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1、关于高效液相色谱法(7)第一页，讲稿共六十页哦概述概述概念：高效液相色谱法(HPLC)是在20世纪60年代末，以经典液相色谱为基础，引入了气相色谱的理论，在技术上采用了高效固定相、高压输液系统和高灵敏度的在线检测器，从而发展起来的一种新型分离分析技术。随着科学和技术的不断改进与发展，目前已成为应用极为重要、广泛的分离分析手段。特点：分离效率高、分析速度快、应用范围广、操作自动化。第二页，讲稿共六十页哦高效液相色谱与经典液相色谱比较经典液相色谱 高效液相色谱 常压或减压高压，4050MPa填料颗粒大填料颗粒小，250m柱效低柱效高,4000060000块/m分析速度慢分析速度快色谱柱只用一次色谱
2、柱可重复多次使用不能在线检测能在线检测HPLC:采用高压输液泵，高效微粒固定相和高灵敏度检测器 HPLC特点：高压、高速、高效、高灵敏度、样品回收方便 第三页，讲稿共六十页哦4气相色谱 高效液相色谱 只能分析挥发性物质，只能分析20%的化合物几乎可以分析各种物质 不能分析热不稳定物质可以分析热不稳定物质用毛细管色谱可得到很高的柱效色谱柱不能很长，柱效不会很高有很灵敏的检测器如ECD和较灵敏的通用检测器(FID和TCD)没有较高灵敏的通用检测器流动相为气体，无毒，易于处理 流动相有毒，费用较高 运行和操作容易运行和操作比GC难一些仪器制造难度较小 仪器制造难度大 高效液相色谱与气相色谱比较第四页
3、，讲稿共六十页哦5高效液相色谱法的分类高效液相色谱法的分类根据分离机理根据分离机理液-液分配色谱化学键合相色谱液-固吸附色谱离子交换色谱离子色谱离子对色谱尺寸排阻色谱亲和色谱需要指出的是每种色谱方法通常存在一种起支配作用的主要保留机理，但可需要指出的是每种色谱方法通常存在一种起支配作用的主要保留机理，但可能还存在次要的其他机理。能还存在次要的其他机理。根据固定相分类根据固定相分类液-液色谱液-固色谱第五页，讲稿共六十页哦6根据固定相和液体流动相相对极性的差别，有正相色谱和反相色谱两种色谱体系或方法。反相色谱和正相色谱主要区别是流动相和固定相的相对极性，（反相：流动相的极性大于固定相；正相：流动
4、相的极性小于固定相）。最初形成于液液分配色谱，现已广泛应用于其他各种色谱方法。正相色谱和反相色谱正相色谱和反相色谱第六页，讲稿共六十页哦7高效液相色谱仪1.储液瓶（输液管入口端安装有过滤器）；2.高压输液泵；3.混合器和阻尼器；4.进样器（阀）；5.色谱柱；6.检测器；7.废液瓶；8.数据处理和控制系统 第七页，讲稿共六十页哦8 现代高效液相色谱仪配备一或多个流动相储液器，一般为玻璃瓶，亦可为耐腐蚀的不锈钢、氟塑料或聚醚醚酮(PEEK)特种塑料制成的容器。每个储瓶容积5002000mL。储液瓶位置要高于泵体，以保持一定的输液静压差，在泵启动时易于让残留在溶剂和泵体中微量气体通过放空阀排出。储器
5、常装有脱除溶剂中溶解的氧、氮等气体装置，这些溶解气可能形成气泡引起谱带展宽，并干扰检测器正常工作。溶剂脱气主要有两种方法，其一是搅拌下真空或超声波脱气；另一种是通入氦或氮等惰性气体带出溶解在溶剂中空气。储液器的溶剂导管入口处装有过滤器，以进一步除去溶剂中灰尘或微粒残渣，防止损坏泵、进样阀或堵塞色谱柱。流动相贮器和溶剂处理系统流动相贮器和溶剂处理系统第八页，讲稿共六十页哦9高压输液系统高压输液系统储液罐高压输液泵 要求：密封性好，输出流量恒定，压力平稳，可调流量范围宽，耐腐蚀分类：恒流泵（机械泵）恒压泵过滤器压力脉动阻力器机械注射泵机械往复泵多 用 于 流 量 要 求 在1-50L/min范围的
