色譜法相似。第六節(jié)流動(dòng)相一.HPLC對(duì)流動(dòng)相的要求:第六節(jié)流動(dòng)相二.常用流動(dòng)相溶劑的性質(zhì)(一)沸點(diǎn)(b.p):低沸點(diǎn)(二)黏度:黏度太大,C項(xiàng)大,柱效低(三)互溶性:好(四)極性:用羅氏常數(shù)描述。調(diào)節(jié)極性可以使樣品組分的k在合適范圍。極性參數(shù)P:Pab’=φaPa’+φbPb’極性參數(shù)與k關(guān)系:k2/k1=10(P1’-P2’)/2(正相色譜)k1/k2=10(P1’-P2’)/2(反相色譜)二.常用流動(dòng)相溶劑的性質(zhì)三.溶劑的選擇性與分類四.不同色譜選不同流動(dòng)相(一)吸附色譜用流動(dòng)相通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇。(二)分配色譜用流動(dòng)相:指導(dǎo)原則1<k<10正相:最常用的流動(dòng)相:飽和烷烴,如已烷,庚烷反相:最常用的流動(dòng)相:水、甲醇、乙腈、四氫呋喃、異丙醇等。水-甲醇體系:大約50%水的時(shí)候粘度最大水-乙腈體系:35%水的時(shí)候粘度最大。三.溶劑的選擇性與分類(三)離子交換色譜用流動(dòng)相緩沖溶液,可以解離離子。(四)尺寸排阻色譜用流動(dòng)相不需要改變流動(dòng)相組成來(lái)改變分離,只要流動(dòng)相能溶解樣品,黏度低就可以。(三)離子交換色譜用流動(dòng)相第七節(jié)HPLC分析條件的選擇一.分離條件的選擇(一)分離方法的選擇第七節(jié)HPLC分析條件的選擇一.分離條件的選擇考慮分離方法的選擇,主要考慮以下三個(gè)方面:(1)相對(duì)分子量分子量小于200的一般選用氣相法;200~2000的選用液-液、液-固、或離子交換色譜法;大于2000的可用排斥色譜法。(2)溶解度水溶性樣品最好用離子交換或液-液分配色譜法;微溶于水的,但在酸、或堿存在下能很好離解的,可用離子交換色譜法;油溶性、或相對(duì)極性較弱的混合物,可用液-固色譜法。(3)化學(xué)結(jié)構(gòu)離子型、或易離子化、或易形成離子對(duì)的化合物宜用離子色譜法;異構(gòu)體的分離,宜用液-固色譜法;同系物的分離,宜用液-液分配色譜法;高分子化合物宜用排阻色譜法??紤]分離方法的選擇,主要考慮以下三個(gè)方面:(二)梯度洗脫分離指導(dǎo)原則是組分:1<k<10等度洗脫(流動(dòng)相比例不變):樣品組分少,性質(zhì)差別不大。梯度洗脫:一個(gè)分析周期內(nèi),程序控制流動(dòng)相的組成(極性,PH,離子強(qiáng)度)改變,使每個(gè)組分都能在適宜條件下分離。跟GC程序升溫作用相似。
適用:多組分復(fù)雜樣品。
優(yōu)點(diǎn):縮短分析時(shí)間,提高分離度R,改善峰形,提高靈敏度。(二)梯度洗脫二.檢測(cè)器的選擇選擇UV,ELSD,熒光,電化學(xué)檢測(cè)器??根據(jù)前面所講的內(nèi)容總結(jié)。三.色譜條件的評(píng)價(jià)(一)理論塔板數(shù)(n)(二)分離度R(三)重復(fù)性重復(fù)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)品5針,計(jì)算峰面積的RSD〈2.0%(四)拖尾因子T(0.95-1.05)二.檢測(cè)器的選擇選擇UV,ELSD,熒光,電化學(xué)檢測(cè)器??第八節(jié)定性與定量分析
一.定性分析(一)保留值定性
在一定操作條件下,各組分的保留時(shí)間是一定值。(二)化學(xué)鑒定法收集分離后組分定性。(三)HPLC-光譜聯(lián)用技術(shù)HPLC-MS,HPLC-FTIR,HPLC-NMR第八節(jié)定性與定量分析
