色谱分析法
色谱分析法
色谱分析法色谱分析法色谱分析法是一种分离分析方法，是根据混合物中被分离物质的色谱行为差异，将各组分从混合物中分离后再选择性对被测组分进行分析的方法。
因此色谱分析法是分析混合物的最有力手段。
色谱分析法分为：1、依据分离方式分类：可分为纸色谱法、薄层色谱法、柱色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。
2、依据分离原理分类：可分为吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法与分子排阻色谱法（凝胶色谱法）等。
（一）高效液相色谱法（HPLC）1、方法的特点与适用范围：2、测定法定量测定时，可根据供试品或仪器的具体情况以峰面积或峰高计算。
目前大多数以峰面积计算。
常用两种方法如下：内标法：按各品种项下规定，精密称定药物对照品和内标物质，分别制成溶液，各精密量取适量，混合制成校正因子测定用的对照溶液。
取一定量注入仪器，记录色谱图。
分别测量药物对照品和内标物质色谱峰面积或峰高，按式子计算校正因子f：式中，AS为内标物质的峰面积（或峰高）；AR为药物对照品的峰面积（或峰高）；CS为内标物质的浓度；CR为对照品的浓度。
再取各品种项下含有内标物在的供试品溶液，进样，记录色谱图，测量供试品中被测物质和内标物质色谱峰的峰面积或峰高，按式子计算含量：式中，AX为供试品中被测药物的峰面积（或峰高）；cX为供试品溶液的浓度；f为校正因子；A'S和c'S为内标物质的峰面积（或峰高）和浓度。
采用内标法，可避免因供试品前处理及进样体积误差对结果的影响。
外标法：按各品种项下的规定，精密称量对照品和供试品，制成溶液，分别精密取一定量，进样，记录色谱图，测量对照品溶液和供试品溶液中被测物质的峰面积（或峰高），按式子计算含量：式中，AX为供试品中被测药物的峰面积（或峰高）；AR为药物对照品的峰面积（或峰高）；CR为对照品的浓度。
外标法简便，但要求进样量准确及操作条件稳定。
由于微量注射器不易精确控制进样量，当采用外标法测定含量时，以手动进样器定量环或自动进样器进样为宜。
色谱分析法概论
§1.1 概述
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。
色谱流出曲线的意义： 色谱峰数（样品中单组份的最少个数）
色谱保留值（定性依据）
色谱峰高或面积（定量依据）
色谱保留值或区域宽度（色谱柱分离效
能评价指标）
色谱峰间距（固定相或流动相选择是否
合适的依据）
§1.3 色谱法基本原理
色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离， 组分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远， 两峰间的距离是由组分在两相间的分配系数决定
h. 区域宽度：色谱峰的区域宽
度是色谱流出曲线的重要参数之一
，可用于衡量色谱柱的柱效及反映 色谱操作条件下的动力学因素。宽
度越窄，其效率越高，分离的效果
也越好。
区域宽度通常有三种表示法： 标准偏差：峰高0.607 倍处峰 宽处的一半。 半峰宽W1/2：峰高一半处的峰宽。 W1/2=2.354 峰底宽W：色谱峰两侧拐点上切 线与基线的交点间的距离。W= 4
有关，与两相体积、
柱管特性和所用仪
器无关。
分配系数 K的讨论
试样一定时，K主要取决于固定相性质一定温
度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；每个组 分在各种固定相上的分配系数K不同；选择适宜的 固定相可改善分离效果；试样中的各组分具有不 同的K值是分离的基础；某组分的K=0时，即不被 固定相保留，最先流出。
第9章 色谱分析法
三、高效液相色谱仪
（四）检测系统
检测器实际上是一种换能装置，它将流动相中组 分含量的变化，转变成可测量的电信号(通常是电压)， 然后输入记录器。 检测器具有灵敏度高、重复性好、响应快、检测限低， 线性范围宽、应用范围广等性能。 紫外光度检测器、差示折光检测器、荧光检测器等
（5）记录系统（包括放大器、记录仪等）
9.1 气相色谱法
四、分析流程及操作条件
1、进样量的选择：进样量与固定相总量及检测器灵敏 度有关。最大允许进样量能过试验确定。 2、汽化室温度的选择：合适的汽化室温度既能保证样 品迅速完全汽化，又不引起样品分解。一般汽化室温度 比柱温高30~70℃或比样品组分中最高的沸点高30~50℃。 3、柱温的选择：通过试验选择最佳柱温，既要使物质 完全分离，保留时间适宜，又不致使峰形扩展、拖尾。 对于沸程范围较宽的试样，宜采用程序升温，使低沸点 及高沸点在各自适宜的温度下得到良好的分离。
二、高效液相色谱法与气相色谱法比较
不同点：
