几种色谱技术介绍-2015
色谱法分类
一、胶囊色谱(Micellar Chromatography,MC)又称拟相液相色谱或假相液相色谱(Pseudophase LC),是一种新型的液相色谱技术。
特点是应用含有高于临界胶囊浓度的表面活性剂溶液作为流动相。
所谓“胶囊”就是表面活性剂溶液的浓度超过其临界胶囊浓度(Critical MicelleConcentration,CMC)时形成的分子聚合体。
通常每只胶囊由n个(一般为25~160个)表面活性剂单体分子组成,其形状为球形或椭圆球形。
在CMC值以上的一个较大浓度范围内,胶囊溶液的某些物理性质(如表面张力、电导等等)以及胶囊本身的大小是不变的。
构成胶囊的分子单体与溶液中自由的表面活性剂的分子单体之间存在着迅速的动态平衡。
通常有正相与反相两种胶囊溶液。
前者是由表面活性剂溶于极性溶剂所形成的亲水端位于外侧而亲脂端位于内部的胶囊;后者是指表面活性剂溶于非极性溶剂所形成的亲水端位于核心而亲脂基位于外面的胶囊。
被分离组分与胶囊的相互作用和被分离组分与一般溶剂的作用方式不同,并且被分离组分和两种胶囊的作用也有差别。
改变胶囊的类型、浓度、电荷性质等对被分离组分的色谱行为、淋洗次序以及分离效果均有较大影响。
胶囊色谱就是充分运用了被分离组分和胶囊之间存在的静电作用、疏水作用、增溶作用和空间位阻作用以及其综合性的协同作用可获得一般液相色谱所不能达到的分离效果。
适用于化学结构类似、性质差别细微的组分的分离和分析,是一种安全、无毒、经济的优越技术。
(一)原理:胶囊溶液是一种微型非均相体系(Microheterogenous system)。
在胶囊色谱中,分离组分在固定相与水之间、胶囊与水相之间以及固定相与胶囊之间存在着分配平衡。
组分的洗脱得为取决于三相之间分配系数的综合作用;同时定量地指出分离组分的容量因子k’的倒数值与胶囊浓度成正比,一般增加胶囊浓度即可获得较佳的分离效果。
(二)方法特点:与传统液相色谱的最大区别在于胶囊色谱流动相是由胶囊及其周围溶剂介质组成的一种微型的非均相体系,而常规流动相是一种均相体系。
色谱技术在化学分离中的应用
色谱技术在化学分离中的应用随着科学技术的不断进步和发展,各个领域中的分析、检测和分离技术也不断更新换代,其中色谱技术作为一种非常常用和重要的技术,在化学分离领域中有着广泛的应用。
本篇文章就主要介绍色谱技术在化学分离中的应用以及其原理和方法。
一、色谱技术简介色谱技术是对混合物中某些成分进行分离、检测和定量分析的一种方法,它通过在一定条件下,利用某些物质在移动介质中的相对迁移率不同,使混合物中的分子或离子分离开来。
根据分离基质的不同,色谱技术可以分为气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱、离子交换色谱等多种类型。
其中,气相色谱和液相色谱是应用最为广泛的两种色谱技术。
二、液相液相色谱(Liquid Chromatography,简称LC)是一种以流动的液相为移动相,在固定相上进行的分离技术。
它可以在大气压下进行,使用起来比气相色谱更加简单和方便。
因此,在分析分离和定量方面应用更为广泛。
1、常规液相色谱常规液相色谱是指在逆相分离柱上进行的离子或分子的分离分析技术。
它主要应用于各种化学成分、生物分子以及药物等物质的分离和检测,具有广泛的应用前景。
作为一种高效分离技术,液相色谱技术对各种复杂的混合物进行分离分析时具有很大的优势。
比如,在食品、化工、医药、环保等各个领域中,液相色谱技术都可以发挥出重要作用。
2、高效液相色谱高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,简称HPLC)是对样品分离效率和分离速率的要求都比较高的一种液相色谱技术。
它采用细小的固定相颗粒和高压输送技术,使得样品在移动相中的速度更快,从而提高了分离速度和精度。
HPLC技术在食品、药品、环保、化学分析等领域中应用广泛。
它的优点是能够对不同的化学物质进行高效的分离,并且可以实现检测的高灵敏度和精度,具有极大的分析优势。
三、气相气相色谱(Gas Chromatography,简称GC)是在固定相的帮助下,利用气体流动承载某种物质,对混合物分子进行分离的技术。
色谱法的分类及其原理
色谱法的分类及其原理(一)按两相状态气相色谱法:1、气固色谱法2、气液色谱法液相色谱法:1、液固色谱法2、液液色谱法(二)按固定相的几何形式1、柱色谱法(column chromatography):柱色谱法是将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱,试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法2、纸色谱法(paper chromatography ):纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体,把试样点在滤纸上,然后用溶剂展开,各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现,根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。
3、薄层色谱法(thin-layer chromatography, TLC):薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层,然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。