一.定性分析二.定量分析與GC差不多。(一)外標(biāo)法:以試樣的標(biāo)準(zhǔn)品作對(duì)照物質(zhì),與對(duì)照物質(zhì)對(duì)比求算試樣含量的方法。
標(biāo)準(zhǔn)曲線法,外標(biāo)一點(diǎn)法,外標(biāo)二點(diǎn)法。用六通閥進(jìn)樣,進(jìn)樣誤差小,故HPLC常用外標(biāo)法。(二)內(nèi)標(biāo)法1.標(biāo)準(zhǔn)曲線法Ci=bAi/As+a2.內(nèi)標(biāo)對(duì)比法(內(nèi)標(biāo)一點(diǎn)法)二.定量分析與GC差不多。第九節(jié)LC-MS聯(lián)用技術(shù)簡(jiǎn)介L(zhǎng)C-MS技術(shù)飛速發(fā)展:一.接口技術(shù)主要是去除溶劑并使樣品離子化。大氣壓電離源(API):(1)電噴霧電離源(ESI)(2)大氣壓化學(xué)電離源(APCI)LC-MS分離過(guò)程:樣品經(jīng)色譜分離,由ESI或APCI離子化,進(jìn)入MS分析。第九節(jié)LC-MS聯(lián)用技術(shù)簡(jiǎn)介L(zhǎng)C-MS技術(shù)飛速發(fā)展:LC-MSLC-MS應(yīng)用
(一)定性分析提供未知化合物的分子量,高分辨率的如飛行時(shí)間TOFMS可以得到化合物的信息。(二)定量分析與HPLC方法差不多。采用與待測(cè)組分對(duì)應(yīng)的特征離子得到的質(zhì)量色譜圖,減少干擾。應(yīng)用
(一)定性分析本章內(nèi)容復(fù)習(xí)第一節(jié)概述第二節(jié)高效液相色譜儀第三節(jié)高效液色譜法的基本理論第四節(jié)各類高效液色譜法第五節(jié)固定相第六節(jié)流動(dòng)相第七節(jié)HPLC分析條件的選擇第八節(jié)定性與定量分析第九節(jié)LC-MS聯(lián)用技術(shù)簡(jiǎn)介第十節(jié)超臨界流體色譜法簡(jiǎn)介本章內(nèi)容復(fù)習(xí)第一節(jié)概述本章內(nèi)容介紹第一節(jié)概述第二節(jié)高效液相色譜儀第三節(jié)高效液色譜法的基本理論第四節(jié)各類高效液色譜法第五節(jié)固定相第六節(jié)流動(dòng)相第七節(jié)HPLC分析條件的選擇第八節(jié)定性與定量分析第九節(jié)LC-MS聯(lián)用技術(shù)簡(jiǎn)介第十節(jié)超臨界流體色譜法簡(jiǎn)介本章內(nèi)容介紹第一節(jié)概述第一節(jié)概述
HPLC是在經(jīng)典液相色譜基礎(chǔ)上引入GC的理論和技術(shù),采用:高速——高壓泵高效——固定相;高靈敏度——檢測(cè)器第一節(jié)概述
HPLC是在經(jīng)典液相色譜基礎(chǔ)上引入GCHPLC與經(jīng)典液相色譜的比較
高速:HPLC采用高壓輸液設(shè)備,流速大增加,分析速度極快,只需數(shù)分鐘;而經(jīng)典方法靠重力加料,完成一次分析需時(shí)數(shù)小時(shí)。高效:填充物顆粒極細(xì)且規(guī)則,固定相涂漬均勻、傳質(zhì)阻力小,因而柱效很高。可以在數(shù)分鐘內(nèi)完成數(shù)百種物質(zhì)的分離。高靈敏度:檢測(cè)器靈敏度極高:UV——10-9g,熒光檢測(cè)器——10-11g。HPLC與經(jīng)典液相色譜的比較
高速:HPLC和GC的比較流動(dòng)相:
HPLC液體種類多,可選范圍多GC氣體,種類少,改變載氣影響柱效和分離少固定相:
HPLC新型吸附劑,化學(xué)鍵合相,粒度小GC吸附劑,擔(dān)體+吸附劑,粒度大應(yīng)用范圍:
HPLC高沸點(diǎn),難揮發(fā),對(duì)熱不穩(wěn)定物質(zhì)GC低沸點(diǎn),易揮發(fā),對(duì)熱穩(wěn)定物質(zhì)此外,HPLC流出組分可以收集,檢測(cè)器靈敏度高。HPLC和GC的比較流動(dòng)相:高效液相色譜儀高效液相色譜儀第二節(jié)高效液相色譜儀HPLC儀組成:輸液系統(tǒng);進(jìn)樣系統(tǒng);分離系統(tǒng);檢測(cè)系統(tǒng);數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。第二節(jié)高效液相色譜儀HPLC儀組成:輸液系統(tǒng);進(jìn)樣系統(tǒng)流程及主要部件
processandmainassemblyofHPLC1.流程流程及主要部件
processandmainasse主要部件輸液系統(tǒng)(一)流動(dòng)相貯器耐酸堿的瓶子(棕色或無(wú)色),高于泵體,保持輸液靜壓差。主要部件輸液系統(tǒng)(二)脫氣裝置液體流動(dòng)相使用前要脫氣,除去其溶解的氣體。(基線噪音,氧化組分!?。┓椒ǎ海?)超聲波振動(dòng)脫氣(2)抽真空脫氣(3)加熱回流脫氣(4)吹氦脫氣(5)真空在線脫氣(二)脫氣裝置(三)高壓輸液泵要求:流量準(zhǔn)確可調(diào),耐高壓(30MPa),液流穩(wěn)定,泵的死體積小。為了獲得高柱效而使用粒度很小的固定相(<10μm),液體的流動(dòng)相高速通過(guò)時(shí),將產(chǎn)生很高的壓力。應(yīng)具有壓力平穩(wěn)、脈沖小、流量穩(wěn)定可調(diào)、耐腐蝕等特性(三)高壓輸液泵雙泵串聯(lián)補(bǔ)償法將兩個(gè)柱塞桿往復(fù)泵串聯(lián),泵1比泵2體積大一倍,柱塞桿運(yùn)動(dòng)方向相反。(目的是:減少輸液脈沖)泵1泵2色譜柱吸(排)排(吸)雙泵串聯(lián)補(bǔ)償法泵1泵2色譜柱吸(排)排(吸)(四)梯度淋洗裝置梯度洗脫:分離過(guò)程中,隨時(shí)間函數(shù)程序地改變流動(dòng)相的組成(極性,PH或離子強(qiáng)度)。類型:高壓梯度低壓梯度(四)梯度淋洗裝置梯度洗脫:分離過(guò)程中,隨時(shí)間函數(shù)程序地改變外梯度(二元高壓梯度):
利用兩臺(tái)高壓輸液泵,將兩種不同極性的溶劑按一定的比例送入梯度混合室,混合后進(jìn)入色譜柱。內(nèi)梯度(四元低壓梯度)
:一臺(tái)高壓泵,通過(guò)比例調(diào)節(jié)閥,將兩種或多種不同極性的溶劑按一定的比例抽入高壓泵中混合。外梯度(二元高壓梯度):內(nèi)梯度(四元低壓梯度)二.進(jìn)樣系統(tǒng)
(一)六通進(jìn)樣閥
流路中為高壓力工作狀態(tài),通常使用耐高壓的六通閥進(jìn)樣裝置,其結(jié)構(gòu)如圖所示:優(yōu)點(diǎn):進(jìn)樣精確,重現(xiàn)性好。二.進(jìn)樣系統(tǒng)(一)六通進(jìn)樣閥優(yōu)點(diǎn):三.色譜分離系統(tǒng)(一)保護(hù)柱
位置:接在色譜柱之前,保護(hù)色譜柱。柱體為直型不銹鋼管,內(nèi)徑1~6mm,柱長(zhǎng)5cm。填料跟分析柱一樣,粒徑大。三.色譜分離系統(tǒng)(一)保護(hù)柱(二)色譜柱柱體為直型不銹鋼管,內(nèi)徑1~6mm,柱長(zhǎng)5~40cm。發(fā)展趨勢(shì)是減小填料粒度和柱徑以提高柱效。常用的分析柱是內(nèi)徑2~4.6mm,柱長(zhǎng)10~25cm(二)色譜柱柱體為直型不銹鋼管,內(nèi)徑1~6mm,柱長(zhǎng)5~4(三)柱恒溫箱精確控制柱溫可以提高保留時(shí)間的重現(xiàn)性。柱溫升高,保留時(shí)間減少。常用溫度:室溫-65度(三)柱恒溫箱精確控制柱溫可以提高保留時(shí)間的重現(xiàn)性。