（四） 气相色谱一般都在较高的温度下进行分离分析，而 液相色谱通常在室温条件下操作 （五） 柱外效应:由于液体的扩散性比气体的小105倍，因此， 溶质在液相中的传质速率慢，HPLC的柱外效应就显得特别 重要；而在气相色谱中，柱外区域扩张可以忽略不计。 （六） 制备:液相色谱不仅可用于分离分析，还可用于制备 纯样品。液相色谱的馏分比气相色谱易于收集。回收样品也 比较容易，而且回收是定量的，适合于大量制备样品。 （七）液相色谱尚缺乏通用的检测器，仪器比较复杂，价格 昂贵。在实际应用中，这两种色谱技术是互相补充的。
气固色谱的固定相是多孔性的固体吸附剂。气固色谱分 离主要基于固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力不同。
气液色谱的固定相是由担体（用来支持固定液的、惰性 的多孔性固体物质）表面涂固定液（高沸点的有机物）所 组成。气液色谱分离主要基于固定液对试样中各组分的溶 解度不同。
色谱分析法
29
9.分配系数K与分配比k的关系
ms cs Vs Vm K k k cm m m Vs Vm
其中β称为相比率。 相比率是反映色谱柱柱型特点的又一个参数。例如，对 填充柱，其β值一般为6~35，对毛细管柱，其β值一般 为60~600。
11:19
30
10. 分配比与保留时间的关系
11:19
37
• 但由于死时间tM包含在tR中，而tM并不参加柱 内的分配，所以理论塔板数、理论塔板高并不 能真实地反映色谱柱的好坏。为此： • 常用有效塔板数或有效塔板高度作衡量柱效能 的指标。计算式如下：
' ' tR t 2 R 2 n有 效 5.54( ) 16( ) Y1 Y 2
H有效
第六章
色谱分析法
11:19
1
第一节 概述
一、色谱法简介 u 色谱法是由1906年俄国植物学家茨维特最早创立的。
11:19
2
石油醚
植物叶石 油醚溶液
CaCO3
11:19
3
色谱法中: 起分离作用的分离柱称为色谱柱。 固定在柱内的填充物称固定相。 携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或 液体），称为流动相。
L n H
n称为理论塔板数。
11:19
35
(2)
以气相色谱为例，载气进入色谱柱不是连续
进行的，而是脉动式，每次进气为一个塔板体积。
(3) 所有组分开始时存在于第0号塔板上，而且试
样沿轴（纵）向扩散可忽略。
(4) 分配系数在所有塔板上是常数，与组分在某
一塔板上的量无关。
11:19
36
塔板理论指出：
i．保留时间tR：指被测组分从进样开始到出现色 谱峰最高点时所需的时间，如图15－6中的O΄B 所示。
15-色谱分析法简介
色谱图及常用术语
色谱流出曲线: 由检测器输出的电信号强 度对时间作图，所得曲线 色谱峰: 曲线上突起部分
t
1、基线: 没有样品组分流出时的流出曲线； 2、峰高: 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离； 3、区域宽度: 即色谱峰的宽度； 峰底宽度wb：Wb = 4 σ 半峰宽w1/2： W1/2 = 2.354 σ 标准偏差σ： 0.607倍峰高处峰宽的一半 。
15
分离度定义：相邻两峰保留值之差与两蜂宽之和的一半的比值
在—般情况下，由于色谱柱中溶质的浓度较低，分配系数K 为常数。——称线性色谱。 色谱峰是对称的呈高斯分布，高斯峰，其蜂底宽度等于4σ。 相邻两个蜂，其峰宽大致相等：
Rs＝1，峰间距离4 σ ，4 σ分离。峰有2％的重叠 Rs＝1.5，峰间距离6 σ ，称为6 σ分离，峰重叠小于1％， 两峰已完全分开。
9
峰面积A： 4、保留值 常用时间、距离或用将组分带出色谱柱所需要的流动相体
积表示，保留值由色谱分离过程中的热力学因素所决定; 在一 定色谱条件下保留值是特征的，可作为色谱定性的参数是色谱 法的重要概念之一；
a．保留时间 tR 从进样开始到色谱蜂最大值出现时所需要的时间；某组分
的保留时间就是它通过色谱柱所需要的时间； 死时间tM：多用t0表示 不被固定相保留的组分,从进样到出现峰极大值的时间；死 时间实际上就是流动相流经色谱柱所需要的时间；
3
色谱法的实质：分离； 色谱法的依据：各组分在互不相溶的两相——固定相与流动 相中吸附能力、分配系数或其它亲和作用性能的差异. 2. 色谱法的分类 (1)按流动相和固定相所处状态分类 气固色谱 气相色谱：气体作流动相 气液色谱 液相色谱：液体作流动相 液固色谱 液液色谱 超临界流体色谱: (2)按固定相的固定方式分类 柱色谱法：固定相装在色谱柱中 纸色谱法：用滤纸上的水分子作固定相 薄层色谱法：将吸附剂粉末制成薄层作固定相
色谱分析法概论
流动相选择
02
03
分离条件优化
选择合适的流动相，控制待测组 分的吸附和解吸行为，提高分离 效果。
