第12节固定相与流动相.
仪器分析第十二章复习
沈昊宇， haoyushen2000@
13
（二） 按分离机理分
吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用 溶剂或气体洗脱，以使组分分离。 分配色谱是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同， 以使组分分离。其中一相为液体，涂布或使之键合在固体 载体上，称固定相；另一相为液体或气体，称流动相。 离子交换色谱是利用被分离物质在离子交换树脂上的离子 交换作用不同而使组分分离。常用的有不同强度的阳、阴 离子交换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂的缓冲液。 排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱，是利用被分离物 质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同，以使组 分分离。常用的填料有分子筛、凝胶、微孔聚合物、微孔 硅胶等，可根据载体和试样的性质，选用水或有机溶剂为 流动相。
k
分配比也称：
组分在固定相中的质量 ms 组分在流动相中的质量 mM
容量因子(capacity factor)；容量比(capacity factor)；通过调整保 留值可以计算。
1. 分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数，随分离 柱温度、柱压的改变而变化。
2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数，数值越大，该
1957年Martin & Golay 发明毛细管色谱
1959年Porath & Flodin 发明凝胶色谱 1960年液相色谱技术完善 1954年我国研究成功第一台色谱仪
沈昊宇， haoyushen2000@
12
三、 色谱法的分类
（一） 按两相状态分
气相色谱法(GC) 液相色谱法(LC) 超临界流体色谱法(SFC) 电色谱
半(高)峰宽W1/2(Peak Width at Half Height)
HPLC中固定相和流动相
HPLC中固定相和流动相在色谱分析中,如何选择最佳的色谱条件以实现最理想分离,是色谱工作者的重要工作,也是用计算机实现HPLC分析方法建立和优化的任务之一。
以下是填料基质、化学键合固定相和流动相的性质及其选择。
一、基质(担体)HPLC填料可以是陶瓷性质的无机物基质,也可以是有机聚合物基质。
无机物基质主要是硅胶和氧化铝,无机物基质刚性大,在溶剂中不容易膨胀;有机聚合物基质主要有交联苯乙烯-二乙烯苯、聚甲基丙烯酸酯,有机聚合物基质刚性小、易压缩,溶剂或溶质容易渗入有机基质中,导致填料颗粒膨胀,结果减少传质,最终使柱效降低。
1、基质的种类:1)硅胶硅胶是HPLC填料中最普遍的基质。
除具有高强度外,还提供一个表面,可以通过成熟的硅烷化技术键合上各种配基,制成反相、离子交换、疏水作用、亲水作用或分子排阻色谱用填料。
硅胶基质填料适用于广泛的极性和非极性溶剂。
缺点是在碱性水溶性流动相中不稳定。
通常,硅胶基质的填料推荐的常规分析pH范围为2~8。
硅胶的主要性能参数有:①平均粒度及其分布。
②平均孔径及其分布,与比表面积成反比。
③比表面积:在液固吸附色谱法中,硅胶的比表面积越大,溶质的k值越大。
④含碳量及表面覆盖度(率):在反相色谱法中,含碳量越大,溶质的k值越大。