(三)按分离原理按色谱法分离所依据的物理或物理化学性质的不同,又可将其分为:1、吸附色谱法:利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差别而使之分离的色谱法称为吸附色谱法。
适于分离不同种类的化合物(例如,分离醇类与芳香烃)。
2、分配色谱法:利用固定液对不同组分分配性能的差别而使之分离的色谱法称为分配色谱法。
3、离子交换色谱法: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,利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。
离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。
它不仅广泛地应用于无机离子的分离,而且广泛地应用于有机和生物物质,如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。
4、尺寸排阻色谱法:是按分子大小顺序进行分离的一种色谱方法,体积大的分子不能渗透到凝胶孔穴中去而被排阻,较早的淋洗出来;中等体积的分子部分渗透;小分子可完全渗透入内,最后洗出色谱柱。
这样,样品分子基本按其分子大小先后排阻,从柱中流出。
被广泛应用于大分子分级,即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。
《中国药典》2015版通则0521气相色谱法
0521气相色谱法气相色谱法系采用气体为流动相(载气)流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。
物质或其衍生物气化后,被载气带入色谱柱进行分离,各组分先后进入检测器,用数据处理系统记录色谱信号。
1.对仪器的一般要求所用的仪器为气相色谱仪,由载气源、进样部分、色谱柱、柱温箱、检测器和数据处理系统等组成。
进样部分、色谱柱和检测器的温度均应根据分析要求适当设定。
(1)载气源气相色谱法的流动相为气体,称为载气,氦、氮和氢可用作载气,可由高压钢瓶或高纯度气体发生器提供,经过适当的减压装置,以一定的流速经过进样器和色谱柱;根据供试品的性质和检测器种类选择载气,除另有规定外,常用载气为氮气。
(2)进样部分进样方式一般可采用溶液直接进样、自动进样或顶空迸样。
溶液直接进样采用微量注射器、微量进样阀或有分流装置的气化室进样;采用溶液直接进样或自动进样时,进样口温度应高于柱温30~50℃;进样量一般不超过数微升;柱径越细,进样量应越少,采用毛细管柱时,一般应分流以免过载。
顶空进样适用于固体和液体供试品中挥发性组分的分离和测定。
将固态或液态的供试品制成供试液后,置于密闭小瓶中,在恒温控制的加热室中加热至供试品中挥发性组分在液态和气态达到平衡后,由进样器自动吸取一定体积的顶空气注入色谱柱中。
(3)色谱柱色谱柱为填充柱或毛细管柱。
填充柱的材质为不锈钢或玻璃,内径为2~4mm,柱长为2~4m,内装吸附剂、高分子多孔小球或涂渍固定液的载体,粒径为0.18~0.25mm、0.15~0.18mm或0.125~0.15mm。
常用载体为经酸洗并硅烷化处理的硅藻土或高分子多孔小球,常用固定液有甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。
毛细管柱的材质为玻璃或石英,内壁或载体经涂渍或交联固定液,内径一般为0.25mm、0.32mm或0.53mm,柱长5~60m,固定液膜厚0.1~5.0μm,常用的固定液有甲基聚硅氧烷、不同比例组成的苯基甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。
profile 色谱法
profile 色谱法
色谱法是一种分离和分析方法,在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。
色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配,以流动相对固定相中的混合物进行洗脱,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,最终达到分离的效果。
色谱法起源于20世纪初,1950年代之后飞速发展,并发展出一个独立的三级学科——色谱学。
历史上曾经先后有两位化学家因为在色谱领域的突出贡献而获得诺贝尔化学奖,此外色谱分析方法还在12项获得诺贝尔化学奖的研究工作中起到关键作用。
色谱法有多种类型,包括气相色谱、液相色谱、凝胶色谱等。
其中,气相色谱法是一种常用的分离和分析方法,具有分离效果好、分析速度快、灵敏度高等优点。
液相色谱法则主要用于分离和纯化有机化合物,如氨基酸、蛋白质、多肽等。
在应用方面,色谱法被广泛应用于食品、医药、环保等领域。
例如,在食品工业中,可以通过色谱法分离和检测食品中的添加剂、农药残留等有害物质;在医药领域,可以通过色谱法分离和纯化药物成分;在环保领域,可以通过色谱法检测空气、水体中的污染物等。
总之,色谱法是一种非常有用的分离和分析方法,在各个领域都有广泛的应用。
色谱学堂知识点总结