通过调整温度、压力、流速等参 数，优化分离过程，提高分离效 率和准确性。
检测过程
检测器选择
根据待测组分的性质和检测需求， 选择合适的检测器，如紫外可见 光检测器、荧光检测器、电化学 检测器等。
检测条件优化
原理
基于不同物质在两相之间的吸附 或溶解能力差异，实现各组分的 分离。固定相和流动相的选择性 差异是色谱分离的基础。
发展历程与现状
发展历程
自1906年俄国植物学家茨维特发明了色谱法以来，该技术不 断发展并广泛应用于各个领域。随着技术的进步，出现了许 多新型色谱技术，如高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳 等。
现状
色谱分析法已成为实验室常规分析手段，尤其在生命科学、 药物研发、环境监测等领域具有不可替代的作用。随着仪器 自动化和智能化的发展，色谱分析法的应用前景更加广阔。
色谱分析法的分类
根据流动相的不同
液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱等。
根据分离原理的不同
体积排阻色谱、亲和色谱、环糊精色谱等。
根据固定相的不同
优化检测器的参数，如波长、电 压、响应时间等，提高检测灵敏 度和准确性。
数据处理与分析
对检测数据进行处理、分析和解 释，得出待测组分的含量、分布 和变化规律等信息。
05
色谱分析法的实验
技术
薄层色谱法
原理
薄层色谱法是一种基于吸附原理的色 谱技术，利用固定相吸附剂对不同组 分的吸附能力差异实现分离。
操作流程
样品制备
样品收集
根据分析目的，选择合适 的样品收集方法，确保样 品的代表性和可靠性。
第四章 色谱分析法
（2）外标法
外标法也称为标准曲线法。 特点及要求： • • • 外标法不使用校正因子，准确性较高， 操作条件变化对结果准确性影响较大。 对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的
快速分析。
（3）内标法
内标物要满足以下要求：
（a）试样中不含有该物质；
（b）与被测组分性质比较接近； （c）不与试样发生化学反应； （d）出峰位置应位于被测组分附近。
从色谱流出曲线上，可以得到许多重要信息： (1) 根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含组 分的最少个数． （2）根据色谱峰的保留值(或位置），可以进行 定性分析． (3) 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量分 析． （4）色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色 谱柱分离效能的依据． （5）色谱峰两峰间的距离，是评价固定相(和流 动相)选择是否合适的依据．
相同的色谱分析条件下，某组份2的调整保留值与组份 1的调整保留值之比，称为相对保留值：
2.1
VR2 tR2 t R1 VR1
由于相对保留值只与柱温及固定相的性质有关，而与柱 径、柱长、填充情况及流动相流速无关，因此，它是色 谱法中，特别是气相色谱法中，广泛使用的定性数 据． 必须注意，相对保留值绝对不是两个组份保留时 间或保留体积之比 .
⑵保留时间tR 试样从进样开始到柱后出现峰极大值时所 经历的时间，称为保留时间，如图中 O′B．它相应于样品 到达柱末端的检测器所需的时间． ⑶调整保留时间tR′某组份的保留时间扣除死时间后称为该 组份的调整保留时间，即 tR′ = tR-tM
⑷死体积 VM 指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗粒 间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间 以及检测器的空间的总和．当后两项很小而可忽略 不计时，死体积可由死时间与流动相体积流速F0 （L／min）计算：
常见的几种色谱分析方法
由于环境分析的对象广泛、内容多样、样品易变、一般含量极微且分析要求十分严格，所以分析化学中各种先进的方法和技术，在环境分析中都得到了广泛的应用。
但从环境分析的实际应用来看，下面一些方法是更为常用的。
1、化学分析法这是一种以化学反应为基础的分析方法。
它的特点是具有很高的准确度，但灵敏度较低，因此只适于分析环境样品中的常量组分。
目前在测定化学耗氧量、生物耗氧量、溶解氧等例行监测项目中，仍很重要。
2、色谱分析法色谱分析法是一种重要的分离、分析技术，它是将待分析样品的各种组分一一加以分离，然后依次鉴定或测定各个组分。
色谱分析法按所用流动相的不同，主要分为气相色谱法与液相色谱法（包括离子色谱法）。
在环境分析中，他们承担着不多数有机污染物的分析任务，也是对未知污染物作结构分析和形态分析的强而有力的工具。