⑤含水量及表面活性:在液固吸附色谱法中,硅胶的含水量越小,其表面硅醇基的活性越强,对溶质的吸附作用越大。
⑥端基封尾:在反相色谱法中,主要影响碱性化合物的峰形。
⑦几何形状:硅胶可分为无定形全多孔硅胶和球形全多孔硅胶,前者价格较便宜,缺点是涡流扩散项及柱渗透性差,后者无此缺点。
⑧硅胶纯度:对称柱填料使用高纯度硅胶,柱效高,寿命长,碱性成份不拖尾。
2)氧化铝具有与硅胶相同的良好物理性质,也能耐较大的pH范围。
它也是刚性的,不会在溶剂中收缩或膨胀。
但与硅胶不同的是,氧化铝键合相在水性流动相中不稳定。
不过现在已经出现了在水相中稳定的氧化铝键合相,并显示出优秀的pH稳定性。
固定相与流动相
3. 流动相选择
在选择溶剂时，溶剂的极性是选择的重要依据。 采用正相液-液分配分离时：首先选择中等极性溶剂， 若组分的保留时间太短，降低溶剂极性，反之增加。 也可在低极性溶剂中，逐渐增加其中的极性溶剂，使 保留时间缩短。 常用溶剂的极性顺序： 水(最大) > 甲酰胺> 乙腈> 甲醇> 乙醇> 丙醇> 丙酮>二氧六环> 四氢呋喃> 甲乙酮> 正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 异丙醚> 二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫 化碳>环己烷>己烷>煤油(最小)
2018/10/20
4. 选择流动相时应注意的几个问题
（1）尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长期累 积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。 （2）避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损坏柱 子。如使固定液溶解流失；酸性溶剂破坏氧化铝固定相等。 （3）试样在流动相中应有适宜的溶解度，防止产生沉淀并 在柱中沉积。 （4）流动相同时还应满足检测器的要求。当使用紫外检测 器时，流动相不应有紫外吸收。
2018/10/20
4. 空间排阻分离固定相
（1）软质凝胶 葡聚糖凝胶、琼脂凝胶等。多孔网状结构； 水为流动相。适用于常压排阻分离。 （2）半硬质凝胶 苯乙烯-二乙烯基苯交联共聚物，有机凝胶； 非极性有机溶剂为流动相，不能用丙酮、乙醇等极性溶剂 （3）硬质凝胶 多孔硅胶、多孔玻珠等； 化学稳定性、热稳定性好、机械强度大，流动相性质影响 小，可在较高流速下使用。 可控孔径玻璃微球，具有恒定孔径和窄粒度分布。
2018/10/20
５. 手性固定相
生物、药物分子和天然有机 产物的分离。 环糊精（CD） 结构：
流动相和固定相的定义
流动相和固定相的定义《流动相和固定相，化学世界里的奇妙伙伴》嘿，大家好呀！今天咱来聊聊一个化学里挺有意思的话题——流动相和固定相。
你说这流动相啊，就像是个到处溜达的活泼小子。
为啥这么说呢？你想啊，它老是在那管道或者体系里欢快地流淌着，一刻也停不下来。
它带着样品们在它的“溪流”里畅游，带着它们到处闯荡，一会跑到这，一会跑到那。
这个流动相啊，可调皮着呢，一会儿快，一会儿慢，但就是因为它这么能折腾，才能帮我们把样品中的各种成分给分离开来。
而那固定相呢，则像个沉稳的大哥，老老实实地待在那里。
它一动也不动，坚守着自己的岗位，任凭流动相带着样品在它面前跑来跑去。
固定相就像是个战场，而样品们就是战士，在这个战场上与固定相展开一场“斗争”。
有的样品和固定相关系好，就容易被固定相抓住；有的呢，和固定相不咋亲密，就容易被流动相带走。
它们俩可真是一对绝配的好搭档。