色谱学堂知识点总结一、色谱的分类色谱可以根据不同的分离原理和方法进行分类,常见的色谱包括气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、超高效液相色谱(UPLC)、离子色谱(IC)、等等。
气相色谱是指在气相载体的条件下进行分离和分析的色谱方法。
气相色谱广泛应用于石油、化工、医药等领域,适用于分析低沸点、易挥发的样品。
液相色谱是指在液相载体的条件下进行分离和分析的色谱方法。
液相色谱适用于分析高沸点、不易挥发的样品,广泛应用于制药、食品安全、环境监测等领域。
超高效液相色谱是指利用超高压进行分离和分析的色谱方法。
相比传统液相色谱,超高效液相色谱具有分离效率高、分析速度快、分辨率高等优点,适用于分析复杂样品。
离子色谱是指利用离子交换树脂对带电离子进行分离和分析的色谱方法。
离子色谱广泛应用于环境监测、生物医药等领域,主要用于分析水样中的有机和无机阴离子、阳离子。
二、色谱的原理色谱的分离原理主要包括物理吸附、化学吸附、离子交换、分配、凝聚等。
其中,最常用的是分配作用。
色谱分离的关键在于样品成分在色谱柱填料与流动相之间的分配行为。
分配系数与流动相种类及柱温度有关。
在分配作用下,样品成分受到填料的相互作用而被不同程度地阻滞在填料中。
色谱的分离效果受到多种因素的影响,例如填料类型、填料粒径、流动相性能、柱温等。
填料类型不同,选择性也有所不同。
粒径较小的填料分离效率高,但压力较大。
流动相性能影响溶质在填料中的运动速度,与柱温共同影响分配系数。
在设备方面,色谱柱的温度调节对色谱结果的影响尤为重要。
三、色谱的应用色谱在医药、食品安全、环境监测等领域都有着广泛的应用。
在医药领域,色谱被用于药物的分离、纯化和分析。
例如,通过色谱技术可以对药物中的杂质进行检测和分离,确保药物的质量和安全性。
在食品安全领域,色谱可以用于检测食品中的添加剂、农药残留、重金属等有害物质。
色谱技术可以帮助监管部门及时发现问题食品,保障食品安全。
在环境监测领域,色谱可以用于检测环境中的有机污染物、重金属等有害物质。
简述高效液相色谱法用于杂质检测的几种方法及适用条件
简述高效液相色谱法用于杂质检测的几种方法及适用
条件
高效液相色谱法(HPLC)是一种常用的分离和分析技术,可用于检测各种杂质。
以下是几种常见的HPLC检测杂质的方法及适用条件:
1. 离子对色谱法:适用于离子和极性化合物的检测,包括无机离子、有机酸、有机碱等。
通常使用离子对柱,并加入离子对试剂作为流动相添加剂,以提高分离度和灵敏度。
2. 反相色谱法:适用于极性和非极性化合物的检测,包括许多药品和农药等。
使用非极性反相柱,并使用有机溶剂作为流动相添加剂,以提高分离度和灵敏度。
3. 大孔毛细管色谱法(GPC):适用于分离高分子化合物的杂质,如聚合物和蛋白质。
使用大孔柱,并在流动相中加入钙离子等添加剂,以提高分离度和灵敏度。
4. 气化柱组合技术(GC):适用于检测挥发性和半挥发性化合物的杂质,如有机溶剂和挥发性芳香化合物。
使用毛细管柱与气相质谱仪(GC/MS)组合,可提高分离度和灵敏度。
以上几种方法在HPLC中广泛应用,适用条件包括样品的物化性质、温度、压力、流动相种类和浓度等。
选取合适的HPLC方法和条件可以有效地分离和检测各种
杂质。
3种色谱参数的详细说明
3种色谱参数的详细说明色谱是一种分析技术,广泛应用于化学、生物、医药等领域。
色谱技术使用物质在柱子内部的不同程度上的分配来实现分离和纯化。
色谱技术由于其高效、选择性、敏感性和精确性等特点,被视为分析化学的基石之一。
色谱过程中,有三种重要的参数需要指定:静态相、动态相和温度。
本文将介绍这三种参数的详细说明。
静态相静态相,也称固定相,是一种物理吸附剂,被填充到柱子中作为分离物质的固定载体。
静态相主要通过表面反应和物理吸附实现分离,而吸附力通常是分离的决定性因素。
目前,市面上广泛使用的静态相有:硅胶、C18烷基化硅胶、十八烷基化硅胶、碳黑、氨基、离子交换树脂、分子筛等,其特征是粒径小,表面积大,具有很好的吸附性能,因此广泛用于各种色谱分析。
在选择静态相时,要考虑待分离物质的极性、分子大小和化学性质等因素。
针对不同的分析对象,可以选择不同的固定相。
例如,对于水溶性化合物,可以使用离子交换树脂,而不是同等粒径的硅胶固定相。
动态相动态相,也称流动相,是指在静态相中流动的溶液。
动态相负责将待分离的混合物输送到静态相,并将其流出。
不同的动态相可以影响到分离结果和分离时间。
动态相的主要功能有两个:一是调节柱子中待分离物质与固定相的相互作用,二是控制带分离物质的流速,保证分离效果和时间。
动态相的选取,需要考虑到溶剂的极性、溶剂的流动性能和待分离的化合物的极性。
一般来说,无极性或弱极性化合物,如烷烃和芳香族化合物,可使用非极性溶剂作为动态相,如正己烷、甲苯等。
对极性化合物,可以使用极性溶剂作为动态相。
例如,乙腈、甲醇和乙酸乙酯等极性溶剂可用于分离药物和天然产物。
此外,动态相的pH值也可以影响到分离效果,需要根据待分析物质的pH值选择动态相。
温度温度是色谱分析中一个很重要的参数。
温度可以影响到分离的选择性、时间和形状。
在色谱分析中,静态相、动态相和待分离化合物的选择都受温度的影响。
当待分离的化合物在固定相的表面或其他微观组成成分上发生吸附时,其分子的运动速度就会受到温度的影响。
化学中的色谱技术与应用知识点
化学中的色谱技术与应用知识点色谱技术是一种常见的化学分析技术,广泛应用于药物分析、环境监测、食品安全等领域。
本文将介绍色谱技术的基本原理和常见的应用知识点。