气相色谱法直到今天仍然是分析环境有机污染物的主要方法，它也是美国环保局于1979年底公布的水中114中污染物分析方法的基础。
但它仅适于分析易挥发性组分，对于70%以上低挥发性、大分子量、热不稳定或离子型化合物，如果不进行适当的衍生化就不能直接测定。
在这方面，液相色谱法恰好可以弥补其不液相色谱法的流动相是液体，它的粘度和密度都比气体大得多，为了使流动相有较快的流速，必须使用高压泵来加速流动相的输送，所以通常又将这类液相色谱法称为高效液相色谱法。
它对于相对分子质量为300-2000的化合物、热不稳定化合物或离子型化合物都能进行分析，因此它的分析对象范围要宽得多。
用它进行环境样品的常规分析，完成一次测定仪需一分钟，其柱后检测器的灵敏度可达皮克级，因此是目前迅速发展的一个领域。
色层分析法是一种经典的分离、分析方法，包括柱层析法和纸层析法，以及在两者基础上发展起来的薄层层析法，它们在环境分析中都有应用，而尤以后者应用更多。
光学分析法包括许多具体的分析方法，它们都是建立在物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用的基础之上。
色谱分析法概述范文
色谱分析法概述范文色谱分析法是一种广泛应用于科学研究和工业生产中的化学分析方法。
它通过利用物质在固定相和流动相之间的分配行为来分离和测定化合物。
色谱分析方法可以用于分离和确定固、液、气相中的各种有机和无机物质，具有高灵敏度、选择性、重现性和快速分析速度等优点。
气相色谱（GC）是利用气体载气和物质在固定相上的分配行为进行分离和测定的方法。
GC常用于分析挥发性有机物，如石油化工中的燃料、溶剂和有机污染物等。
GC具有高分离效率和分辨率，可以快速分析多种组分。
液相色谱（LC）是利用液体移动相和固定相之间的分配行为进行分离和测定的方法。
LC可分为正相色谱和反相色谱两种类型。
正相色谱是指流动相为非极性溶剂，固定相为极性的固体材料，用于分离非极性有机物和极性无机物。
反相色谱是指流动相为极性溶剂，固定相为非极性的固体材料，用于分离极性有机物。
LC广泛应用于食品、环境、药物等领域的分析。
超高效液相色谱（UHPLC）是一种液相色谱的高效率改进方法，其主要特点是使用高压强制液相通过色谱柱，提高分离速度和分辨率。
UHPLC主要用于分析复杂样品和需要高分辨率的分析。
离子色谱（IC）是利用离子交换柱对离子物质进行分离和测定的方法。
IC主要用于分析离子荧光染料、水中无机离子、药物中的阳离子和阴离子等。
在样品前处理方面，色谱分析法通常需要对样品进行前处理，如提取、分离、浓缩、蒸馏等。
这些步骤有助于减少样品的复杂性和提高分析的灵敏度。
在仪器方面，色谱分析法需要使用高性能液相色谱仪（HPLC）、气相色谱仪（GC）和离子色谱仪（IC）等分析仪器。
这些仪器通过控制流动相和固定相的流动速度和温度等参数来实现样品的分离和测定。
总之，色谱分析法是一种高效、可靠和灵敏的化学分析方法。
它在科学研究、环境保护、食品安全和药物分析等领域起着重要作用，为人们提供了丰富的化学信息。
色谱分析方法
色谱分析方法
色谱分析是一种用于分离、鉴定和定量化化合物的方法，它是化学分析中非常重要的一部分。
色谱分析方法主要包括气相色谱（GC）和液相色谱（HPLC）两大类，它们在不同的应用领域具有广泛的用途。
气相色谱是一种基于气相流动的分离技术，它适用于挥发性化合物的分析。
在气相色谱中，样品首先被蒸发成气态，然后通过色谱柱进行分离，最后由检测器进行检测和定量。
气相色谱具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高等优点，因此在环境监测、食品安全、药物分析等领域得到了广泛应用。
液相色谱是一种基于液相流动的分离技术，它适用于非挥发性化合物的分析。
在液相色谱中，样品首先被溶解在流动相中，然后通过色谱柱进行分离，最后由检测器进行检测和定量。
液相色谱具有分离效果好、适用范围广、操作简便等优点，因此在生物医药、化工生产、食品加工等领域得到了广泛应用。
除了气相色谱和液相色谱外，还有许多其他类型的色谱分析方法，如超临界流体色谱、离子色谱、毛细管电泳等。
这些方法在不
同的应用领域具有独特的优势，可以满足不同化合物分析的需求。
色谱分析方法的选择取决于样品的性质、分析的目的、分离的
要求等因素。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的色谱分
析方法，并结合适当的检测技术进行分析。
同时，还需要对色谱分
析方法进行优化，以提高分离效率、减少分析时间、提高灵敏度等。
总之，色谱分析方法作为一种重要的化学分析手段，在现代化
学分析中具有不可替代的地位。
通过不断地研究和改进，相信色谱