(四)色譜柱柱效的評(píng)價(jià)《中國(guó)藥典》05版規(guī)定:建立HPLC法時(shí),需要進(jìn)行“色譜條件與系統(tǒng)適應(yīng)性”實(shí)驗(yàn)。最佳分離狀態(tài)下色譜柱應(yīng)達(dá)到的:n理論?分離度R?拖尾因子T?(四)色譜柱柱效的評(píng)價(jià)《中國(guó)藥典》05版規(guī)定:建立HPLC法四.檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)器:檢測(cè)器分為溶質(zhì)性檢測(cè)器(只對(duì)流動(dòng)相中的被分離分析組分的物理或物理化學(xué)性質(zhì)有響應(yīng))和總體型檢測(cè)器(對(duì)流動(dòng)相的總的物理或物理化學(xué)性質(zhì)有響應(yīng))。(1)溶質(zhì)性檢測(cè)器:紫外(UVD)、熒光(FLD)、電化學(xué)(ECD)檢測(cè)器等。四.檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)器:檢測(cè)器分為溶質(zhì)性檢測(cè)器(只對(duì)流動(dòng)相中的紫外檢測(cè)器—基于被測(cè)組分對(duì)特定波長(zhǎng)的紫外光的選擇性吸收,且吸收符合光吸收定律。因此可以進(jìn)行定性定量分析。a.固定波長(zhǎng)型檢測(cè)器—是一種光源波長(zhǎng)固定的紫外光度計(jì),一般由低壓汞燈作光源,發(fā)射波長(zhǎng)為254nm波長(zhǎng)的光。對(duì)在254nm波長(zhǎng)附近有吸收的物質(zhì)有響應(yīng)。b.可變波長(zhǎng)型檢測(cè)器—是一臺(tái)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),波長(zhǎng)任意可調(diào)。紫外檢測(cè)器—基于被測(cè)組分對(duì)特定波長(zhǎng)的紫外光的選擇性吸收,且吸
a.b.紫外檢測(cè)器應(yīng)用最廣,對(duì)大部分有機(jī)化合物有響應(yīng)。特點(diǎn):
靈敏度高;線形范圍高;流通池可做的很?。?mm×10mm,容積8μL);對(duì)流動(dòng)相的流速和溫度變化不敏感;波長(zhǎng)可選,易于操作;可用于梯度洗脫。
a.b.紫外檢測(cè)器c.光電二極管陣列檢測(cè)器(PDAD)一種新型記錄方式的紫外檢測(cè)器,紫外檢測(cè)器的重要進(jìn)展;光電二極管陣列檢測(cè)器組成:它由光源、光柵、1024個(gè)二極管陣列(各檢測(cè)特定波長(zhǎng)),計(jì)算機(jī)。光源發(fā)射的光被組分選擇性吸收,經(jīng)光柵分光后照射到二極管陣列上,使每納米光波的光強(qiáng)變成相應(yīng)的電信號(hào),經(jīng)累積和計(jì)算機(jī)處理后得到試樣或每個(gè)組分的吸收光譜??梢垣@得t、A、λ的三維圖-光譜和色譜圖的加合圖。c.光電二極管陣列檢測(cè)器(PDAD)一種新型記錄方式的紫外現(xiàn)代儀器分析HPLC課件光電二極管陣列檢測(cè)器光電二極管陣列檢測(cè)器光電二極管陣列檢測(cè)器應(yīng)用三維時(shí)間-色譜-光譜圖除了定量外,可以綜合定性分析:(1)色譜峰的純度檢查(2)色譜峰的分離狀況光電二極管陣列檢測(cè)器應(yīng)用三維時(shí)間-色譜-光譜圖(二)蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(evaporativelight-scatteringdetector,ELSD