流动相负责动，固定相负责静，一动一静，配合得那叫一个默契。
就好像是一场精彩的舞蹈表演，流动相是那灵动的舞者，带着样品们跳出各种花样；而固定相则是那坚实的舞台，默默地支撑着一切，让舞蹈能够顺利地进行。
有的时候我就想啊，如果没有了流动相，那固定相就只能干等着，啥也干不了，而样品们也只能原地踏步；要是没有了固定相呢，流动相带着样品瞎跑，也分不出个所以然来。
所以说啊，它们俩缺一不可，这就是化学世界里的奇妙之处。
在我们的实验过程中，选择合适的流动相和固定相那可太重要了。
如果选错了，那结果可能就会变得一塌糊涂，就像搭配衣服一样，要是搭配错了，那可就成笑话啦！而且啊，我们还得根据不同的样品和实验目的，来调整这俩家伙的特性，这就像是给它们穿上不同的“衣服”，让它们以最适合的状态来迎接挑战。
总之呢，流动相和固定相就是化学世界里非常重要的一对小伙伴。
它们相互合作，为我们带来了许多有趣的实验现象和成果。
我们可得好好珍惜它们，让它们在化学的舞台上继续绽放光彩呀！希望我这接地气的解释，能让大家对流动相和固定相有更深刻的理解和认识，下次再见到它们的时候，会有一种熟悉和亲切的感觉哦！。
HPLC中固定相和流动相
HPLC中固定相和流动相在色谱分析中，如何选择最佳的色谱条件以实现最理想分离，是色谱工作者的重要工作，也是用计算机实现HPLC分析方法建立和优化的任务之一。
以下是填料基质、化学键合固定相和流动相的性质及其选择。
一、基质（担体）HPLC填料可以是陶瓷性质的无机物基质，也可以是有机聚合物基质。
无机物基质主要是硅胶和氧化铝，无机物基质刚性大，在溶剂中不容易膨胀；有机聚合物基质主要有交联苯乙烯-二乙烯苯、聚甲基丙烯酸酯，有机聚合物基质刚性小、易压缩，溶剂或溶质容易渗入有机基质中，导致填料颗粒膨胀，结果减少传质，最终使柱效降低。
1、基质的种类：1）硅胶硅胶是HPLC填料中最普遍的基质。
除具有高强度外，还提供一个表面，可以通过成熟的硅烷化技术键合上各种配基，制成反相、离子交换、疏水作用、亲水作用或分子排阻色谱用填料。
硅胶基质填料适用于广泛的极性和非极性溶剂。
缺点是在碱性水溶性流动相中不稳定。
通常，硅胶基质的填料推荐的常规分析pH范围为2～8。
硅胶的主要性能参数有：①平均粒度及其分布。
②平均孔径及其分布，与比表面积成反比。
③比表面积：在液固吸附色谱法中，硅胶的比表面积越大，溶质的k值越大。
④含碳量及表面覆盖度（率）：在反相色谱法中，含碳量越大，溶质的k值越大。
⑤含水量及表面活性：在液固吸附色谱法中，硅胶的含水量越小，其表面硅醇基的活性越强，对溶质的吸附作用越大。
⑥端基封尾：在反相色谱法中，主要影响碱性化合物的峰形。
⑦几何形状：硅胶可分为无定形全多孔硅胶和球形全多孔硅胶，前者价格较便宜，缺点是涡流扩散项及柱渗透性差，后者无此缺点。
⑧硅胶纯度：对称柱填料使用高纯度硅胶，柱效高，寿命长，碱性成份不拖尾。
2）氧化铝具有与硅胶相同的良好物理性质，也能耐较大的pH范围。
它也是刚性的，不会在溶剂中收缩或膨胀。
但与硅胶不同的是，氧化铝键合相在水性流动相中不稳定。
不过现在已经出现了在水相中稳定的氧化铝键合相，并显示出优秀的pH稳定性。
液相色谱的固定相与流动相
不同流动相的特点
有机溶剂
常用的流动相之一，适用于分 离非极性化合物。
水
常用于分离极性化合物，具有 良好的溶解性。
缓冲溶液
用于调节样品的酸碱度，对某 些化合物有选择性。
如何选择合适的固定相和流动相
1 样品特性
根据样品的性质选择合适 的固定相。
2 分离需求
根据对目标化合物的选择 性需求，选择合适的流动 相。
液相色谱的固定相与流动 相
液相色谱是一种重要的分析技术，其中固定相扮演着关键的角色。
固定相介绍