分析方法将在更广泛的领域发挥更重要的作用。
色谱分析方法
4、 保留体积（VR）Retention Volume
•组分从进样到出现峰最大值所需的载气体积。 VR= tR.FC （ml/min）。 FC－载气流速
5、 柱效能Colume efficiency
色谱柱在色谱分离过程中主要由动力学因素（操作参数）所决定的分离效能。 通常用理论板高或有效板数表示。 ①、理论板数（n）Number of theoretical plate •表示柱效能的物理量，可由下式计算 •n=5.54(tR/W)2=16()2 ②、理论板高（H）Height equivalent to a theoretical plate •单位理论板的长度。H=L/n ③ 有效板数（neff）Number of effective plate
峰与峰底之间的面积（见图3中的CHEJDC）。
标准偏差（ɑ）Standard error
0.607倍峰高处所对应峰宽之一半。
•基线Baseline
在正常操作条件下，仅有载气通过检测器系统时所产生的响应信号的曲线。
•基线漂移Baseline drift
基线随时间定向的缓慢变化。
•基线噪声（N）Baseline noise
Ei――标准样中组分i的含量；
AE――标准样中组分i的峰面积。 该方法的优点是操作简单和计算方便。缺点是仪器和操作条件对分析结果影响很大， 不像归一化和内标法定量操作中可以互相抵消。因此，标准曲线使用一段时间后应 当校正。
3、 内标法
当分析样品不能全部出峰，不能用归一法定量时，可考虑用内标法定量。 方法：准确称取样品，选择适宜的组分作为预测组分的参比物，也称内标物。加入 一定量的内标物，根据被测物和内标物的质量及在色谱图上相应的峰面积比按下式 求组分的含量; xi(%)=×100 式中 xi---试样中组分I的百分含量； ms---加入内标物的质量； As---内标物的峰面积； m---试样的质量 Ai---组分I的峰面积；fsi=fi/fs。
色谱分析法名词解释
色谱分析法名词解释色谱分析法、又称层析法，色层法，层离法。
是一种物理或物理化学分离分析方法。
是先将混合物中各组分分离，而后逐个分析。
其分离原理是利用混合物中各组分在固定相和流动相中溶解、解析、吸附、脱附或其他亲和作用性能的微小差异，当两相作相对运动时，使各组分随着移动在两相中反复受到上述各种作用而得到分离。
色谱法已成为分离分析各种复杂混合物的重要方法，但对分析对象的鉴别能力较差。
色谱分析法的分类比较复杂。
根据流动相和固定相的不同，色谱法分为气相色谱法和液相色谱法。
按色谱操作终止的方法可分为展开色谱和洗脱色谱。
按进样方法可分为区带色谱、迎头色谱和顶替色谱。
色谱法分离效率高、分离速度快、灵敏度高、可进行大规模的纯物质制备。
色谱分析法chromatography基于混合物各组分在体系中两相的物理化学性能差异（如吸附、分配差异等）而进行分离和分析的方法。
国际公认俄国M.C.茨维特为色谱法的创始人。
色谱法体系中的两相作相对运动时，通常其中一个相是固定不动的，称为固定相；另一相是移动的，称为流动相。
在色谱分析过程中，物质的迁移速度取决于它们与固定相和流动相的相对作用力。
溶质和两相的吸引力是分子间的作用力，包括色散力、诱导效应、场间效应、氢键力和路易斯酸碱相互作用。
对于离子，还有离子间的静电吸引力。
被较强吸引在固定相上的溶质相对滞后于较强地吸引在流动相中的溶质，随着移动的反复进行与多次分配，使混合物中的各组分得到分离。
色谱分析法的分类比较复杂。
根据流动相和固定相的不同，色谱法分为气相色谱法和液相色谱法。
①气相色谱法的流动相是气体，又可分为：气固色谱法，其流动相是气体，固定相为固体；气液色谱法，其流动相是气体，固定相是涂在惰性固体上的液体。
②液相色谱法的流动相是液体，又可分为?液固色谱法，其流动相是液体，固定相是固体；②液液色谱法，其流动相和固定相均是液体。
按吸附剂及其使用形式可分为柱色谱、纸色谱和薄层色谱。
按吸附力可分为吸附色谱、离子交换色谱、分配色谱和凝胶渗透色谱。
环境仪器分析：第2章 色谱分析法
第二节 气相色谱理论基础
色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离，组 分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远。两峰 间的距离是由组分在两相间的分配系数决定的，即与 色谱过程的热力学性质有关。但是两峰间虽有一定距 离，如果每个峰都很宽，以致彼此重叠，还是不能分 开。这些峰的宽或窄是由组分在色谱柱中传质和扩散 行为决定的，即与色谱过程的动力学性质有关。因此， 要从热力学和动力学两方面来研究色谱行为。
对A、B两组分的选择因子，用下式表示：