ELSD是基于溶質(zhì)的光散射性質(zhì)的檢測(cè)器。ELSD屬通用型和質(zhì)量型檢測(cè)器由霧化器、加熱漂移管(溶劑蒸發(fā)室)、激光光源和光電轉(zhuǎn)換器等部件構(gòu)成。(二)蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(evaporativelight-檢測(cè)過(guò)程:
流出液霧化成微細(xì)液滴通過(guò)加熱漂移管時(shí)溶劑被蒸發(fā)掉,留下溶質(zhì)激光束照在溶質(zhì)顆粒上產(chǎn)生光散射,光收集器收集散射光并通過(guò)光電倍增管轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。散射光強(qiáng)度正比組分的量檢測(cè)過(guò)程:流出液霧化成微細(xì)液滴通蒸發(fā)光散射檢測(cè)器ELSD應(yīng)用散射光強(qiáng)只與溶質(zhì)顆粒大小和數(shù)量有關(guān),而與溶質(zhì)本身的物理和化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān),ELSD屬通用型和質(zhì)量型檢測(cè)器。適合于無(wú)紫外吸收、無(wú)電活性和不發(fā)熒光的樣品的檢測(cè)。(糖類,甾體皂甙,脂肪酸等)其靈敏度與載氣流速、汽化室溫度和激光光源強(qiáng)度等參數(shù)有關(guān)。它的基線漂移不受溫度影響,信噪比高,也可用于梯度洗脫。蒸發(fā)光散射檢測(cè)器ELSD應(yīng)用散射光強(qiáng)只與溶質(zhì)(三)熒光檢測(cè)器
(fluorescencedetector)高靈敏度、高選擇性;能在紫外光激發(fā)下能產(chǎn)生熒光的物質(zhì)。多環(huán)芳烴,維生素B、黃曲霉素、卟啉類化合物、農(nóng)藥、藥物、氨基酸、甾類化合物等有響應(yīng);(三)熒光檢測(cè)器
(fluorescencedetec(四)示差折光檢測(cè)器
(differentialrefractiveindexdetector)除紫外檢測(cè)器之外應(yīng)用最多的檢測(cè)器;可連續(xù)檢測(cè)參比池和樣品池中流動(dòng)相之間的折光指數(shù)差值。差值與濃度呈正比通用型檢測(cè)器(每種物質(zhì)具有不同的折光指數(shù));靈敏度低、對(duì)溫度敏感、不能用于梯度洗脫;
(四)示差折光檢測(cè)器
(differentialref五數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄儀+工作站六儀器性能指標(biāo)
分離性能:流量精度,噪聲,漂移,線性檢測(cè)性能:比如UV有波長(zhǎng)的準(zhǔn)確度五數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄儀+工作站現(xiàn)代儀器分析HPLC課件第三節(jié)高效液色譜法的基本理論
基本理論及色譜流程與氣相色譜法相似;如塔板理論、速率理論、保留值、分離度等都可用于高效液相色譜法。兩者不同的是流動(dòng)相,因而在基本理論方面需要考慮這些特點(diǎn)。其影響最大的是速率理論。描述其板高與影響因素關(guān)系的范氏方程如下:
渦流縱向傳質(zhì)阻力
H=A+B/u+Cu第三節(jié)高效液色譜法的基本理論
基本理論及色譜流程與氣相色但在液相色譜中流動(dòng)相是液體,黏度大,柱溫低,擴(kuò)散系數(shù)小,所以B/u很小可以忽略,則:
H=A+Cu因此:(1)從A項(xiàng)考慮:A=2λdp
①減小dp,小粒固定相,可以提高柱效;②降低λ采用球形,顆粒均勻分布的固定相,有利于提高柱效;但在液相色譜中流動(dòng)相是液體,黏度大,柱溫低,擴(kuò)散系數(shù)小,所以(2)從C項(xiàng)考慮:在HPLC中:C=Cm+Csm+Cs通常采用化學(xué)鍵合相,固定液被鍵合到載體的表面。所以