6、微型HPLC或毛细管柱HPLC中 活塞泵隔膜泵第九页，讲稿共六十页哦10 高效液相色谱柱比气相色谱柱短得多（约530cm），所以柱外展宽（又称柱外效应）较突出。柱外展宽是指色谱柱外的因素所引起的峰展宽，主要包括进样系统、连接管道及检测器中存在死体积。柱外展宽可分柱前和柱后展宽。进样系统是引起往前展宽的主要因素，因此高效液相色谱法中对进样技术要求较严。进进样样阀阀进样系统进样系统第十页，讲稿共六十页哦11高压进样阀（六通阀）进样装置进样装置隔膜注射进样器 色谱柱顶端装入耐压弹性隔膜，进样时用微量注射器刺穿隔膜将试样注入色谱柱。第十一页，讲稿共六十页哦12 色谱柱是液相色谱的心脏部件，它包括柱管与
7、固定相两部分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜及内衬光滑的聚合材料的其他金属。玻璃管耐压有限，故金属管用得较多。一般色谱柱长一般在分离前备有一个前置柱，前置柱内填充物和分离柱完全一样，这样可使淋洗溶剂由于经过前置柱为其中的固定相饱和，使它在流过分离柱时不再洗脱其中固定相，保证分离柱的性能不受影响。分离系统分离系统 色谱柱色谱柱第十二页，讲稿共六十页哦131.色谱柱类型 按内径大小可大致分为常规分析柱、制备或半制备柱、小内径或微径柱、毛细管柱四种类型。高效液相色谱柱高效液相色谱柱2.保护柱 一般在分析柱前装上较短的保护柱，不仅可除去溶剂中的颗粒杂质和污染物，而且可除去样品中含有与固定相不可逆结合的
8、组分，以保护较昂贵的分析柱，延长使用寿命。3.柱恒温器 对色谱柱严格控制温度可获得重现性更高保留值和更好分离色谱图。第十三页，讲稿共六十页哦14 在液相色谱中，有两种基本类型的检测器。一类是溶质性检测器，它仅对被分离组分的物理或化学特性有响应，属于这类检测器的有紫外、荧光、电化学检测器等。另一类是总体检测器，它对试样和洗脱液总的物理或化学性质有响应，属于这类检测器的有示差折光，电导检测器等。检测检测系统系统第十四页，讲稿共六十页哦15 l.l.光吸收检测器：紫外吸收检测器，光二极管阵列检测器，红光吸收检测器：紫外吸收检测器，光二极管阵列检测器，红外吸收检测器外吸收检测器2.2.荧光检测器荧光检
9、测器 3.3.示差折光率检测器示差折光率检测器4.4.电化学检测器电化学检测器5.5.蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器6.6.质谱检测器质谱检测器液相色谱检测器液相色谱检测器第十五页，讲稿共六十页哦161.紫外吸收紫外吸收(UV)检测器检测器 应用最广，对大部分有机化合物有响应。应用最广，对大部分有机化合物有响应。特点：特点：灵敏度高；线形范围高；流通池可做的很小（1mm 10mm，容积 8L）；对流动相的流速和温度变化不敏感；波长可选，易于操作；可用于梯度洗脱。光吸收检测器光吸收检测器 第十六页，讲稿共六十页哦172.2.紫外光电二极管阵列检测器紫外光电二极管阵列检测器紫外检测器的重要进展；
10、光电二极管阵列检测器：1024个二极管阵列，各检测特定波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。第十七页，讲稿共六十页哦1820.2.5.1.光吸收检测器光吸收检测器 2.2.紫外光电二极管阵列检测器紫外光电二极管阵列检测器第十八页，讲稿共六十页哦1920.2.5.1.光吸收检测器光吸收检测器 2.2.紫外光电二极管阵列检测器紫外光电二极管阵列检测器第十九页，讲稿共六十页哦20紫外普通检测器和光电二极管阵列检测器的比较紫外普通检测器和光电二极管阵列检测器的比较普通检测器普通检测器普通检测器普通检测器光电二极管阵列检测器光电二极管阵列检测器光电二极管阵列检测器光电二极管阵列检测器第二十页，讲