α= tR(B)/tR(A)= k(A)/k(B)=K(A)/K(B)
通过选
择因子α把实验测量值k与热力学性质的分配系数K直接联系起来，
α对固定相的选择具有实际意义。如果两组分的K或k值相等，则
α=1，两个组分的色谱峰必将重合，说明分不开。两组分的K或k
值相差越大，则分离得越好。因此两组分具有不同的分配系数是
它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体 积有关。
k = ms/mm =CsVs/CmVm
式中cs,cm分别为组分在固定相和流动相的浓度；Vm为柱中流 动相的体积，近似等于死体积。Vs为柱中固定相的体积，在各种 不同类型的色谱中有不同的含义。
例如：在分配色谱中，Vs表示固定液的Байду номын сангаас积；在尺寸排阻色谱中， 则表示固定相的孔体积。
➢基线漂移（baseline drift）：基线随时间定向的缓慢变化。
➢基线噪声（baseline noise）：指各种因素所引起的基线起 伏。
3. 峰高 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以（h）表示。
4. 保留值 (1) 死时间 tM 不被固定相吸附或溶解的物质（如空气、甲烷）
化学中的色谱分析方法
化学中的色谱分析方法色谱分析是一种在化学领域中广泛应用的分析技术，通过分离混合物中的成分并对其进行定量或定性分析。
色谱分析方法主要包括气相色谱（Gas Chromatography, GC）、液相色谱（Liquid Chromatography, LC）和超高效液相色谱（Ultra-high Performance Liquid Chromatography, UHPLC）等。
本文将重点介绍这几种色谱分析方法的原理、应用及特点。
一、气相色谱（Gas Chromatography, GC）气相色谱是一种在气相流动条件下进行分离的色谱技术。
其原理是利用气相载气将样品混合物分离成单独的组分，然后通过检测器进行检测和定量分析。
气相色谱广泛应用于食品、环境、药物、石油化工等领域。
气相色谱的主要特点包括分离效果好、分析速度快、灵敏度高、分辨率高等。
在实际应用中，气相色谱常用于分析挥发性有机物、气体成分、药物、食品添加剂等。
二、液相色谱（Liquid Chromatography, LC）液相色谱是一种在液相流动条件下进行分离的色谱技术。
其原理是利用固定相和流动相之间的相互作用将样品混合物分离成单独的组分，然后通过检测器进行检测和定量分析。
液相色谱广泛应用于生物、药物、环境、食品等领域。
液相色谱的主要特点包括适用性广、分离效果好、灵敏度高、分辨率高等。
在实际应用中，液相色谱常用于分析生物样品、药物、天然产物、环境污染物等。
三、超高效液相色谱（Ultra-high Performance Liquid Chromatography, UHPLC）超高效液相色谱是一种高效、快速的液相色谱技术。
其原理是利用超高压力将样品混合物快速分离成单独的组分，然后通过检测器进行检测和定量分析。
超高效液相色谱广泛应用于生物、药物、环境、食品等领域。
超高效液相色谱的主要特点包括分离效果好、分析速度快、灵敏度高、分辨率高等。
在实际应用中，超高效液相色谱常用于分析生物样品、药物、天然产物、环境污染物等。
12 色谱分析法
仪器分析
1、基线—在实验操 作条件下，色谱 柱中只有流动相 通过（没有组分 流出时）的曲线 叫基线。 稳定情况下：一条 水平直线。 基线上下波动称为 噪音。
仪器分析
2、色谱峰的高度h
峰高h —色谱峰最高点与基线之间的距离，可用 mm，mV，mA表示。峰的高低与组分浓度有关， 峰越高越窄越好。
h
仪器分析
1.涡流扩散项 A A = 2λdp
（1）影响因素： ①λ：填充物的不规则程度。λ↓，A↓。 ②dP：填充物的平均颗粒直径。 dP ↓，A↓。
（2）减小A的方法：
①填充色谱柱时要均匀、紧密；
②使用适当细度、颗粒均匀的填充物。
仪器分析
2. 分子扩散项 B / u 以GC为例： B / u = 2γ Dg / u （1）影响因素： ①γ：弯曲因子，填充物对分子扩散的障碍因素， γ ↓，B↓，(B/u)↓。 ②Dg：组分在流动相中的扩散系数。 Dg ↓，B↓， (B/u)↓。 影响Dg的因素： 与载气分子量的平方根成反比； 随T柱↓而↓，随P柱↑而↓。
仪器分析
(2)保留时间tR —— —组分流经色谱 柱时所需时间。 进样开始到柱后 出现最大值时所 需的时间。操作 条件不变时，一 种组分对应有一 个tR定值。
仪器分析
（3）调整保留时间t’R
扣除了死时间的保 留时间。 t’R=tR-t0 t’R 体现的是组分在 柱中被吸附或溶解 的实际时间。
VR kVg KVl
VR KVl Vg
仪器分析
（二）塔板理论