液相色谱中的固定相是一种材料，通常填充在色谱柱中。 固定相可以根据其化学性质和粒径大小进行选择。
流动相介绍
流动相是在液相色谱过程中对样品进行携带的溶剂。 流动相的选择会影响分离的选择性和分辨率。
液相色谱的工作原理
液相色谱通过固定相和流动相之间的相互作用将样品分离。 不同组分在固定相上的相互作用力不同，导致不同程度的保留和分离。
不同固定相的特点
反相色谱柱
常用于分离非极性化合物，具有较强的保留和分离能力。
离子交换色谱柱
适用于分离带电离子化合物，具有良好的选择性。
大小排除色谱柱
可分离不同分子大小的化合物，常用于生物分析。
3 分析目的
根据分析的目的和需要， 综合考虑选择合适的固定 相和流动相。
案例分析
例如，当分析复杂的生物样品时，可以使用离子交换色谱柱和缓冲溶液作为流动相，以实现对带电离子的有效 分离。 根据需要，还可以选择具有不同化学性质的固定相，以进一步提高分离效果。
液相色谱的固定相与流动相
不同固定相的选择与优势
C18
适用于中极性非极性化合物，适用于医药化 学等领域。
手性
可以实现大量手性化合物的分离，广泛应用 于制药、医药等领域。
芳香族
由于分子间的π-π堆积作坊，固定相表面可 以容纳一定分子体积。主要用于分离芳香族 或含芳香族结构物质。
离子交换
适用于分离具有离子性的化合物和混合物。
常见的流动相
液相色谱的固定相与流动 相
液相色谱（Liquid Chromatography）是一种高效、分辨率较高、适用于大多 数分子的分离技术。本文将介绍液相色谱的固定相和流动相。
固定相的介绍
作用
固定相是固定在色谱柱中的一种材料。它的 主要作用是提供一个分离的平台。
种类
常见的固定相有C18、C8、芳香族、离子交 换、手性等，不同的固定相分离作用不一样。
选择因素
在选择固定相时需要考虑分离物的化学性质 和分子结构，以及分离柱的长度和直径等。
优势
固定相具有高分离效率、高分离分辨率、操 作简单、时间短、试剂消耗小等优点。
流动相的 按一定比例调配而成。
种类
常见的流动相种类有水、有机 溶剂、盐酸等，不同种类的流 动相适用于不同的分离柱。
3 环境领域
4 化工领域
适用于环境污染物分析、有机化合物测定、 微量元素测定等。
分离和纯化有机化学品、研究石油化工原 料和煤化学反应机理等。
总结与展望
液相色谱是一种高效、分辨率较高的分离技术，应用领域较广。未来液相色谱技术将更好地结合质谱， 等离子体及纳米技术，应用的领域将更加广泛和深入。
作用
流动相可以作为分离物在色谱 柱中移动的载体，通过改变流 动相的性质，对分离物产生分 离作用。
HPLC固定相与流动相
复杂样品中各种组分的方法。
02
它利用不同物质在固定相和流动 相之间的分配平衡进行分离，通 过检测器检测各个组分的性质和 含量。
HPLC的原理
高效液相色谱法基于物质在固定相和 流动相之间的分配平衡进行分离。
不同物质在固定相和流动相之间的分 配系数不同，因此通过色谱柱时，会 按照一定顺序流出，从而实现分离。
流动相以避免干扰。
测需求选择合适的固定相和流动相组合。
05 HPLC固定相与流动相的 优化
优化分离效果
01
02
03
选择合适的固定相
根据待测物质的性质，选 择具有适宜极性、选择性、 稳定性和寿命的固定相， 以提高分离效果。
调整流动相组成
通过调整流动相的组成， 如改变溶剂类型、比例和 pH值，可以改善分离效果。
固定相的选择
根据化合物性质选
择
对于不同极性和性质的化合物， 应选择具有相应极性和功能基团 的固定相。
根据分离要求选择
根据分离要求，如分离度、分析 时间等，选择具有合适粒度和性 能的固定相。
实验验证
在实际应用中，对固定相的选择 应进行实验验证，以确保其性能 和分离效果符合要求。