11、稿共六十页哦213.红外吸收检测器红外吸收检测器 与一般光吸收检测器光路设计相似，其吸收池窗口采用氯化钠、氟化钙等红外透明材料，透过吸收池的红外光一般以热电敏感元件接收。这种检测器可提供分子结构信息，但由于大多数液相色谱流动相溶剂都有红外吸收及窗口材料限制，其应用有限。光吸收检测器光吸收检测器 第二十一页，讲稿共六十页哦22 高灵敏度、高选择性高灵敏度、高选择性 对多环芳烃，维生素B、黄曲霉素、卟啉类化合物、农药、药物、氨基酸、甾类化合物等有响应。荧光检测器荧光检测器(Fluorescence Detector，FD)第二十二页，讲稿共六十页哦23 除紫外检测器之外应用最多的检测器；可连续检测
12、参比池和样品池中流动相之间的折光指数差值。差值与浓度呈正比；通用型检测器（每种物质具有不同的折光指数）；灵敏度低、对温度敏感、不能用于梯度洗脱；偏转式、反射式和干涉型三种。示差折光检测器示差折光检测器（Differential Refrative Index Detector,RI）第二十三页，讲稿共六十页哦24电化学检测器电化学检测器 基于电化学原理和物质的电化学性质进行检测，主要有安培、极谱及电导等几种类型，适用于测定具有电化学氧化还原性质及电导的化合物，如含硝基、氨基等有机化合物及无机阴、阳离子等。1.氟塑料池体,2.工作电极,3.氟塑料或聚酯垫片,4.接参比电极，至废液，5.接色谱柱。
13、第二十四页，讲稿共六十页哦25蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器(Evaporation Light Scattering Detector,ELSD)1.色谱柱出口;2.液压释放口;3.氮气入口;4.雾化器;5.加热漂移管;6.样品液滴;7.激光光源;8.排气口;9.光电检测器;10.放大器;11.连接记录系统。A.色谱柱洗出液雾化区；B.溶剂蒸发区;C.样品粒子光散射。第二十五页，讲稿共六十页哦26质谱检测器质谱检测器（Mass spectrometry detector,MSD)是一种灵敏度高，专属性强，能提供分子结构信息，是非常理想的检测器。它作为一种质量型检测器在近年有较大的发展，其中
14、以分析生物大分子的生物制品发展尤为迅速。分析范围广，MS几乎可以检测所有的化合物，比较容易地解决了分析热不稳定化合物的难题；分离能力强，即使被分析混合物在色谱上没有完全分离开，但通过MS的特征离子质量色谱图也能分别给出它们各自的色谱图来进行定性定量；定性分析结果可靠，可以同时给出每一个组分的分子量和丰富的结构信息；检测限低，MS具备高灵敏度，通过选择离子检测（SIM）方式，其检测能力还可以提高一个数量级以上；分析时间快，HPLC-MS使用的液相色谱柱为窄径柱，缩短了分析时间，提高了分离效果；自动化程度高，HPLC-MS具有高度的自动化。第二十六页，讲稿共六十页哦27附属系统附属系统脱气梯度淋洗
15、预饱和柱和预柱恒温自动进样馏分收集数据处理第二十七页，讲稿共六十页哦28梯度淋洗(gradient elution)梯度淋洗是指在分离过程中使流动相的组成随时间改变而改变。通过连续改变色谱柱中流动相的极性、离子强度或pH等因素，使被测组分的相对保留值得以改变，提高分离效率。梯度淋洗对于一些组分复杂及容量因子值范围很宽的样品分离尤为必要。HPLC中的梯度淋洗的作用十分类似于气相色谱中的程序升温，两者的目的都是为了使样品的组分在最佳容量因子值范围流出柱子，使保留时间过短而拥挤不堪、峰形重叠的组分或保留时间过长、峰形扁平、宽大的组分，都能获得良好的分离。梯度淋洗的优点：可以改进复杂样品的分离，改善峰
