《液相色譜李華》課件

液相色譜本課程將介紹液相色譜技術(shù)的基本原理、儀器構(gòu)成、方法開發(fā)、應(yīng)用及展望。課程概述課程簡介本課程旨在幫助學(xué)生深入理解液相色譜技術(shù)，并掌握其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠獨(dú)立完成液相色譜實驗，并能針對不同應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行方法開發(fā)。課程目標(biāo)1掌握液相色譜技術(shù)的基本原理理解液相色譜分離的基本原理，并能解釋不同參數(shù)對分離效果的影響。2熟悉液相色譜儀器的構(gòu)成和操作了解液相色譜儀器的各個部件，掌握儀器的基本操作流程，并能進(jìn)行故障排查。3掌握液相色譜方法開發(fā)步驟學(xué)會選擇合適的流動相、色譜柱、檢測器等，并能優(yōu)化方法參數(shù)。4了解液相色譜的定量分析方法掌握定量分析方法的驗證步驟，并能進(jìn)行準(zhǔn)確的定量測定。液相色譜技術(shù)發(fā)展歷程11900年邁克爾·茨維特首次使用液相色譜分離植物色素。21950年氣相色譜技術(shù)問世，推動了液相色譜技術(shù)的發(fā)展。31970年高效液相色譜技術(shù)（HPLC）誕生，成為分析化學(xué)的重要工具。41980年超臨界流體色譜（SFC）技術(shù)出現(xiàn)，為液相色譜技術(shù)拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域。52000年至今液相色譜技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，成為分析化學(xué)領(lǐng)域不可或缺的一部分。基本原理1分離2保留3流動相4固定相5樣品液相色譜是一種利用流動相和固定相之間的分配作用，將不同組分分離的技術(shù)。儀器構(gòu)成泵提供穩(wěn)定的流動相流速和壓力，將流動相輸送到色譜柱。進(jìn)樣器將樣品注入流動相中，并將其送入色譜柱。色譜柱固定相填充在色譜柱中，用于分離不同組分。檢測器用于檢測流出液中的組分，并生成信號。色譜柱固定相色譜柱的固定相決定了分離的選擇性，常用固定相包括硅膠、聚合物、離子交換樹脂等。柱長柱長影響分離效率，柱長越長，分離效果越好，但分析時間也會更長。柱徑柱徑影響分離效率，柱徑越小，分離效果越好，但流動相消耗量也會更多。填料粒徑填料粒徑影響分離效率，填料粒徑越小，分離效果越好，但流動相壓力也會更高。流動相極性流動相的極性應(yīng)與固定相的極性匹配，才能獲得良好的分離效果。溶解度流動相應(yīng)能溶解樣品，并能使樣品在色譜柱中順利分離。粘度流動相的粘度應(yīng)盡可能低，以減少背壓，提高分離效率。揮發(fā)性流動相的揮發(fā)性應(yīng)盡可能低，以減少檢測器背景噪聲。樣品前處理1過濾去除樣品中可能存在的顆粒物，防止堵塞色譜柱。2提取將目標(biāo)分析物從樣品基質(zhì)中分離出來，提高分析靈敏度。3濃縮將樣品中的目標(biāo)分析物濃縮，提高分析靈敏度。4衍生化將目標(biāo)分析物轉(zhuǎn)化為可檢測的化合物，提高分析靈敏度或改善分離效果。檢測器1紫外可見檢測器(UV)利用物質(zhì)對紫外可見光的吸收特性進(jìn)行檢測。2熒光檢測器(FLD)利用物質(zhì)的熒光特性進(jìn)行檢測，靈敏度高。3折光指數(shù)檢測器(RID)利用物質(zhì)的折光指數(shù)變化進(jìn)行檢測，適用于無紫外吸收或熒光特性的物質(zhì)。4電化學(xué)檢測器(ECD)利用物質(zhì)的電化學(xué)特性進(jìn)行檢測，適用于氧化還原活性物質(zhì)。數(shù)據(jù)處理液相色譜數(shù)據(jù)處理包括峰識別、峰面積計算、定量分析等。方法開發(fā)步驟1選擇合適的色譜柱根據(jù)樣品性質(zhì)和分離目標(biāo)選擇合適的色譜柱，如固定相類型、柱長、柱徑等。2選擇合適的流動相根據(jù)樣品性質(zhì)和色譜柱選擇合適的流動相，如溶劑類型、比例、pH值等。3選擇合適的檢測器根據(jù)樣品性質(zhì)選擇合適的檢測器，如紫外可見檢測器、熒光檢測器、折光指數(shù)檢測器等。4優(yōu)化方法參數(shù)通過調(diào)整流動相組成、流速、溫度等參數(shù)，優(yōu)化分離效果和分析時間。5方法驗證驗證方法的線性范圍、準(zhǔn)確度、精密度、檢出限和定量限。方法選擇因素樣品性質(zhì)樣品的性質(zhì)決定了分離方法的選擇，如樣品的極性、揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性等。分析目標(biāo)分析目標(biāo)決定了分離方法的選擇，如分離目標(biāo)是定性分析還是定量分析，以及需要達(dá)到什么樣的分離效果。實驗室條件實驗室條件影響方法的選擇，如儀器設(shè)備、試劑耗材、操作人員等。流動相選擇極性匹配流動相的極性應(yīng)與固定相的極性匹配，才能獲得良好的分離效果。溶解度流動相應(yīng)能溶解樣品，并能使樣品在色譜柱中順利分離。