03 HPLC流动相
控制温度
适当升高温度可以提高流 动相的流速和降低黏度， 有助于提高分离效果。
提高检测灵敏度
选择高灵敏度检测器
根据待测物质的性质，选择高灵敏度的检测器，如紫 外、荧光、电化学检测器等。
优化检测波长
选择合适的检测波长可以降低背景干扰，提高检测灵 敏度。
降低样品浓度
通过优化样品处理和稀释方法，降低样品浓度，可以 降低检测限和提高灵敏度。
流动相的组成和性质也会影响分离效果。例如，使用不同的有机溶剂或 混合溶剂可以改变流动相的极性和粘度，从而影响物质在固定相上的吸 附和解析能力。
高效液相色谱固定相和流动相
高压液相色谱HPLC培训教程(六)IV．固定相和流动相在色谱分析中，如何选择最佳的色谱条件以实现最理想分离，是色谱工作者的重要工作，也是用计算机实现HPLC分析方法建立和优化的任务之一。
本章着重讨论填料基质、化学键合固定相和流动相的性质及其选择。
一、基质（担体）HPLC填料可以是陶瓷性质的无机物基质，也可以是有机聚合物基质。
无机物基质主要是硅胶和氧化铝。
无机物基质刚性大，在溶剂中不容易膨胀。
有机聚合物基质主要有交联苯乙烯-二乙烯苯、聚甲基丙烯酸酯。
有机聚合物基质刚性小、易压缩，溶剂或溶质容易渗入有机基质中，导致填料颗粒膨胀，结果减少传质，最终使柱效降低。
1．基质的种类1）硅胶硅胶是HPLC填料中最普遍的基质。
除具有高强度外，还提供一个表面，可以通过成熟的硅烷化技术键合上各种配基，制成反相、离子交换、疏水作用、亲水作用或分子排阻色谱用填料。
硅胶基质填料适用于广泛的极性和非极性溶剂。
缺点是在碱性水溶性流动相中不稳定。
通常，硅胶基质的填料推荐的常规分析pH范围为2~8。
硅胶的主要性能参数有：①平均粒度及其分布。
②平均孔径及其分布。
与比表面积成反比。
③比表面积。
在液固吸附色谱法中，硅胶的比表面积越大，溶质的k值越大。
④含碳量及表面覆盖度（率）。
在反相色谱法中，含碳量越大，溶质的k值越大。
⑤含水量及表面活性。
在液固吸附色谱法中，硅胶的含水量越小，其表面硅醇基的活性越强，对溶质的吸附作用越大。
⑥端基封尾。
在反相色谱法中，主要影响碱性化合物的峰形。
⑦几何形状。
硅胶可分为无定形全多孔硅胶和球形全多孔硅胶，前者价格较便宜，缺点是涡流扩散项及柱渗透性差；后者无此缺点。
⑧硅胶纯度。
对称柱填料使用高纯度硅胶，柱效高，寿命长，碱性成份不拖尾。
2）氧化铝具有与硅胶相同的良好物理性质，也能耐较大的pH范围。
它也是刚性的，不会在溶剂中收缩或膨胀。
但与硅胶不同的是，氧化铝键合相在水性流动相中不稳定。
不过现在已经出现了在水相中稳定的氧化铝键合相，并显示出优秀的pH稳定性。
2.高效液相色谱仪和固定相、流动相
光电二极管阵列检测器
3. 差示折光检测器（differential refractive index detector） 除紫外检测器之外应用最多的检测器；
可连续检测参比池和样品池中溶液的折光 指数差值。差值与浓度呈正比；
特点：
通用型检测器 ; 灵敏度低（10-7g.mL-1），不能用于痕量分 析; 对温度敏感，要求使用温度恒定; 对流动相流量变化敏感，不能用于梯度洗脱。
六、液相色谱法流动相
1. 流动相特性 2. （1）流动相的种类、配比可显著改变组
分分离状况； 3. （2）亲水性固定液常采用疏水性流动相
， 称为正相液液色谱法; 4. （3）流动相的极性大于固定液的极性，
则称为反相液液色谱 。
组分在两种类型分离柱上的出峰顺序相反。
2. 流动相类别 按流动相组成分：单组分和多组分； 按极性分：极性、弱极性、非极性； 按使用方式分：固定组成淋洗和梯度淋洗
