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色谱法的基本原理利用样品混合物中各组分理、化性质的差异,各组分程度不同的分配到互不相溶的两相中。当两相相对运动时,各组分在两相中反复多次重新分配,结果使混合物得到分离。两相中,固定不动的一相称固定相;移动的一相称流动相。分类:根据流动相分—以气体作流动相—[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]——固定相为液体 气-液色谱 固定相为固体 气-固色谱 —以液体作流动相—液相色谱——固定相为液体 液-液色谱 固定相为固体 液-固色谱 —当流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体时——超临界色谱 根据固定相的附着方式 —固定相装在圆柱管中—柱色谱 —固定相涂敷在玻璃或金属板上—薄膜色谱(平板色谱) —液体固定相涂在纸上—纸色谱(平板色谱)根据分离机理 —分配色谱—样品组分的分配系数不同 —吸附色谱— 样品组分对固定相表面吸附力不同 —体积排阻色谱—利用固定相孔径不同,把样品组分按分子大小分开 —离子交换色谱—不同离子与固定相商相反电荷间的作用力大小不同根据极性 —流动相极性>固定相极性-反相色谱 —流动相极性<固定相极性-正相色谱 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]只适合分析较易挥发、且化学性质稳定的有机化合物,而HPLC则适合于分析那些用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]难以分析的物质,如挥发性差、极性强、具有生物活性、热稳定性差的物质。所以,HPLC的应用范围已经远远超过[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]。 一、吸附色谱(adsorption chromatography)又叫液固色谱法:流动相是液体,固定相是固体。分离原理:固定相是固体吸附剂,吸附剂是多孔性微粒物质表面有吸附中心。样品组分与流动相竞争吸附中心。各组分的吸附能力不同,使组分在固定相中产生保留时间不同和实现分离。固定相: 固定相通常是强极性的硅胶、氧化铝、活性炭、聚乙烯、聚酰胺等固体吸附剂。活性硅胶最常用。流动相: 弱极性有机溶剂或非极性溶剂与极性溶剂的混合物,如正构烷烃(己烷、戊烷、庚烷等)、二氯甲烷/甲醇、乙酸乙酯/乙腈等。 应用: 对于极性,结构异构体分离和族分离仍是最有效的方法,如农药异构体分离、石油中烷、烯、芳烃的分离。 缺点是容易产生不对称峰和拖尾现象。二、分配色谱原理: 固定液机械的吸附在惰性载体上,样品分子依据他们在流动相和固定相间的溶解度不同,分别进入两相分配而实现分离。固定相:将一种极性或非极性固定液吸附在惰性固相载体上。如全多孔微粒硅胶吸附剂。根据极性不同分类:正相分配色谱—固定相载体上涂布的是极性固定液; 流动相是非极性溶剂; 可分立极性较强的水溶性样品; 弱极性组分先洗脱出来。 反相分配色谱—固定相载体上涂布的是非极性或弱极性固定液; 流动相是极性溶剂; 强极性组分先洗脱出来。 液-液分配色谱固定相中的固定液体往往容易溶解到流动相中去,所以重现性很差,且不能进行梯度洗脱,已经不大为人们所采用。三、键合相色谱 考虑分配色谱法中固定液的缺点,因此将各种不同的有机关能团通过化学反应共价结合到固定相惰性载体上,固定相就不会溶解到流动相中去了。键合固定相优点:○ 对极性有机溶剂有良好的化学稳定性 ○使色谱柱的柱效高、寿命长 ○实验重现性好 ○几乎适于各种类相的有机化合物的分离,尤其是k’宽范围的样品 ○可以梯度洗脱根据极性不同分类:正相键合相色谱—固定相极性>流动相极性 固定相:二醇基、醚基、氰基、氨基等极性基团的有机分子。 适于分离脂荣、水溶性的极性、强极性化合物 反相键合相色谱—固定相极性<流动相极性 固定相:烷基、苯基等非极性有机分子。如最常用的ODS柱或C18柱就 是最典型的代表,其极性很小。 适于分离非机性、弱极性离子型样品, 是当今液相色谱的最主要分离模式。正相HPLC(normal phase HPLC): 是由极性固定相和非极性(或弱极性)流动相所组成的HPLC体系。其代表性的固定相是改性硅胶、氰基柱等,代表性的流动相是正己烷。吸附色谱也属正相HPLC。 反相HPLC(reversed phase HPLC): 由非极性固定相和极性流动相所组成的液相色谱体系,与正相HPLC体系正好相反。其代表性的固定相是十八烷基键合硅胶(ODS柱,Octa Decyltrichloro Silane),代表性的流动相是甲醇和乙腈。四、体积排阻色谱(SEC,size exclusion chromatograghy)(又称凝胶色谱和分子筛色谱) 原理: 以多孔凝胶(如葡萄糖,琼脂糖,硅胶,聚丙烯酰胺等)作固定相,依据样品分子量大小达到分离目 的。大分子不进入凝胶孔洞,沿多孔凝胶胶粒间隙流出,先被洗脱;小分子进入大部分凝胶孔洞, 在柱中被强滞留,后被洗脱。根据样品性质分类:凝胶过滤(GFC)—用于分析水溶性样品,如多肽、蛋白、生物酶、寡聚核苷酸、多聚核 苷酸、多糖。 凝胶渗透(GPC)—用于分析脂溶性样品,如测定高聚物的分子量。 SEC主要依据分子量大小进行分离,因此与样品、流动相间的相互作用无关。因此不采用改变流动相的组成来改善分离度。 五、离子交换色谱(ion exchange chromatography, IEC)分离原理:使用表面有离子交换基团的离子交换剂作为固定相。带负电荷的交换基团(如磺酸基和羧酸基)可以用于阳离子的分离;带正电荷的交换基团(如季胺盐)可以用于阴离子的分离。不同离子与交换基的作用力大小不同,在树脂中的保留时间长短不同,从而被相互分离。