C=Cm+CsmH=A+Cm+Csm范式方程提高柱效的方法:(1)減小dp,采用球形小粒固定相,化學(xué)鍵合相(2)低黏度流動(dòng)相,低流量(1ml/Min)(3)柱溫25-30(2)從C項(xiàng)考慮:第四節(jié)各類高效液色譜法一、液-液分配色譜法二、液-固吸附色譜法三、離子交換色譜法四、離子色譜五、離子對(duì)色譜六、排阻色譜色譜第四節(jié)各類高效液色譜法一、液-液分配色譜法一、液-液分配色譜
固定相與流動(dòng)相均為液體(互不相溶);基本原理:組分在固定相和流動(dòng)相上的分配;固定相:早期涂漬固定液,固定液流失,采用化學(xué)鍵合固定相(一)正相分配色譜親水性固定液+疏水性流動(dòng)相,即流動(dòng)相的極性小于固定液的極性;分離物質(zhì):強(qiáng)極性化合物(糖類和多肽類);極性大的后出峰;氰基化學(xué)鍵合相:誘導(dǎo)力,分離可極化的物質(zhì)
氨基化學(xué)鍵合相:誘導(dǎo)力+氫鍵作用力一、液-液分配色譜
固定相與流動(dòng)相均為液(二)反相分配色譜疏水性固定液+親水性流動(dòng)相,流動(dòng)相的極性大于固定液的極性。分離物質(zhì):非極性化合物(廣泛);極性小的后出峰;十八烷基鍵合相:(將各種不同基團(tuán)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)鍵合到硅膠(擔(dān)體)表面的游離羥基上。C-18柱(ODS反相柱)。疏溶劑理論:
烴基鍵合相,強(qiáng)疏水性,組分中非極性部分與烴基鍵合相結(jié)合。親水性流動(dòng)相使組分分離。(二)反相分配色譜疏水性固定液+親水性流動(dòng)相,流動(dòng)二、液-固吸附色譜
liquid-solidadsorptionchromatography固定相:固體吸附劑為,如硅膠、氧化鋁等,較常使用的是5~10μm的硅膠吸附劑;流動(dòng)相:各種不同極性的一元或多元溶劑?;驹恚航M分在固定相吸附劑上的吸附與解吸;適用:分離相對(duì)分子質(zhì)量中等的脂溶性試樣,對(duì)具有官能團(tuán)的化合物和異構(gòu)體有較高選擇性;缺點(diǎn):非線形等溫吸附常引起峰的拖尾;二、液-固吸附色譜
liquid-soli三、離子交換色譜
ion-exchangechromatography
固定相:陰離子離子交換樹(shù)脂或陽(yáng)離子離子交換樹(shù)脂;早期采用的離子交換樹(shù)脂被離子鍵合相代替。
流動(dòng)相:陽(yáng)離子離子交換色譜,采用堿性水溶液;陰離子離子交換色譜,采用酸性水溶液;
三、離子交換色譜
ion-exchang基本原理:組分在固定相上發(fā)生的反復(fù)離子交換反應(yīng);組分與離子交換劑之間親和力的大小與離子半徑、電荷、存在形式等有關(guān)。親和力大,保留時(shí)間長(zhǎng);陽(yáng)離子交換:R—SO3H+M+=R—SO3M+H+
陰離子交換:R—NR4OH+X-=R—NR4X+OH-應(yīng)用:離子及可離解的化合物,有機(jī)和無(wú)機(jī)分離,氨基酸、核酸等。基本原理:組分在固定相上發(fā)生的反復(fù)離子交換反應(yīng);組分與離子交四、離子色譜
ionchromatography(IC)
離子色譜是與離子交換色譜的區(qū)別:采用了特制的、具有極低交換容量的離子交換樹(shù)脂作為柱填料,并采用淋洗液抑制技術(shù)和電導(dǎo)檢測(cè)器,是測(cè)定混合陰離子的有效方法。
四、離子色譜
ionchromatography(I一、離子色譜法原理