一、色谱技术的基本原理色谱技术是一种将化学混合物分离为其组分的技术。
它基于物质在固定或流动相中的分配行为进行分离,并通过检测器对分离后的组分进行定性和定量分析。
色谱技术包括气相色谱(GC)、液相色谱(LC)和超高效液相色谱(UHPLC)等几种主要类型。
这些技术在分离原理、仪器设备以及应用范围上有所不同,但基本原理相似。
在色谱技术中,一个色谱柱是必不可少的组成部分。
色谱柱是一个长而细的管状结构,内部填充有固定相或液相。
物质在色谱柱中分离的过程主要是靠固定相或液相与样品之间的相互作用。
例如,在气相色谱中,气体样品通过加热分离柱,被固定在色谱柱内部表面的涂层上。
根据不同的物质对固定相的亲和性,样品中的组分会以不同的速率通过色谱柱,并在检测器中产生不同的峰。
二、常见的色谱应用知识点1. 气相色谱(GC)技术气相色谱技术在许多领域具有广泛应用。
例如,在环境监测中,GC可用于检测空气中的有毒气体,如甲醛、苯等。
在食品分析中,它可以检测食品中的残留农药、防腐剂等有害物质。
此外,GC技术还常用于药物分析。
通过GC分析,可以确定药物的纯度、含量以及质量控制等参数。
2. 液相色谱(LC)技术液相色谱技术是另一种常见的色谱技术。
它广泛应用于医药、化工、食品等领域。
在医药领域,LC技术可用于药物的纯度分析、成分鉴定以及药物代谢产物的检测等。
在化工领域,LC技术可用于检测有机合成产物的纯度和组分。
此外,LC技术在环境监测和食品安全领域也有重要应用。
例如,它可用于检测水中的有机污染物,如苯并芘、对硝基苯酚等。
在食品安全监测中,LC技术可用于检测食品中的添加剂、残留农药等有害物质。
3. 超高效液相色谱(UHPLC)技术UHPLC技术是液相色谱技术的一种改进形式,其主要特点是分离效率更高、分析速度更快。
简述色谱技术的种类
探秘色谱技术的丰富多彩在现代科学研究和工业生产中,色谱技术以其高效、精准的分离和分析能力,成为分析化学领域中不可或缺的重要手段。
色谱技术通过分离混合物中的组分,使得我们能够深入了解物质的性质和结构。
以下简述几种常见的色谱技术:1. 气相色谱(Gas Chromatography,GC):气相色谱是一种通过气相流动来分离混合物中的成分的技术。
样品在高温下蒸发成气体,通过柱中的填料分离,然后通过检测器进行检测。
GC常用于分析挥发性有机物,如酯类、醚类等,广泛应用于环境、食品和药物等领域。
2. 液相色谱(Liquid Chromatography,LC):液相色谱是利用液相流动来进行分离的技术。
样品通过液相载流动,与柱中填料相互作用,实现组分的分离。
液相色谱可分为高效液相色谱(HPLC)和常压液相色谱(NPLC)等。
它广泛用于生物化学、药学、食品科学等领域,适用于分析水溶性、疏水性物质。
3. 薄层色谱(Thin-Layer Chromatography,TLC):薄层色谱是一种简单而直观的色谱技术。
在薄层色谱中,样品在涂有薄层固定相的基质上进行分离,然后通过溶剂的上升,使混合物中的成分分开。
TLC适用于快速检测和初步分析,常用于天然产物的分离和鉴定。
4.超高效液相色谱(Ultra-High Efficiency Liquid Chromatography,UHPLC):UHPLC是液相色谱技术的一种高效改进版本,具有更高的分辨率和更短的分离时间。
它在分析效率和灵敏度上有所提高,特别适用于迅速而准确地分析复杂混合物。
5. 固相微萃取-色谱联用技术(Solid-Phase Microextraction –Gas Chromatography/Mass Spectrometry,SPME-GC/MS):SPME-GC/MS结合了固相微萃取和气相色谱/质谱联用技术,具有高灵敏度和高选择性。
它常用于分析挥发性有机物,尤其是对于样品量有限的场景,如生物样品和环境样品。
2015年版中国药典四部色谱法概况
超临界流体色谱法(2015)
临界点色谱法(2015)
第七页,共140页。
0501纸色谱法
系以纸为载体,纸上所含水分或其他物质为固定相,用展开剂进行展开
的分配色谱
鉴别
纯度检查
含量测定
第八页,共140页。
0501纸色谱法
二部P1000页
第九页,共140页。
0502薄层色谱法
薄层色谱法系将供试品溶液点于薄层板上,在展开容器内用
氧化铝薄层板等;按固定相粒 径大小分为普通薄层板(10~
40um)和高效薄层板 (5~10um);按硅胶板是否含有荧
光剂分为硅胶G 板和硅胶GF254板。
操作方法:点样点直径限值由3mm修改为4mm。
其他变化:基本整合旧版药典一部和二部。
第十一页,共140页。
0502薄层色谱法
仪器与材料
薄层板
检测器
检测器是液相色谱仪的“眼睛”
其作用是把色谱柱连续流出的样品组分转变成易于测量的电
信号,被数据系统接收,得到样品分离的色谱图
检测器性能的好坏直接关系到分析结果的可靠性与准确性
根据对各类物质响应的差别,检测器可分为三大类:
—通用型检测器(例如:示差折光检测器)
—专用型(选择性)检测器(例如:紫外检测器、荧光检测器)
0502薄层色谱法
(2)检出限
指限量检査或杂质检査时,供试品溶液中被 测
物质能被检出的最低浓度或量。
一般采用已知浓度的供试品溶液或对照标准溶液
,与稀释若干倍的自身对照标准溶液在规定 的色谱
条件下,在同一薄层板上点样、展开、 检视 ,后者
显清晰可辨斑点的浓度或量作为检出限 。
色谱技术及相关