把色谱柱比作一个精馏塔，将连续的色 谱分离过程分割成多次的平衡过程的重 复，同时引入理论塔板数作为衡量柱效 率的指标。 对一个色谱柱来说，若色谱柱长度L固 定，每一块塔板的高度用H表示，称为 塔板高度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.进样
样品
进样器 进样阀
流动相
流动相
4.色谱柱 分离的核心部分
(1)色谱柱的分类
类型不同，填料不同
药物分析中，多用硅氧烷型化学键合固定相
极性键合固定相：氨基、氰基键合相，分析极性、中等极 性药物
中等极性键合固定相：醚基键合相，分析中等极性、弱极 性药物
非极性键合固定相：十八烷基键合相，分析非极性、弱极 性药物
试剂的级别：色谱纯；水：重蒸水 （2）滤除不溶性颗粒，以保护泵和色谱柱。
过滤：0.45μm的微孔滤膜（水膜、有机膜） （3）脱气，以保持基线稳定。（ 有气泡，柱压不稳，基线起 伏）
方法：超声或过滤 （4）混合均匀（脱气可达到此目的） （5）pH应符合色谱柱的要求，否则柱床破坏，柱寿命缩短。
2.高压泵（输液泵）
用于气相色谱-质谱联用技术。
三、定量分析方法
系统适用性试验 理论板数，分离度，重复性，拖尾因子 内标法 外标法
四、顶空分析法
生物样品一般不能直接用GC法分析，原因： 1、水分的影响。 2、大多内源性成分挥发性很低，沉结柱头，
损坏色谱柱。 因此一般需萃取，纯化后进样。少数情况下， 被测组分挥发性强，可用顶空分析法。
制备高效液相色谱法
用高效液相色谱法分离制备、纯化样品组分的方法。 制备型色谱柱：实验室 内径20－40mm，长10－30cm 1、分离条件的选择：
固定相：与分析型色谱柱相同，但粒径较大。 流动相：等度洗脱(分段)，溶剂纯度高，易挥发。 流速：与分析柱比，流速大，目的是为了与分析
柱维持相同的保留时间 一般原则：流量之比是柱内径之比的平方。
顶空分析法：（又称液上气相色谱分析法） 不经过萃取直接分析的方法
生物样品中仅用于测定挥发性强或低沸点的药物， 如血中的醇、醛以及某些麻醉气体，或一些挥发性强 的内源性成分。如：尿中的三甲胺。
必要条件：被测组分在测定温度下有足够高的蒸气压 例：血中乙醇浓度测定
方法：样品（血液） 和内标（丙醇）加入 样 品 瓶 ， 60℃ 水 浴 30min 后 ， 用 注 射 器 直接抽取瓶内液面上 的 气 体 5ml ， 迅 速 注 入气相色谱仪，进行 色谱分析。
A、固定波长检测器：只能在一个波长处测定，一 般为254nm。
B、可调波长检测器：190～700nm范围内均可测定， 应用最多。
C、二极管阵列检测器（PDAD）：可在一秒钟内完 成一次从200～800nm波长范围的连续扫描，因此 可同时获得样品的色谱图（用于定量）和每个色谱 组分的光谱图（定性，鉴别色谱峰纯度）。
HPLC
1.液－固吸附色谱（LSC）
2.液－液分配色谱（LLC） 正相LLC（NLLC） 一般RLLC
键 合
反相LLC（RLLC） 离子对色谱（IPC） 相
一般IEC
离子抑制色谱（ISC） 色 谱
3.离子交换色谱（IEC） 离子色谱（IC）
（BPC）
氨基酸分析（AAA）
4.空间排阻色谱（SEC） 凝胶渗透色谱（GPC）
（1）样品沉淀蛋白后进样
样品中加入蛋白沉淀剂（甲醇、乙腈、三氯醋 酸）去蛋白后，将上清液大容量进入预处理柱（短、 粒径小5－10μm），组分保留在预处理柱上，杂质 被冲掉，从而起到净化浓缩的作用。
注意：预处理流动相应选择水或适当浓度有机溶剂 的水溶液，以便使被测组分被保留。且沉淀蛋白后 的上清液需加入适当体积的水稀释，以降低有机溶 剂的浓度，防止被测组分在净化过程中从预处理柱 上被洗脱。
2、上样量的影响
质量超载：脱尾，保留时间
缩短。
体积超载：平头峰，半峰宽
等于柱头样品宽度。
质量体积都超载：平头、脱尾
样品溶液不能过浓，否 则出现局部超载；溶剂强度 不能超过流动相强度，否则 破坏色谱柱内平衡。
3、检测器的选择 非破坏性、线性响应范围宽、灵敏度要求不高。
4、分离样品组分收集 馏分收集器：自动、手动。与检测器的连接管路不
E、使用预柱（保护柱），主要用以吸附流动相和样 品中的杂质，以防分析柱被污染，延长分析柱的寿 命。
F、每次停止使用时，都要清洗柱子。长期保存时， 柱子中要有合适的溶剂（甲醇或乙腈），避免填料 干燥。
5.检测器
（1）紫外检测器：应用最广泛，适用于有紫外吸收 的药物，灵敏度高，对环境温度及流速波动不太敏 感，适用于梯度洗脱。
适用于挥发性低于流动相样品的组分。
灵敏度较低，尤其是对紫外吸收的样品。故 主要用于测定一些没有紫外吸收的物质，如氨基 酸、糖类、磷脂、甾体等。
注意：流动相必须具挥发性，如甲醇－水、乙腈－水。 不能用含无机缓冲液的流动相，若调pH值可用 N
碱焰离子化检测器(AFID) 对氮和磷敏感。