外梯度: 两台高压泵， 将两种不同极性的溶剂 按一定的比例送入梯度 混合室，混合后进入色 谱柱。
内梯度: 一台高压泵, 通过比例调节阀,将两 种或多种不同极性的溶 剂按一定的比例抽入高 压泵中混合。
讨论1
用ODS柱分析一有机弱酸混合物样品， 以某一比例甲醇-水为流动相时，样品容 量因子较小，若想使容量因子增加，较 好的办法是 A 增加流动相中甲醇的比例 B增加流动相中水的比例 C流动相中加入少量HAc D流动相中加入少量的氨水
高压泵按其性质可分为恒压泵、恒流泵两类
1）往复式柱塞泵： 恒流 泵； 易于更换溶剂，适用于梯 度洗脱但有脉冲波动，可 以加一阻尼器抑制脉冲。
2）气动放大泵： 恒压泵 液缸体积大，更换流动相 不方便，不便于梯度洗脱， 无脉冲、稳定流量的输出, 现多用于装柱。
2高效液相色谱仪及固定相、流动相
内梯度: 一台高压泵, 通过比例调节阀,将两 种或多种不同极性的溶 剂按一定的比例抽入高 压泵中混合。
讨论1
用ODS柱分析一有机弱酸混合物样品， 以某一比例甲醇-水为流动相时，样品容 量因子较小，若想使容量因子增加，较 好的办法是 A 增加流动相中甲醇的比例 B增加流动相中水的比例 C流动相中加入少量HAc D流动相中加入少量的氨水
固定相：薄壳型硅胶(37 ～50 m) 流动相：正己烷 流 速：1.5 mL/min 色谱柱：50cm2.5mm(内径) 检测器：差示折光检测器
可对水果、蔬菜中的农药残留量进 行分析。
2. 稠环芳烃的分析
稠环芳烃多为致癌物质 反相液-液色谱法 固定相：十八烷基硅烷化键合相 流动相：20%甲醇-水 ～100%甲醇
广泛应用于生物化工、制药、食品和环境 监测中.
5. 电导检测器（electrical conductivity detector）
属电化学检测器，是离子色谱法中应用最 为广泛的检测器
作用原理：根据物质在某些介质中电离后 所产生的电导变化来测定电离物质的含 量。
五、液相色谱法固定相
1. 固定相的形状 （1）全多孔型
讨论2
在反相色谱法中，若以甲醇-水为流动相， 增加甲醇的比例时，组分的容量因子k与 保留时间tR如何变化？
作业
1.在ODS柱上，以甲醇为流动相，某组分的分配 容量k=1.2,如以乙腈为流动相，其k值是增加 还是减少，为什么？
2.在硅胶柱上，用甲苯为流动相，某组分的保留 时间是30min，如果改用四氯化碳或乙醚为流 动相，试分析该组分的保留时间如何变化？
仪器分析第四版课后答案
1•简要说明气相色谱分析的基本原理借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。
组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。
2•气相色谱仪的基本设备包括哪几部分？各有什么作用？气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统。
气相色谱仪具有一个让载气连续运行、管路密闭的气路系统；进样系统包括进样装置和气化室，其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中；分离系统包括分离柱和柱箱；温控系统；检测系统包括检测器和放大器；记录和数据处理系统用积分仪或色谱工作站。
16. 色谱定性的依据是什么？主要有那些定性方法？解:根据组分在色谱柱中保留值的不同进行定性。