色谱法一、历史1、色谱的起源2、分配色谱的出现和色谱方法的普及3、气相色谱和色谱理论的出现4、高效液相色谱二、原理1、吸附色谱2、分配色谱3、离子交换色谱4、凝胶色谱三、色谱理论1、关于保留时间的理论2、基于热力学的塔板理论3、基于动力学的范第姆特方程四、基本技术和方法五、应用六、发展方向1、新固定相的研究2、检测方法的研究3、专家系统4、色谱新方法色谱法又称色谱分析、色谱分析法、层析法,是一种分离和分析方法,在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。
色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配,以流动相对固定相中的混合物进行洗脱,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,最终达到分离的效果。
色谱法起源于20世纪初,1950年代之后飞速发展,并发展出一个独立的三级学科——色谱学。
历史上曾经先后有两位化学家因为在色谱领域的突出贡献而获得诺贝尔化学奖,此外色谱分析方法还在12项获得诺贝尔化学奖的研究工作中起到关键作用。
一、历史1、色谱的起源色谱法起源于20世纪初,1906年俄国植物学家米哈伊尔·茨维特用碳酸钙填充竖立的玻璃管,以石油醚洗脱植物色素的提取液,经过一段时间洗脱之后,植物色素在碳酸钙柱中实现分离,由一条色带分散为数条平行的色带。
由于这一实验将混合的植物色素分离为不同的色带,因此茨维特将这种方法命名为Хроматография,这个单词最终被英语等拼音语言接受,成为色谱法的名称。
汉语中的色谱也是对这个单词的意译。
茨维特并非著名科学家,他对色谱的研究以俄语发表在俄国的学术杂志之后不久,第一次世界大战爆发,欧洲正常的学术交流被迫终止。
这些因素使得色谱法问世后十余年间不为学术界所知,直到1931年德国柏林威廉皇帝研究所的库恩将茨维特的方法应用于叶红素和叶黄素的研究,库恩的研究获得了广泛的承认,也让科学界接受了色谱法,此后的一段时间内,以氧化铝为固定相的色谱法在有色物质的分离中取得了广泛的应用,这就是今天的吸附色谱。
常用分析化学技术 色谱法
b. 点样
先用铅笔在距薄层板一端1cm处轻轻划一 横线作为起始线,然后用毛细管吸取样品,在 起始线上小心点样,斑点直径一般不超过2mm。
若因样品溶液太稀,可重复点样,但应 待前次点样的溶剂挥发后方可重新点样,以防 样点过大,造成拖尾、扩散等现象,而影响分 离效果。点样要轻,不可刺破薄层。
c.展开
色谱分析包括两个过程: 1.分离过程; 2.分析过程。
更注重分离过程。
色谱法主要关注分离相关理论及方法。
1.色谱分离过程
实现色谱操作的基本条件是必须具备相对运动 的两相,固定相和流动相。 固定相:在色谱分离中固定不动,对组分产生保 留作用的一相。 流动相:携带试样混合物流过固定相的气体或液 体。 担体:又称载体,是一种多孔性化学惰性固体, 在色谱中用于承载液体固定相。
3.色谱法的特点
(1)分离效率高 复杂混合物,同系物、异构体、手性异构体。
(2) 灵敏度高 可以检测出-1(10-6)级甚至-1(10-9)级的物质量。
(3) 分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析
。
二、色谱分离原理
色谱分离是所有的分离方式中,分离效率 最高的。
常见的分离方式: –沉淀过滤、重结晶、分液、萃取、蒸馏、
(2) 按固定相的 固定方式分类
(3)按分离 机制分类
液相色谱 气相色谱
流动相 液体 液体 气体 气体
固定相 固体 液体 固体 液体
类型 液-固色谱 液-液色谱 气-固色谱 气-液色谱
柱色谱 平面色谱
填充柱色谱 毛细管柱色谱 纸色谱 薄层色谱 高分子薄膜色谱
分配色谱: 利用分配系数的不同 吸附色谱: 利用物理吸附性能的差异 离子交换色谱:利用离子交换原理 空间排阻色谱:利用排阻作用力的不同
2015版药典通则-光谱法总结
0402 红外分光光度法
1. 新增方法的概念及简介
红外分光光度法是在 4000〜400cm-1波数范围内测定物质的吸收光谱,用于化 合物的鉴别、检查或含量测定的方法。除部分光学异构体及长链烷烃同系物 外,几乎没有两个化合物具有相同的红外光谱,据此可以对化合物进行定性 和结构分析;化合物对红外辐射的吸收程度与其浓度的关系符合朗伯 -比尔定 律,是红外分光光度法定量分析的依据。
0411 电感耦合等离子体原子发射光谱法 0412 电感耦合等离子体质谱法
0421 拉曼光谱法
0431 质谱法 0441 核磁共振波谱法
0451 X 射线衍射法
0401 紫外-可见分光光度法
1. 新增方法的概念及简介
紫外 - 可见分光光度法是在 190〜800mn 波长范围内测定物质的吸光度,用于鉴别、 杂质检查和定量测定的方法。当光穿过被测物质溶液时,物质对光的吸收程度随 光的波长不同而变化。因此,通过测定物质在不同波长处的吸光度,并绘制其吸 光度与波长的关系图即得被测物质的吸收光谱。从吸收光谱中,可以确定最大吸 收波长和最小吸收波,物质的吸收光谱具有与其结构相关的特征性。因此,可以 通过特定波长范围内样品的光谱与对照光谱或对照品光谱的比较,或通过确定最 大吸收波长,或通过测量两个特定波长处的吸收比值而鉴别物质。用于定量时, 在最大吸收波长处测量一定浓度样品溶液的吸光度,并与一定浓度的对照溶液的 吸光度进行比较或采用吸收系数法求算出样品溶液的浓度。
0412 电感耦合等离子体质谱法
新增方法