（3）电子捕获检测器(electron capture detecor, ECD)
是一种有选择性的高灵敏度的检测器。主要用于测定含有卤素或 含有-CONH2、-CN、-ONO、-NO2等吸电子基因的有机药物。
（4）质谱检测器(mass spectrometry detector,MSD)
NP－HPLC：流动相极性小于固定相极性
RP－HPLC：流动相极性大于固定相极性
RP－HPLC
固定相极性 低（非极性）
流动相极性
高
组分流 出顺序
极性高的组 分先流出
流动相极 性增加时
保留时 间增加
NP－HPLC
高
低
极性低的组 分先流出
保留时 间缩短
RP－HPLC（体内药分中应用广泛）
最常用的固定相：十八烷基硅烷键合相（ODS或C18）
第六章 色谱分析法
内容
TLC GC HPLC
第一节 薄层色谱法
定性
常作为监测手段
定量
薄层扫描
制备薄层色谱
制备代谢产物 常用
第二节 气相色谱法
一、概述
优点：具有分离和分析两种功能，选择性好、 灵敏度高、用样量少、分析速度快和应 用范围广。
适用：生物样品中具有一定挥发性和热稳定性 的药物及其代谢物的分离测定。 （可衍生化）
（2）可能具有不同的药理和毒理作用，甚至产生药 效拮抗，也可能其中一个对映体导致药物的不良 反应。例：沙利度胺。
2.HPLC分离手性药物的方法
（ 1 ）间接法：柱前衍生化法
定义：是药物对映体在用HPLC分离前，先与具有高光学纯 度的手性衍生化试剂（CDR）反应，在药物对映体中引入另 一个 手性中心，形成非对映异构体，再以常规HPLC法进行 测定。
最常用的流动相组成： 甲醇－水 、乙腈－水。四氢呋喃、有机酸、
缓冲盐。 优点： 1.可将含水体液样品直接进样或只经简单去
蛋白处理后进样，简化操作。尤其适用于测 定含有极性药物或代谢物的体液样品。
2.体液中内源性杂质多数为极性大的化合物， 往往先于药物流出色谱柱，色谱图上这些杂 质峰出峰较早，减少了对药物峰的干扰，且 有利于及时再进样。
5.亲和色谱（AC）
凝胶过滤色谱（GFC）
胶束色谱（MC） 6.假相色谱法（PPC） 环糊精色谱（CDC）
7.手性色谱法（CC）
8.毛细管电泳法（CE）
液－液分配色谱
利用样品组分在两种不相溶的液体（流动相和 涂渍在载体上的固定相）间的溶解度或分配系数的 差异来进行分离。
按照固定相和流动相的极性差别，液－液分 配色谱分为正相色谱（NP－HPLC）和反相色谱 （RP－HPLC）。
（3）被测样品组分富集提高了检测灵敏度
（4）精密度高
(五)手性药物的高效液相色谱法
1.概述
对映异构体：空间结构不能重叠，互为镜像 关系的立体异构体。相应的药物称为手性药物。
为什么必须对手性药物进行研究：
（1）实际上是不同的化合物，它们与体内的大分子 的不同立体结构结合，可产生不同的吸收、分布、 代谢和排泄过程，从而导致药物动力学参数的变 化。
二、仪器简介
进样器
检测器
载气
色谱柱
记录装置
1.载气（流动相）：
常用高纯氮，其他：氦气、氢气、氩气。
2.进样：
1）气体进样、液体进样 2）进样室温度一般等于或高于柱温，以便注入的样品能瞬间挥发。
3.色谱柱：
由柱管和管内的固定相组成。柱管材料通常用不锈钢或玻璃组成。 生物样品分析中通常采用玻璃柱。原因：（1）近于惰性，不会引起 被测组分热催化分解。（2）还可先经硅烷化处理后再装填固定相，能 降低管壁对药物的吸附。 常用一般填充柱和毛细管柱两类。毛细管柱又分为填充毛细管柱和开口 毛细管柱。
简单除蛋白后进样：血清、血浆。 蛋白沉淀剂：甲醇、乙腈、三氯醋酸等。
缺点：使样品稀释，适用于浓度大的生物样品。 适用于：药物或代谢物极性很大，难于用有机溶
剂提取时。
（二）柱切换技术 柱切换技术是指用阀来改变流动相走向及流
动相系统，使洗脱液在特定的时间内从预处理柱 切换到分析柱上的一种技术。
1、柱切换高效液相色谱法在体内药物分析中的应用
由于直接测定的 是与液体样品平衡的 气体，因此，又称为 液上气相色谱分析。
内标
五、衍生化方法
制备衍生化的目的： ①增加被测组分的热稳定性； ②增加被测组分的挥发性； ③减少被测组分在样品制备过程中因吸附性强导致的 损失； ④改善组分的层析行为，即制备成衍生物之后易于同 其他组分分开； ⑤增加被测组分对有关检测器的灵敏度和选择性。
（3）全血或组织匀浆直接进样
关键是预处理柱必须使用粗粒径的固相填料 （50－90μm）和较大孔径的柱滤板，以便使血细 胞易于通过预处理柱。
（4）其他 在线透析、在线衍生化等
2、柱切换HPLC的主要优点 （1）使液－固提取技术与HPLC分析技术结
合，具有样品制备和样品测定双重功能。 （2）样品前处理简单且自动化
4.常用检测器
（1）氢火焰离子化检测器： （hydrogen flame ionization detector, FID ）