以無(wú)機(jī)、特別是無(wú)機(jī)陰離子混合物為主要分析對(duì)象,在七十年代出現(xiàn)、八十年代迅速發(fā)展。傳統(tǒng)離子交換色譜存在著兩個(gè)難于解決的問(wèn)題:(1)需要高濃度淋洗液洗脫且洗脫時(shí)間很長(zhǎng);(2)洗脫后的組分缺乏靈敏、快速的在線檢測(cè)方法。一、離子色譜法原理
以無(wú)機(jī)、特別是無(wú)機(jī)陰離子混合物為主離子交換原理,與傳統(tǒng)離子交換的不同點(diǎn):采用交換容量非常低的特制離子交換樹(shù)脂為固定相;細(xì)顆粒柱填料,高柱效;采用高壓輸液泵;低濃度淋洗液或本底電導(dǎo)抑制(在分離柱后,采用抑制柱來(lái)消除淋洗液的高本底電導(dǎo));可采用電導(dǎo)檢測(cè)器,快速分離分析微量無(wú)機(jī)離子混合物;各種抑制裝置及無(wú)抑制方法的出現(xiàn),發(fā)展迅速。離子交換原理,與傳統(tǒng)離子交換的不同點(diǎn):2.離子色譜具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)分析速度快
可在數(shù)分鐘內(nèi)完成一個(gè)試樣的分析;(2)分離能力高
在適宜的條件下,可使常見(jiàn)的各種陰離子混合物分離;例:使用雙柱法,在十幾分鐘內(nèi),可使七種陰離子完全分離。(3)分離混合陰離子的最有效方法(4)耐腐蝕,儀器流路采用全塑件,玻璃柱2.離子色譜具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)分析速度快(2)分離能力高
離子色譜裝置類型
抑制型:抑制柱型、連續(xù)抑制型
非抑制型:當(dāng)進(jìn)一步降低分離柱中樹(shù)脂的交換容量,使用低濃度、低電離度的有機(jī)弱酸及弱酸鹽作淋洗液,如苯甲酸、苯甲酸鹽等。檢測(cè)器可直接與分離柱相連,不需抑制柱。離子色譜裝置類型
抑制型:抑制柱型、連續(xù)抑制型非抑制型:離子色譜抑制裝置圖陰離子交換:R—NR4OH+X-=R—NR4X+OH-離子色譜抑制裝置圖陰離子交換:離子色譜連續(xù)抑制原理圖離子色譜連續(xù)抑制原理圖離子色譜的應(yīng)用
陰離子分析:
雙柱;薄殼型陰離子交換樹(shù)脂分離柱(3×250mm),流動(dòng)相:0.003mol·L-1NaHCO3/0.0024mol·L-1Na2CO3,流量138mL/hr。七種陰離子在20分鐘內(nèi)基本上得到完全分離,各組分含量在3~50ppm。離子色譜的應(yīng)用
陰離子分析:五、離子對(duì)色譜
ionpairchromatography原理:將一種與溶質(zhì)離子電荷相反的離子(對(duì)離子或反離子)加到流動(dòng)相中使其與溶質(zhì)離子結(jié)合形成疏水性離子對(duì)化合物,使其能夠在兩相之間進(jìn)行分配,從而控制被分離組分的保留值的色譜法。(LLC法基礎(chǔ)上演變來(lái)的?。?/p>
A++B-=(A+
B-
)org離子對(duì)的體積較大,又無(wú)凈電荷,所以有顯著的疏水性;離子有親水性,離子對(duì)有疏水性(親油性);故可將萃取原理用來(lái)討論離子對(duì)色譜的分離問(wèn)題。五、離子對(duì)色譜
i選擇合適的反離子和濃度,就能有效地將被分離組分萃取進(jìn)有機(jī)相。正相離子對(duì)色譜:如以水作為固定相,有機(jī)溶劑為流動(dòng)相,離子對(duì)容易流出色譜柱;反離子對(duì)色譜:反之,則離子對(duì)被保留。常用離子對(duì)試劑:陰離子分離:常采用烷基胺類,如氫氧化四丁基銨或氫氧化十六烷基三甲胺作為對(duì)離子;陽(yáng)離子分離:常采用烷基磺酸類,如己烷磺酸鈉作為對(duì)離子;選擇合適的反離子和濃度,就能有效地將被分離組分萃取進(jìn)有機(jī)相。六、排阻色譜色譜
size-exclusionchromatography