本法是以等离子体为离子源的一种质谱型元素分析方法。主要用于进 行多种元素的同时测定,并可与其他色谱分离技术联用,进行元素形 态及其价态分析。
样品由形式进入等
色谱技术简介
色谱技术简介发布者:杭州科晓化工仪器设备有限公司发布时间:2007年1月30日Audo look6.0下载引言色谱法是1906年俄国植物学家Michael Tswett将含有有色的植物叶子色素和溶液通过装填有白垩粒子吸附剂的柱子,企图分离它们时而发现并命名的。
各种色素以不同的速率通过柱子,从而彼此分开。
分离开的色素形成不同的色带而易于区分,由此得名为色谱法(Chromatography),又称层析法。
其后的一个重大进展是1941年Martin 和Synge 发现了液-液(分配)色谱法[Liquid-Lipuid(partition)Chromatography,简称LIC]。
他们用覆盖于吸附剂表面的并与流动相不混溶的固定液来代替以前仅有的固体吸附剂。
试样组分按照其溶解在两相之间分配。
Martin 和Synge因为这一工作而荣获1952 年诺贝尔化学奖。
在使用柱色谱的早期年代,可靠地鉴定小量的被分离物质是困难的,所以研究发展了纸色谱法(Paper Chromatography,简称PC)。
在这种“平面的”技术中,分离主要是通过滤纸上的分配来实现的。
然后由于充分考虑了平面色谱法的优点而发展了薄层色谱法(Thin-Layer Chromatography,简称TLC),在这种方法中,分离系在涂布于玻璃板或某些坚硬材料上的薄层吸附剂上进行。
在Stah-l于1958年进行了经典性的工作将技术和所用材料加以标准化之后,薄层色谱法方赢得了声誉。
为了帮助提高纸色谱法或薄层色谱法对离子化合物的分离效率,可以向纸或板施加电场。
这种改进了方法分别称作纸上电泳或薄层电泳。
新近发展起来的色谱法气相色谱法是Martin和James于1952 年首先描述的,现已成为所有色谱法中最高级和最广泛使用的一种方法,它特别适用于气体混合物或挥发性液体和固体,即便对于很复杂的混合物,其分离时间也仅为几分钟左右,这已属司空见惯。
高分辩率、分析迅速和检测灵敏等几种优点之综合使气相色谱法成了几乎每个化学实验室要采用的一种常规方法。
顺反异构体的色谱分离
顺反异构体的色谱分离
顺反异构体是指分子结构中存在互为镜像的异构体,它们在物理性质上有很大的差异,例如旋光性、生物活性等。
在分离和纯化这些分子时,色谱技术是一种常用的方法。
下面介绍几种常用的色谱分离方法:
1. 气相色谱法(GC)
气相色谱法是一种将混合物分离成其组分的技术。
它适用于分离分子量较小的化合物,例如顺反异构体中的某些化合物。
在GC分离中,化合物被加热并注入到气相色谱柱中,然后通过柱中的固定相分离出不同组分。
由于顺反异构体的旋光性质不同,它们在柱中的保留时间也不同,因此可以通过GC分离它们。
2. 液相色谱法(HPLC)
液相色谱法是一种分离混合物中化学性质相似的化合物的技术。
它适用于分离分子量较大的化合物,例如顺反异构体中的某些化合物。
在HPLC分离中,化合物被溶解在流动相中,然后通过柱中的固定相分离出不同组分。
由于顺反异构体的旋光性质不同,它们在柱中的保留时间也不同,因此可以通过HPLC分离它们。
3. 液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)
液相色谱-质谱联用技术是将液相色谱和质谱技术结合
起来的技术,可以用于分离和鉴定复杂的化合物混合物。
在LC-MS分离中,化合物首先通过液相色谱分离,然后通过质谱分析得到它们的质谱图,从而确定它们的结构和组成。
由于顺反异构体的质谱图不同,因此可以通过LC-MS 分离它们。
色谱技术是一种常用的分离顺反异构体的方法,具体选择哪种技术取决于化合物的性质和分离要求。
色谱法的分类及原理
色谱法的分类及原理、特点作者:佚名文章来源:21世纪精细化工网点击数:675 更新时间:2006-5-22一、色谱法的分类1、按两相所处的状态分类如实验:固定不动——固定相石油醚不断流动——流动相流动相——固定相气体液态气——液气——固液体固态液——液液——固2、按固定相性质及形式分类柱色谱固定相装在一根称为色谱柱的玻璃或金属管内,填充柱色谱。
固定相附着管内壁,空心柱色谱。
纸色谱利用滤纸作固定相。
薄层色谱将吸附剂压成薄膜,涂在玻璃板上。
3、按分离原理分类吸附色谱利用吸附剂对不同组分吸附能力的不同分离。
分配色谱利用不同组分在两相间分配能力的不同分离。
离子交换色谱利用离子交换剂对不同组分交换容量不同而分离。
凝胶色谱根据分子量大小不同而分离。
4、按色谱技术分类程序升温柱温在一个分析周期内不断升高。
裂解将高分子——小分子——气谱。
顶空色谱测定与液相平衡的气体的组成,推断液体组成。
毛细管色谱内径0、1mm——0、5mm多维色谱两个或两个以上色谱柱。
制备色谱制取纯样品、试剂等,一般内径8mm——20mm。
二、色谱分离的原理及流程1、分离原理:基于混合物中各组分在两相间溶解(或吸附)等能力不同,经过反复多次(103——106)的分配(或吸附)平衡,使性质有微小差别的组分分离。
2、色谱仪流程方框图气路系统→分离系统→检测系统→放大系统→记录系统三、色谱法的一般1、高选择性:指色谱法分开性质很相近的组分,如同位素、同分异构体等,选择性取决于选择合适的固定相。
2、高效能:指色谱法能分开沸点接近的、含多种组分的复杂混合物。
3、高灵敏度:指色谱法可以检测出10-11—10-12克的物质,可以用于分析超纯气体、高纯试剂级杂质。