色谱法(chromatography)早在1903年由俄国植物学家茨维特最先发明并定义,他在研究植物叶的色素成分时,将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内,然后加入石油醚使其自由流下,结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。他称之为色谱。这种方法因此得名为色谱法,又称层析法。以后此法医学教.育网原创逐渐应用于无色物质的分离。《中国药典》将色谱法分为纸色谱法、薄层色谱法、柱色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法及电泳法等。 从不同的角度进行分类,色谱法可有以下几种分类方法: 1.按分离原理分类 :色谱法可以分为:吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法与分子排阻色谱法等。 2.按操作形式分类 :色谱法可分为平面色谱法、柱色谱法及电泳法。医学教|育网收集整理 3.按两相物态分类 :根据流动相分子的聚集状态,色谱法可分为气相色谱法和液相色谱法。色谱法的优点: (1)分离效率高。 (2)应用范围广。 它几乎可用于所有化合物的分离和医学教.育网原创测定,无论是有机物、无机物、低分子或高分子化合物,甚至有生物活性的生物大分子也可以进行分离和测定。 (3)分析速度快。 一般在几分钟到几十分钟就可以完成一次复杂样品的分离和分析。 (4)样品用量少。 用极少的样品就可以完成一次分离和测定。 (5)灵敏度高。 例如GC可以分析几纳克的医学教.育网原创样品。
工作站打印分析结果 一色谱法也叫层析法,它是一种高效能的物理分离技术,将它用于分析化学并配合适当的检测手段,就成为色谱分析法。 色谱法的最早应用是用于分离植物色素,其方法是这样的:在一玻璃管中放入碳酸钙,将含有植物色素(植物叶的提取液)的石油醚倒入管中。此时,玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚冲洗,随着石油醚的加入,谱带不断地向下移动,并逐渐分开成几个不同颜色的谱带,继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素,并可分别进行鉴定。色谱法也由此而得名。1、色谱分离基本原理: 在色谱法中存在两相,一相是固定不动的,我们把它叫做固定相;另一相则不断流过固定相,我们把它叫做流动相。 色谱法的分离原理就是利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。 使用外力使含有样品的流动相(气体、液体)通过一固定于柱中或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。当流动相中携带的混合物流经固定相时,混合物中的各组分与固定相发生相互作用。 由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中先后流出。与适当的柱后检测方法结合,实现混合物中各组分的分离与检测。 气相色谱仪的特点 高灵敏度:可检出10-10克的物质,可作超纯气体、高分子单体的痕迹量杂质分析和空气中微量毒物的分析。 高选择性:可有效地分离性质极为相近的各种同分异构体和各种同位素。 高效能:可把组分复杂的样品分离成单组分。 速度快:一般分析、只需几分钟即可完成,有利于指导和控制生产。 应用范围广:即可分析低含量的气、液体,亦可分析高含量的气、液体,可不受组分含量的限制。 所需试样量少:一般气体样用几毫升,液体样用几微升或几十微升。设备和操作比较简单仪器价格便宜。 气相色谱简单分析装置流程 气相色谱法简单分析装置流程基本由四个部份组成: 1、气源部分,2、进样装置,3、色谱柱,4、鉴定器和记录器.色谱分类方法: 色谱分析法有很多种类,从不同的角度出发可以有不同的分类方法。 ㈠按固定相聚集态分类: 1、气固色谱:固定相是固体吸附剂, 2、气液色谱:固定相是涂在担体表面的液体。 ㈡按过程物理化学原理分类: 1、吸附色谱:利用固体吸附表面对不同组分物理吸附性能的差异达到分离的色谱。 2、分配色谱:利用不同的组分在两相中有不同的分配系数以达到分离的色谱。 3、其它:利用离子交换原理的离子交换色谱:利用胶体的电动效应建立的电色谱;利用温度 变化发展而来的热色谱等等。 ㈢按固定相类型分类: 1、柱色谱:固定相装于色谱柱内,填充柱、空心柱、毛细管柱均属此类。 2、纸色谱:以滤纸为载体, 3、薄膜色谱:固定相为粉末压成的薄漠。 ㈣按动力学过程原理分类:可分为冲洗法,取代法及迎头法三 气相色谱法的常见术语及概念解释 1、相、固定相和流动相:一个体系中的某一均匀部分称为相;在色谱分离过程中,固定不动的一相称为固定相;通过或沿着固定相移动的流体称为流动相。 2、色谱峰:物质通过色谱柱进到鉴定器后,记录器上出现的一个个曲线称为色谱峰。 3、基线:在色谱操作条件下,没有被测组分通过鉴定器时,记录器所记录的检测器噪声随时间变化图线称为基线。 4、峰高与半峰宽:由色谱峰的浓度极大点向时间座标引垂线与基线相交点间的高度称为峰高,一般以h表示。色谱峰高一半处的宽为半峰宽,一般以 x1/2表示。 5、峰面积:流出曲线(色谱峰)与基线构成之面积称峰面积,用A表示。 6、死时间、保留时间及校正保留时间:从进样到惰性气体峰出现极大值的时