16、形，减少拖尾并缩短分离时间。另外，由于滞留组分全部流出柱子，可保持柱性能长期良好。第二十八页，讲稿共六十页哦29固定相固定相 高效液相色谱固定相以承受高压能力来分类，可分为刚性固体和硬胶两大类。刚性固体以二氧化硅为基质，可承受7.O1081.O109Pa的高压，可制成直径、形状、孔隙度不同的颗粒。如果在二氧化硅表面键合各种官能团，就是键合固定相，可扩大应用范围，它是目前最广泛使用的一种固定相。硬胶主要用于离子交换和尺寸排阻色谱中，它由聚苯乙烯与二乙烯苯基交联而成。可承受压力上限为3.5108Pa。固定相按孔隙深度分类，可分为表面多孔型和全多孔型固定相两类。高效液相色谱固定相和流动相高效液相色谱
17、固定相和流动相第二十九页，讲稿共六十页哦30由于高效液相色谱中流动相是液体，它对组分有亲和力，并参与固定相对组分的竞争。因此，正确选择流动相直接影响组分的分离度。对流动相溶剂的要求是：1.1.化化学学惰惰性性，不与固定相和被分离组分发生化学反应，保证柱的稳定性和分离的重现性。2.2.适适用用的的物物理理性性质质，包括沸点较低，以便于分离组分和溶剂回收;低粘度，利于提高传质速率和分离速度、降低柱前压;弱或无紫外吸收等，以降低UV检测器本低响应，提高检测灵敏度;对样品具有适当溶解能力等。3.3.溶溶剂剂清清洗洗和和更更换换方方便便，毒毒性性小小、纯纯度度高高、价价廉廉等等，便便于于操操作作和和安全
18、。安全。流动相流动相第三十页，讲稿共六十页哦311.溶剂强度参数0定义为溶剂分子在单位吸附剂表面积上的吸附自由能，表征溶剂分子对吸附剂的亲和力大小。2.溶解度参数它是溶剂与溶质分子间各种作用力的总和，包括色散力、偶极作用力、接受质子能力、给于质子能力等。3.极性参数P表示每种溶剂与乙醇、二氧六环和硝基甲烷三种极性物质相互作用力的度量，类似于气相色谱固定液的Rohrschneider常数，反映溶剂接受质子、给出质子和偶极相互作用能力及选择性差异，亦作为表征溶剂洗脱强度的指标。流动相流动相 溶剂的特性参数溶剂的特性参数第三十一页，讲稿共六十页哦32第三十二页，讲稿共六十页哦33 优化保留值k和分离
19、选择性的重要方法是改变流动相溶剂类型和组成。溶剂组成优化用差试法比较麻烦、费时，成功率不一定很高。采用溶剂组成与溶剂强度参数关系的估算,可减少优化实验操作。二元混合溶剂极性参数P与其体积组成呈线性关系，可按算数平均值求出。例如溶剂A和B混合物的极性参数PAB可按下式求出:混合溶剂混合溶剂A与B分别表示溶剂A和溶剂B在混合溶剂中的体积分数。第三十三页，讲稿共六十页哦34高效液相色谱法的主要类型高效液相色谱法的主要类型根据分离机制不同，可分为以下几种类型：分配色谱法，包括液-液分配色谱法和化学键合相色谱法；液-固吸附色谱法；离子交换色谱法；尺寸排阻色谱法；亲和色谱法。第三十四页，讲稿共六十页哦35
20、 研究最多、应用最广泛的高效液相色谱类型。可分为液-液色谱和化学键合相色谱。前者是早期主要分配色谱类型，以物理吸附涂渍固定液在多孔载体表面上为固定相；后者以键合相为固定相，即化学键合固定相至载体或基质表面。化学键合相色谱巳成为占绝对优势的分配色谱类型。分配色谱分配色谱(Partition Chromatography)第三十五页，讲稿共六十页哦36液液-液分配色谱液分配色谱(LLPC)固定相 载体和固定液（常选用几种极性不同的固定液）流动相 要求：对固定相的溶解度尽可能小分类正相分配色谱 流动相的极性固定相的极性 适用于非极性化合物的分离分离原理：与液液萃取相同。第三十六页，讲稿共六十页哦37