该项由检测器的灵敏度决定。
4、分析速度快:一般样品几分种到几十分种完成分析,有的甚至于不到一分种。
5、应用范围广:GC法可用于分析气体、可挥发液体;而LC法可用于分析高沸点、不易挥发、热稳定性差、分子量大的液体。
色谱技术简介
色谱技术简介发布者:杭州科晓化工仪器设备有限公司发布时间:2007年1月30日Audo look6.0下载引言色谱法是1906年俄国植物学家Michael Tswett将含有有色的植物叶子色素和溶液通过装填有白垩粒子吸附剂的柱子,企图分离它们时而发现并命名的。
各种色素以不同的速率通过柱子,从而彼此分开。
分离开的色素形成不同的色带而易于区分,由此得名为色谱法(Chromatography),又称层析法。
其后的一个重大进展是1941年Martin 和Synge 发现了液-液(分配)色谱法[Liquid-Lipuid(partition)Chromatography,简称LIC]。
他们用覆盖于吸附剂表面的并与流动相不混溶的固定液来代替以前仅有的固体吸附剂。
试样组分按照其溶解在两相之间分配。
Martin 和Synge因为这一工作而荣获1952 年诺贝尔化学奖。
在使用柱色谱的早期年代,可靠地鉴定小量的被分离物质是困难的,所以研究发展了纸色谱法(Paper Chromatography,简称PC)。
在这种“平面的”技术中,分离主要是通过滤纸上的分配来实现的。
然后由于充分考虑了平面色谱法的优点而发展了薄层色谱法(Thin-Layer Chromatography,简称TLC),在这种方法中,分离系在涂布于玻璃板或某些坚硬材料上的薄层吸附剂上进行。
在Stah-l于1958年进行了经典性的工作将技术和所用材料加以标准化之后,薄层色谱法方赢得了声誉。
为了帮助提高纸色谱法或薄层色谱法对离子化合物的分离效率,可以向纸或板施加电场。
这种改进了方法分别称作纸上电泳或薄层电泳。
新近发展起来的色谱法气相色谱法是Martin和James于1952 年首先描述的,现已成为所有色谱法中最高级和最广泛使用的一种方法,它特别适用于气体混合物或挥发性液体和固体,即便对于很复杂的混合物,其分离时间也仅为几分钟左右,这已属司空见惯。
高分辩率、分析迅速和检测灵敏等几种优点之综合使气相色谱法成了几乎每个化学实验室要采用的一种常规方法。
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H C O
H2NR
R-SH
PH=10.2 NR
单糖的HPLC分析
D A D 1B ,S ig = 2 5 0 ,8R e f= o ff (D :\H P L C原 始 数 据 \D A T A \Z H A N G C H I\2 0 1 1 0 3 2 9 0 0 0 0 0 1 .D ) m A U 3 5 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5
m in
PMP(a)及PMP-葡萄糖衍生物(b)
标准单糖混合物的PMP衍生物色谱图 1甘露糖 2鼠李糖3半乳糖醛酸4葡萄糖5半乳糖6木糖7 阿拉伯糖
a
1 18.834
4 24.633
3 19.605
10.00
15.00
20.00 time/min
25.00
30.00
35.00
标准单糖的乙酰酯衍生物的GC-MS总离子流图 标准单糖顺序:1.鼠李糖 2.阿拉伯糖 3.木糖 4.甘露糖 5.葡萄糖 6.半乳糖
第四章 常用色谱技术
问 题
甜酒酿中酒精含量的测定 塑料的结构鉴定 大豆油成分分析
浓度约1ppm的CO,CO2的定量
4.1 液上气相色谱法 (顶空分析)
1、定义
指用气相色谱法来分析封
闭系统中与液体和固体达 到热力学平衡的气相,从 而间接测量液体或固相样 品中的被测组分。
2、特点
(2) 定量方法
样品制备 基体模仿 标准加入法
外标法 内标法 未知基体
…
7、应用举例
美国药典中规定药品的残留溶剂测定 (静态顶空法)
动态顶空法
SPME法测定干香菇的香气成分
静态顶空分析与SPME的比较
4.2 裂解气相色谱
1、基本原理及特点
高分子化合物在一定条件下热裂解成易挥 发的小分子,然后将其由载气携带入色谱柱中 进行分析。裂解产物的组成和相对含量与被测 物的组成和结构有一定的对应关系。 特点: 方法简单,快速,样品无需复杂的预处理。 方法适用性强,应用广泛。 设备简单,在普通气相色谱仪上安装裂解装 置亦可实现。
静态顶空分析
动态顶空分析流程
顶空固相微萃取示意图
6、定量方法
(1)定量原理
亨利定律: Pi P0 ni,l
理想气体: PiV ni,g RT
顶空中被分析物的浓度正比于溶液 中被分析物的浓度
0 CL VG C 0 L K CL VL CLVL CGVG CG CG VL K
选择合适的稀释剂,使环糊精衍生物在较宽极 性范围内使用(常用的OV-1701,OV-7等) 减少环糊精衍生物的用量
例
2、手性液相色谱
(1) 手性固定相法
蛋白质手性固定相 拆分范围广。但对操作条件要求较苛刻
纤维素类手性固定相
稳定性好、制作简单,特别适合于芳香
化合物的分离
大环手性固定相 环糊精类:可采用正相和反相系统,适合于 双环、稠环化合物的分离,β型使用最广泛 冠醚类:适合于氨基酸及其衍生物对映体的 分离 配体手性固定相 特别适合氨基酸、二肽等的分离,可用于手 性制备 刷型手性固定相 分离机理最成熟的一类固定相
(2) 手性流动相法