粘度流動相的粘度應(yīng)盡可能低，以減少背壓，提高分離效率。揮發(fā)性流動相的揮發(fā)性應(yīng)盡可能低，以減少檢測器背景噪聲。色譜柱選擇固定相類型根據(jù)樣品性質(zhì)選擇合適的固定相類型，如反相色譜、正相色譜、離子交換色譜等。柱長和柱徑根據(jù)分離要求選擇合適的柱長和柱徑，以獲得最佳的分離效果。填料粒徑根據(jù)分離要求選擇合適的填料粒徑，以獲得最佳的分離效果。檢測器選擇1紫外可見檢測器(UV)適用于具有紫外可見吸收特性的物質(zhì)。2熒光檢測器(FLD)適用于具有熒光特性的物質(zhì)，靈敏度高。3折光指數(shù)檢測器(RID)適用于無紫外吸收或熒光特性的物質(zhì)。4電化學(xué)檢測器(ECD)適用于氧化還原活性物質(zhì)。變量優(yōu)化流動相組成通過改變流動相中不同溶劑的比例，優(yōu)化分離效果。流速通過改變流速，優(yōu)化分離效果和分析時間。柱溫通過改變柱溫，優(yōu)化分離效果和分析時間。定量分析1校正曲線法通過繪制標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度與峰面積或峰高度的關(guān)系曲線，進(jìn)行定量分析。2內(nèi)標(biāo)法在樣品中加入已知濃度的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，通過比較目標(biāo)分析物與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積或峰高度進(jìn)行定量分析。3標(biāo)準(zhǔn)加入法向樣品中加入已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，通過比較加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)前后目標(biāo)分析物的峰面積或峰高度進(jìn)行定量分析。定量方法驗證1線性范圍驗證方法在一定濃度范圍內(nèi)，峰面積或峰高度與濃度呈線性關(guān)系。2準(zhǔn)確度驗證方法測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，即測定值與真實值之間的接近程度。3精密度驗證方法測定結(jié)果的精密度，即多次測定結(jié)果之間的接近程度。4檢出限驗證方法能夠檢測到的最低濃度。5定量限驗證方法能夠進(jìn)行準(zhǔn)確定量的最低濃度。線性范圍1線性范圍2相關(guān)系數(shù)3回歸方程4標(biāo)準(zhǔn)偏差5濃度線性范圍是指方法在一定濃度范圍內(nèi)，峰面積或峰高度與濃度呈線性關(guān)系的范圍。準(zhǔn)確度回收率回收率是指加入已知量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)后，實際測得的量與理論值之比。偏差偏差是指測定值與真實值之間的差值。精密度重復(fù)性重復(fù)性是指在相同條件下，多次測定同一份樣品所得結(jié)果之間的接近程度。中間精密度中間精密度是指在不同時間、不同操作人員、不同儀器上測定同一份樣品所得結(jié)果之間的接近程度。重現(xiàn)性重現(xiàn)性是指在不同實驗室、不同儀器、不同操作人員測定同一份樣品所得結(jié)果之間的接近程度。檢出限信噪比檢出限是指能夠從背景噪聲中識別出目標(biāo)分析物信號的最低濃度。信號強(qiáng)度檢出限通常定義為信噪比為3:1的濃度。定量限1準(zhǔn)確度定量限是指能夠進(jìn)行準(zhǔn)確定量的最低濃度。2精密度定量限通常定義為信噪比為10:1的濃度。實際應(yīng)用案例分享液相色譜技術(shù)在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，例如食品安全檢測、藥物分析、環(huán)境監(jiān)測、生物制藥等。食品領(lǐng)域農(nóng)藥殘留檢測食品中的農(nóng)藥殘留，保障食品安全。添加劑檢測檢測食品中的添加劑，保障食品安全。營養(yǎng)成分分析分析食品中的營養(yǎng)成分，如維生素、蛋白質(zhì)、脂肪等。真?zhèn)舞b別通過分析食品中的成分，鑒別食品的真?zhèn)?。藥品領(lǐng)域藥物含量測定測定藥物的含量，確保藥物質(zhì)量。藥物雜質(zhì)分析分析藥物中的雜質(zhì)，確保藥物安全性。藥物代謝產(chǎn)物分析分析藥物在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物，研究藥物的代謝過程。藥物穩(wěn)定性分析研究藥物的穩(wěn)定性，確定藥物的有效期。環(huán)境領(lǐng)域水質(zhì)分析檢測水體中的污染物，如重金屬、農(nóng)藥、有機(jī)污染物等。大氣分析檢測空氣中的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等。土壤分析檢測土壤中的污染物，如重金屬、有機(jī)污染物、農(nóng)藥等。其他領(lǐng)域1