21、化学键合相色谱化学键合相色谱(CBPC)键合固定相类型键合固定相类型 利用硅胶表面的硅羟基与有机分子利用硅胶表面的硅羟基与有机分子1.疏水基团2.极性基团3.离子交换基团键合相的键型键合相的键型1.硅酸酯型(SiOR)适用于不含水或醇的流动相；2.硅氮型(SiN)或硅碳型(SiC)可用于非极性或强极性的溶剂作流动相，当使用水溶液时，必须限制pH在48范围内；3.硅烷化(Si O Si C)型 具有热稳定性好，不易吸水，耐有机溶剂，能在70C以下，pH在28范围内正常工作。采用化学键合相的液相色谱，由于键合固定相非常稳定，在使用中不易流失，适用于梯度淋洗，特别适用于分离容量因子k值范围宽的样品。
22、由于键合到载体表面的官能团可以是各种极性的，因此它适用于种类繁多样品的分离。第三十七页，讲稿共六十页哦38反相键合相色谱法反相键合相色谱法固定相：非极性键合固定相流动相：极性较强的溶剂正相键合相色谱法正相键合相色谱法固定相：极性键合固定相流动相：比键合相极性小的非极性或弱极性有机溶剂离子性键合相色谱法离子性键合相色谱法固定相：以薄壳型或全多孔微粒型硅胶为基质，化学键合各种离子交换基团流动相：一般为缓冲溶液优点优点:改变流动相的组成和种类，可有效分离各种类型化合物（极性、非改变流动相的组成和种类，可有效分离各种类型化合物（极性、非极性和离子型），适合于梯度淋洗。极性和离子型），适合于梯度淋洗。缺
23、点：缺点：不能用于酸、碱度过大或存在氧化剂的缓冲溶液作流动相不能用于酸、碱度过大或存在氧化剂的缓冲溶液作流动相的体系的体系第三十八页，讲稿共六十页哦样品种类样品种类键合基团键合基团流动相流动相色谱类型色谱类型实例实例低极性低极性溶解于烃类溶解于烃类 C18甲醇甲醇-水水乙腈乙腈-水水乙腈乙腈-四氢呋喃四氢呋喃反相反相多环芳烃多环芳烃甘油三脂、类脂、脂溶性维甘油三脂、类脂、脂溶性维生素生素甾族化合物、氢醌甾族化合物、氢醌中等极性中等极性可溶于醇可溶于醇 CN NH2乙腈、正己烷乙腈、正己烷氯仿氯仿正己烷正己烷异丙醇异丙醇正相正相脂溶性维生素、甾族、芳香脂溶性维生素、甾族、芳香醇、胺、类脂止痛药醇
24、、胺、类脂止痛药芳香胺、脂、氯化农药、苯芳香胺、脂、氯化农药、苯二甲酸二甲酸 C18 C8 CN甲醇、水甲醇、水乙腈乙腈反相反相甾族、可溶于醇的天然产物甾族、可溶于醇的天然产物维生素、芳香酸、黄嘌呤维生素、芳香酸、黄嘌呤高极性高极性可溶于水可溶于水 C8 CN甲醇、乙腈甲醇、乙腈水、缓冲溶液水、缓冲溶液反相反相水溶性维生素、胺、芳醇水溶性维生素、胺、芳醇抗菌素、止痛药抗菌素、止痛药 C18水、甲醇、乙腈水、甲醇、乙腈反相离子对反相离子对酸、磺酸类染料、儿茶酚胺酸、磺酸类染料、儿茶酚胺 SO3-水和缓冲溶液水和缓冲溶液阳离子交换阳离子交换无机阳离子、氨基酸无机阳离子、氨基酸 NR3+磷酸缓冲液磷
25、酸缓冲液阴离子交换阴离子交换核苷酸、糖、无机阴离子、核苷酸、糖、无机阴离子、有机酸有机酸化学键合固定相的选择化学键合固定相的选择第三十九页，讲稿共六十页哦40液液-固固吸附色谱吸附色谱法法(Liquid Solid Adsorption Chromatography，LSAC)液固吸附色谱固定相液固吸附色谱固定相 吸附色谱所用固定相多是一些吸附活性强弱不等的吸附剂，如硅胶、氧化铝、聚酸胶等。由于硅胶的优点较多，如线性容量较高，机械性能好，不溶胀，与大多数试样不发生化学反应等，因此，以硅胶用得最多。在高效液相色谱法中，表面多孔型和全多孔型都可作吸附色谱中的固定相，它们具有填料均匀、粒度小。孔穴浅