固定相:凝膠(具有一定大小孔隙分布);
原理:按分子大小分離。小分子可以擴(kuò)散到凝膠空隙,由其中通過(guò),出峰最慢;中等分子只能通過(guò)部分凝膠空隙,中速通過(guò);而大分子被排斥在外,出峰最快;溶劑分子小,故在最后出峰。
VR=V0+KVi
流動(dòng)相:四氫呋喃、二甲基甲酰胺等)。應(yīng)用:可對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量在100-105范圍內(nèi)的化合物按質(zhì)量分離六、排阻色譜色譜
size-exclusionchro七、膠束色譜(MC)流動(dòng)相:膠束水溶液,多了一個(gè)膠束相,所以有三個(gè)界面,三個(gè)分配系數(shù),有比較好的選擇性。
七、膠束色譜(MC)流動(dòng)相:膠束水溶液,現(xiàn)代儀器分析HPLC課件HPLC固定相:硅膠,化學(xué)鍵合相,,凝膠,離子交換劑一.硅膠吸附色譜常用,應(yīng)用廣(極性至弱極性物質(zhì))。類型:表面多孔硅膠,無(wú)定形全多孔,球形全多孔,堆積硅珠第五節(jié)固定相表面多孔型型球形全多孔型表面多孔HPLC固定相:硅膠,化學(xué)鍵合相,,凝膠,離子交換劑第五節(jié)二.化學(xué)鍵合相
以硅膠為載體,經(jīng)化學(xué)反映后,將固定液的官能團(tuán)鍵合在載體的表面上?;瘜W(xué)鍵合相優(yōu)點(diǎn):(1)減少固定液的流失,增加色譜柱的使用壽命;(2)化學(xué)穩(wěn)定,PH2-8溶液(3)傳質(zhì)快,柱效高,載樣量大封尾:化學(xué)反應(yīng)將載體表面硅醇基出去。二.化學(xué)鍵合相現(xiàn)代儀器分析HPLC課件鍵合類型:①硅氧碳型(Si-O-C)鍵合相-醇與硅羥基進(jìn)行酯化反應(yīng)得到;易發(fā)生水解,目前少用。②硅氧硅碳型(Si-O-Si-C)鍵合相-硅羥基與有機(jī)氯硅烷或烷氧基硅烷反應(yīng)得到,穩(wěn)定多用:鍵合類型:②硅氧硅碳型(Si-O-Si-C)鍵合相-硅羥基鍵合類型有:(一)非極性鍵合相疏水基團(tuán)-不同鏈長(zhǎng)的烷基,甲基和苯基等;最廣:十八烷基鍵合相(C-18柱或ODS柱)
:將十八烷基通過(guò)化學(xué)反應(yīng)鍵合到硅膠(擔(dān)體)表面上。。影響因素:1.載體性質(zhì):比表面大,鍵合基團(tuán)多,k大,t長(zhǎng)YWG-C18,YQG-C182.表面覆蓋度:表面覆蓋度大,殘留硅醇基少,則分配占主導(dǎo)地位。3.鍵合基團(tuán)的鏈長(zhǎng):鏈長(zhǎng)增加,極性低,k大載體官能團(tuán)鍵合類型有:(一)非極性鍵合相載體官能團(tuán)(二)中等極性鍵合相醚基鍵合相(ROR),如:YWG-ROR(三)極性鍵合相分析糖類極性基團(tuán)-氨基、氰基、醚基和醇基等;
(1)氰基化學(xué)鍵合相:中強(qiáng)極性YWG-CN(2)氨基化學(xué)鍵合相:強(qiáng)極性YWG-NH2三.凝膠(一)半硬質(zhì)凝膠:苯乙烯和二乙烯苯交聯(lián),壓縮性,易裝柱(二)硬質(zhì)凝膠:多孔硅膠等無(wú)機(jī)材料,易碎,柱效低(三)主要性能參數(shù):分子量排斥極限,平均孔徑原則:全滲透點(diǎn)的分子量<樣品分子量<分子量排斥極限(二)中等極性鍵合相四.離子交換劑離子鍵合相-陰離子交換基團(tuán)胺基、季銨基、陽(yáng)離子交換基團(tuán)磺酸基。以含有離子交換基團(tuán)(磺基、氨基、羧基等)的鍵合相為固定相。例如:YWG-SO3H,YWG-R3NClZipax-SCX(薄殼型陽(yáng)離子鍵合相)四.離子交換劑一.H
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