在流动相中添加手性试剂,使之与对映体形成非
对映体络合物而得以拆分
手性试剂吸附在柱上形成动态手性固定相 操作简单,但日常消耗大。常用的手性添加剂有 环糊精、手性冠醚、蛋白质、手性离子对试剂、 手性配体交换试剂等。
(3) 手性试剂衍生化法
经手性试剂衍生,形成非对映体,再实施分离
硅烷化衍生法:应用最广,可用于醇,胺、 酚、酸等物质的处理。
R-SH
R-COOH
R-S-Si(CH3)3 R-COO-Si(CH3)3 + (CH3)3SiCl R-O-Si(CH3)3 R-NH-Si(CH3)3
R R
R-OH
R-NH
R R
2+Fra bibliotekHCl
NH
N-Si(CH3)3
TMS三甲基硅烷,TMCS三甲基氯硅烷,HMCS六甲基二硅烷, BSTFA双三甲基硅烷基三氟乙酰胺
4.4 手性分离技术
1、手性气相色谱
用气相色谱法分离手性化合物通常采用手性柱直 接分离测定。其关键是手性固定相的制备与选择。 制备稳定、分离范围广的手性毛细管柱,要求固 定相:
具备手性识别的立体结构,至少含一个手性中 心 具有低熔点和高沸点,使用温度范围宽 可涂性好,可制备出高效能的手性毛细管柱
(1)基于氢键作用的手性固定相
主要是氨基酸衍生物固定相
(2) 基于配位作用的手性固定相
主要是手性金属络合物
(3) 基于包结络合作用的手性固定相
主要是环糊精衍生物及手性冠醚,应用最为广 泛,手性拆分能力强
可将环糊精手性固定相用聚硅氧烷稀释后制柱, 优点是: 聚硅氧烷易于涂渍,可获高柱效 混合固定液熔点降低可在较宽温度范围内使用
改善物质的响应特性,增大其在检测器中的响应值
改善分离
提高样品的稳定性
通常有离线反应和在线反应两种方式,在线反应
又可分为柱前和柱后两种形式。
对衍生化反应的要求
反应条件温和 速度快,定量进行 生成产物单一 过量的试剂不干扰测定 试剂方便易得 方法通用性好
重复性好
1、气相色谱中的常用衍生化技术
酯化衍生法:处理有机脂肪酸类。
RCOOH + CH3OH RCOOH + CH2N2 RCOOH + R'OH RCOOCH3 + H2O RCOOCH3 + N2
(CF3CO)2O
RCOOCH3 + H2O
酰化衍生法:适合于含胺基、羟基、巯基试样 的处理:
RNH2 ROH RSH + (R'CO)2O RNHCOR' ROCOR' RSCOR' + R'COOH
3、裂解装置
裂解装置的结构和性能直接影响分 析的准确度和重现性。 要使样品受热均匀并快速达到预定 的裂解温度。抑制次级反应的发生。
管式炉裂解器
•结构简单,操作 方便,定量进样, •死体积大 •发展:微炉系统
• 热(丝)裂解器
• 结构简单,加热快速,次级反应少 • 温度可控,形态多样
•居里点裂解器
减少样品预处理工作,选
择性好,基体干扰小,灵 敏度、精度高。
3、顶空分析的分类
动态顶空分析
静态顶空分析
固相微萃取(SPME, Solid Phase
Micro Extraction)
4、应用范围
检测的被分析物200℃以下挥发 样品前处理工作复杂,如固体、膏体、
复杂液体
5、进样装置
氨基酸的HPLC分析
氨基酸分析系统(柱后衍生)
1.柠檬酸盐缓冲液pH3.2,2.柠檬酸盐缓冲液pH4.25,3. 柠檬酸盐缓冲液pH6.4,4.N-氯代丁二亚胺,5. 邻苯二 甲酰-2-巯基乙醇的硼酸缓冲液,pH=10
快速柱前衍生
OPA与一级氨基酸反应结合FMOC与二级氨基酸反应
O C H SR
2、 液相色谱中的衍生化技术
紫外发色反应
羧酸的衍生化(1-P-硝基-3-甲苯基三氮烯, PNBTT) 醛和酮的衍生化(P-硝基苄氧基胺盐酸盐, PNBA) 醇、胺、苯酚类的衍生化(二硝基苯酰氯, ONBC) 氨基酸的衍生化(邻苯二甲醛,OPA;芴代甲 氧基酰氯 FMOC),亦可用于荧光检测
因此: 体积比恒定,重现性好 β下降,灵敏度高。即样品量多,灵敏度高 K下降,灵敏度高。 方法有:提高平衡温度;向基体中加盐;向基体 中加入另一种溶剂,以改变被分析物的浓度 被分析物 溶剂(基体) K(25℃)
甲苯 甲苯 乙醇 乙醇
癸烷 水 癸烷 水
~3000 ~4 ~60 ~5000
2、裂解机理
100~300℃:热降解阶段。C-C键破坏很少,只 产生简单的分子量递减。 300~500℃:缓和裂解阶段。C-C键有一定程度 的断裂,次级反应很少。
500~800℃:正常裂解阶段。C-C键受破坏,产 生较多单体,也有低聚物存在,存在次级反应。
800~1100℃:强烈裂解阶段。产生大量碎片和 少量单体,存在明显次级反应。 裂解温度是裂解色谱的关键参数,通常控制在 450~ 600℃,具有三元结构的高分子可采用 600~800℃的温度。
利用高频感应加热进行
裂解。
•裂解温度为铁磁丝的 居里点温度,不可调。 •加热快,在100ms以下。
激光裂解器
4、 应用举例
可用于大分子化合物的定性与结构研究,裂 解动力学和高分子热稳定性研究,微生物等 的分类等。
木材的鉴别
4.3 色谱中的衍生化技术
衍生化技术解决四类问题:
降低样品的沸点和极性(GC)
荧光反应
如衍生化试剂 5-二甲基氨基萘-1-磺酰氯——氨基酸 5-二甲基氨基萘-1-磺酰肼——甾酮类等
3、应用举例
标准溶液(上)和烟草样品(下)中甲酯化有机酸气相色谱图
1-乳酸 2-草酸 3-丙二酸 4-乙酰丙酸 5-苹果酸 6-柠檬酸 7-棕榈酸 8-亚油酸 9-油酸+亚麻酸 10-硬脂酸 IS-内标(己二酸)
例
参考书:
1. 2.