26、的优点，能极大地提高柱效。但表面多孔型由于试样容量较小，目前最广泛使用的还是全多孔型微粒填料。全多孔型微粒填料。以固定吸附剂作为固定相，根据物质在固定相上的吸附作用不同而进行分离。第四十页，讲稿共六十页哦41洗脱剂的选择：相似相溶极性大的试样用极性强的洗脱剂，极性弱的试样用极性弱的洗脱剂液固吸附色谱流动相液固吸附色谱流动相吸附色谱分离机理吸附色谱分离机理当流动相通过固定相（吸附剂）时，吸附剂表面的活性中心就要吸附流动相分子。同时，当试样分子（X）被流动相带入柱内，只要它们在固定相有一定程度的保留就要取代数目相当的已被吸附的流动相溶剂分子，于是，在固定相表面发生竞争吸附，吸附平衡常数大的组分在吸
27、附剂上的保留强，难于洗脱，后被分离出来。第四十一页，讲稿共六十页哦42 此法是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。凡在溶液中能够电离的物质，通常都可用离子交换色谱法进行分离。它不仅适用无机离子混合物的分离，亦可用于有机物的分离，例如氨基酸、核酸、蛋白质等生物大分子。因此，应用范围较广。离子交换色谱离子交换色谱法法第四十二页，讲稿共六十页哦43 离子交换色谱法是利用不同待测离子对固定相亲和力的差别来实现分离的。其固定相采用离子交换树脂，树脂上分布有固定的带电荷基团和可游离的平衡离子。当待分析物质电离后产生的离子可与树脂上可游离的平衡离子进行可逆交换，
28、其交换反应通式如下：阴离子交换：离子交换离子交换原理原理阳离子交换：第四十三页，讲稿共六十页哦44达平衡时，以浓度表示的平衡常数（离子交换反应的选择系数）：这里，XRs、YRs和Xm、Ym分别代表X、Y在固定相上和流动相中浓度。色谱过程分布平衡常数为溶质X在固定相和流动相浓度之比，上式重排得:离子交换平衡离子交换平衡第四十四页，讲稿共六十页哦45 设色谱柱内离子交换剂的质量是WS，则固定相上溶质的量(mol或g)为XRSWS;柱内流动相体积Vm,溶质量为XmVm。溶质色谱保留值k为:对于典型的磺酸型阳离子交换树脂，一价离子的KEX值按以下顺序：Cs+Rb+K+NH4+Na+H+Li+二价离子的
29、顺序为：Ba2+Pb2+Sr2+Ca2+Cd2+Cu2+，Zn2+Mg2+对于季铵型强碱阴离子交换树指，各阴离子的选择性顺序为：ClO4-I-HS04-SCN-NO2-Br-CN-Cl-BrO3-OH-HCO3-H2P04-IO3-CH3COOF离子交换平衡离子交换平衡KEX值越大表示待测离子对树脂的亲和力越大，交换能力越大，越易保留而难于洗脱。第四十五页，讲稿共六十页哦46离子交换固定相主要可分为以下几种类型:1.多孔型离子交换树脂；2.薄膜型离子交换树脂；3.表面多孔型离子交换树脂；4.离子交换键合固定相。离子交换色谱流动相具有其他色谱方法相同的要求，即必须溶解样品，有合适溶剂强度以获得合
30、理的保留时间和k值，和各溶质有差异的相互作用以改进分离选择性。离子交换色谱流动相是含离子水溶液，常是缓冲剂溶液。流动相缓冲液的类型、离子强度、pH值及添加有机溶剂类型、浓度等是实现分离条件优化的主要因素。离子交换色谱固定相和流动相离子交换色谱固定相和流动相第四十六页，讲稿共六十页哦47 离子色谱法是由离子交换色谱法派生出来的一种分离方法。离子交换色谱法在无机离子的分析和应用受到限制。例如，对于那些不能采用紫外检测器的被测离子，如采用电导检测器，由于被测离子的电导信号被强电解质流动相的高背景电导信号掩没而无法检测。为了解决这一问题，1975年Small等人提出一种能同时测定多种无机和有机离子的新
31、技术。他们在离子交换分离柱后加一根抑制柱，抑制柱中装填与分离柱电荷相反的离子交换树脂。通过分离柱后的样品再经过抑制柱，使具有高背景电导的流动相转变成低背景电导的流动相，从而用电导检测器可直接检测各种离子的含量。这种色谱技术称为离子色谱。若样品为阳离子，用无机酸作流动相，抑制柱为高容量的强碱性阴离子交换剂。当试样经阳离子交换剂的分离往后，随流动相进入抑制柱，在抑制柱中发生两个重要反应：离子色谱离子色谱法法(Ion Chromatography，IC)第四十七页，讲稿共六十页哦48 由反应可见：经抑制柱后，一方面将大量酸转变为电导很小的水，消除了流动相本底电导的影响。同时，又将样品阳离子M+转变成
32、相应的碱，由于OH-离子的淌度为Cl-离子的26倍，提高了所测阳离子电导的检测灵敏度。对于阴离子样品也有相似的作用机理。在分离柱后加一个抑制柱的离子色谱亦称为抑制型离子色谱或称双柱离子色谱。由于抑制柱要定期再生，而且谱带在通过抑制柱后会加宽，降低了分离度。后来，Frits等人提出采用抑制柱的离子色谱体系，而采用了电导率极低的溶液，例如110-4510-4moldm-3苯甲酸盐或邻苯二甲酸盐的稀溶液作流动相，称为非抑制型离子色谱或单柱离子色谱。离子色谱离子色谱法法(Ion Chromatography，IC)第四十八页，讲稿共六十页哦49离子对色谱离子对色谱法法(Ion-Pair Chromat
33、ography)在色谱体系中引入一种与样品溶质离子电荷相反的离子对试剂，通常称为对离子或反离子(counterion)，它与溶质离子形成离子对，从而改变溶质在两相中的分配，使离子性溶质的保留行为和分离选择性发生显著变化。常用的离子对试剂有提供阴离子的C4-C8烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、羧酸盐、萘磺酸盐、高氯酸盐等;提供阳离子的季铵盐和烃基胺，如四丁基铵盐、十六烷基三甲基铵盐、三乙胺等。将离子对试剂涂渍在液液色谱的硅胶载体上或溶于流动相中，可构成液液离子对分配色谱，由于固定相的流失，这类离子对色谱应用不多。在反相色谱中，离子对试剂加入缓冲液和甲醇、乙腈等极性有机溶剂的流动相构成反相离子对色谱。第四
34、十九页，讲稿共六十页哦50 手性高效液相色谱可分为手性固定相(chiral stationary phase，CSP)/非手性流动相和非手性固定相/含手性选择剂流动相，即手性流动相两种色谱技术。具实用价值手性流动相添加剂品种较少，这里主要介绍前者。采用手性固定相CSP的高效液相色谱体系的流动相与一般分配色谱相似，根据CSP与流动相相对极性不同可构成正相或反相色谱，其中采用极性水溶性流动相的反相手性色谱应用较多。手性色谱手性色谱法法(Chiral chromatohgaphy)第五十页，讲稿共六十页哦511.给体-受体手性固定相 这是Pirkle研究组最先开发的一类CSP,由含末端羧基或异氰酸酯
35、芳香烃手性配体与氨基键合硅胶缩合，分别形成具手性取代芳香酰胺或脲型结构CSP，亦称为Pirkle手性固定相。手性色谱手性色谱法法(Chiral chromatohgaphy)第五十一页，讲稿共六十页哦522.多糖类手性固定相 主要是纤维素及其衍生物CSP，以引进芳环的取代苯甲酸酯衍生化纤维素居多，如纤维素三(3,5-二甲苯基氨基甲酸酯)，纤维素三(4-甲基苯甲酸酯)，纤维素三乙酸酯等。3.环糊精手性键合固定相 亦称为空穴型固定相。环糊精简称CD，具手性空穴结构，CD-CSP可实施正相和反相两种色谱体系。手性色谱手性色谱法法(Chiral chromatohgaphy)4.蛋白质手性固定相 一般
36、通过含氨基、二醇基等键合硅胶中间体将蛋白质键合至硅胶上。这类CSP只能用于反相色谱体系。第五十二页，讲稿共六十页哦53 尺 寸 排 阻 或 排 除 色 谱(Size-Exclusion Chromatography,SEC),亦称为凝胶色谱或凝胶过滤色谱,是分析高分子化合物的色谱技术。SEC填料为微粒均匀网状多孔凝胶材料。比填料平均孔径大的分子被排阻在孔外而无保留，被最先洗出;分子体积比孔径小的分子完全渗透进入孔穴，最后洗出;处于这两者之间具中等大小体积分子渗透进入孔穴，由于渗透能力差异而显示保留不同，产生分子分级，这取决于分子体积，在一定程度上亦与分子形状有关。因此，SEC分离是基于溶质分子
37、体积差异在凝胶固定相孔穴内的排阻和渗透性大小。尺寸尺寸排阻色谱排阻色谱 法（法（Size Exclusion Chromatography,SEC)分离原理分离原理第五十三页，讲稿共六十页哦54 SEC经常使用的固定相有两种，即粒径510m均匀网状孔穴的交联聚含物和无机材料，如多孔玻璃、硅胶基质等。SEC可分为凝胶过滤和凝胶渗透色谱。前者使用亲水性填料和水溶性溶剂流动相，如不同pH值的各种缓冲溶液;后者采用疏水性填料和非极性有机溶剂，最常用的是四氢呋喃，其次是二甲基甲酰胺、卤代烃等流动相。SEC不采用改变流动相组成来改善分离度，溶剂选择主要考虑对样品溶解能力及与固定相、检测器的匹配。尺寸尺寸排
38、阻色谱柱填料和流动相排阻色谱柱填料和流动相第五十四页，讲稿共六十页哦55 SEC方法主要应用是分离测定合成和天然高分子产物。例如从氨基酸和多肽中分离蛋白质;测定聚合物的相对分子质量和相对分子质量分布。这常是其他色谱方法不能解决的课题。尺寸尺寸排阻色谱应用排阻色谱应用聚苯乙烯分子量分布SEC色谱图第五十五页，讲稿共六十页哦56 以生物活性配体(如酶、抗体、激素等)通过间隔臂键合到多孔微粒固体基质为固定相，不同pH值的缓冲溶液为流动相，依据生物分子(氨基酸、肽、蛋白质、核酸等)与固定相配体间的特异、可逆的相互亲和作用力差异，即形成可离解的配位复合物，亦称为锁-键结构复合物或络合物(lock-and
39、-key structural complex)，实现生物活性分子分离和纯化。固定相由基质、间隔臂、和配体三部分组成。1.基质材料有天然和合成聚合物等有机基质。2.间隔臂通常为不同链长的双功能基化合物。3.固定相配体主要是:(1).染料;(2).具包结络合作用的大环化合物;(3).生物特效配体;(4).与生物活性分子发生作用的药物，亲和色谱亲和色谱法法(Affinity Chromatography)第五十六页，讲稿共六十页哦根据相对分子质量选择相对分子质量十分低的样品，其挥发性好，适用于气相色谱。标准液相色谱类型(液-固、液-液、及离子交换色谱)最适合的相对分子质量范围是2002000。对于
40、相对分子质量大于2000的样品，则用尺寸排阻法为最佳。分离类型的选择分离类型的选择1.根据相对分子质量选择2.根据溶解度选择3.根据分子结构选择第五十七页，讲稿共六十页哦弄清样品在水、异辛烷、异丙醇、苯、四氯化碳中的溶解度是很有用的。如果样品可溶于水并属于能离解物质，以采用离子交换色谱为佳；如样品可溶于烃类(如苯或异辛烷)，则可采用液-固吸附色谱；如果样品溶解于四氯化碳，则多采用常规的分配和吸附色谱分离；如果样品既溶于水又溶于异丙醇时，常用水和异丙醇的混合液作液-液分配色谱的流动相，以憎水性化合物作固定相。根据溶解度选择 第五十八页，讲稿共六十页哦用红外光谱法，可预先简单地判断样品中存在什么官能团。然后，确定采用什么方法合适。例如：酸、碱化合物用离子交换色谱；脂肪族或芳香族用液-液分配色谱、液-固吸附色谱；异构体用液-固吸附色谱；同系物不同官能团及强氢键的用液-液分配色谱。根据分子结构选择第五十九页，讲稿共六十页哦感感谢谢大大家家观观看看第六十页，讲稿共六十页哦