主要的定性方法主要有以下几种：（1）直接根据色谱保留值进行定性（2）利用相对保留值r21进行定性（3）保留指数法17. 何谓保留指数？应用保留指数作定性指标有什么优点？用两个紧靠近待测物质的标准物（一般选用两个相邻的正构烷烃）标定被测物质，并使用均一标度（即不用对数），用下式定义：lgXj —lgx z- lg x zX为保留值（tR' , VR ',或相应的记录纸距离），下脚标i为被测物质，Z, Z+1为正构烷烃的碳原子数，XZ < Xi < XZ+1 , IZ = Z X 100优点:准确度高，可根据固定相和柱温直接与文献值对照而不必使用标准试样。
19.有哪些常用的色谱定量方法？试比较它们的优缺点和使用范围？1 •外标法（标准曲线法）外标法是色谱定量分析中较简易的方法•该法是将欲测组份的纯物质配制成不同浓度的标准溶液。
使浓度与待测组份相近。
然后取固定量的上述溶液进行色谱分析•得到标准样品的对应色谱团，以峰高或峰面积对浓度作图（取直线部分）。
分析样品时，在上述完全相同的色谱条件下，取制作标准曲线时同样量的试样分析、测得该试样的响应讯号后•由标谁曲线即可查出其百分含量.此法的优点是操作简单，适用基体简单的样品；结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性.2 •内标法当只需测定试样中某几个组份，或试样中所有组份不可能全部出峰时，可采用内标法。
生物制药工艺学第12章制备型HPLC
使用可再生和可降解的溶剂代替传统有机溶剂，降低对环境的污染。
高效回收和再利用技术
通过高效回收和再利用技术，减少溶剂的浪费和排放，降低对环境 的影响。
06
结论
制备型HPLC在生物制药工艺中的重要性
高效分离
制备型HPLC具有高效分离的特点， 能够快速、准确地分离和纯化生 物药物中的目标组分，提高药物 的纯度和收率。
04
制备型HPLC的挑战与解决方案
生物样品对分离介质的影响
80%
生物样品成分复杂
生物样品中含有多种蛋白质、细 胞、微生物等，对分离介质的稳 定性、选择性及使用寿命产生影 响。
100%
分离介质选择
针对不同生物样品，选择合适的 分离介质，如硅胶、聚合物等， 以提高分离效果和介质的稳定性 。
80%
清洗和维护
制备型HPLC在生物制药工艺 学中的应用
目
CO备型HPLC的基本原理 • 制备型HPLC在生物制药工艺中的应
用 • 制备型HPLC的挑战与解决方案 • 制备型HPLC的未来发展 • 结论
01
引言
生物制药工艺学概述
生物制药工艺学是一门研究利用生物技术生产药物的学科，涉及 微生物发酵、细胞培养、基因工程等领域。
优化色谱柱
通过改进色谱柱填料、粒径和孔径等参数，提高分离效率和通量。
优化流动相
通过选择合适的流动相组成和比例，优化流动相流速和梯度洗脱 程序，提高分离效率和通量。
串联色谱分离
将多个色谱分离单元串联起来，实现多级分离，提高分离效率和 通量。
绿色环保的分离介质和溶剂
生物相容性好的分离介质
选择对生物无毒或低毒的分离介质，降低对环境和人体的危害。
固定相与流动相课件
在食品分析中的应用
食品添加剂检测
01
色谱分离技术可用于检测食品中的添加剂和污染物，确保食品
的安全和卫生。
营养成分分析
02
通过色谱分离技术，可以分析食品中的营养成分，了解食品的
营养价值和功能。
食品真伪鉴别
03
色谱分离技术可以用于鉴别食品的真伪，防止假冒伪劣食品的
流通。
在环境监测中的应用
1 2
污染物检测
色谱柱的选择
分离度
根据待分离组分的性质和分离度 要求，选择合适的色谱柱。
固定相
根据待分离组分与固定相的相互作 用类型，选择合适的固定相材质和 粒径。
耐压性
根据色谱仪器的压力限制，选择能 承受压力的色谱柱。
色谱柱的维护与保养
清洁
使用前和使用后应清洗色谱柱， 以去除杂质和残留物。
储存
储存时应避免将色谱柱暴露在空 气中，以防止固定相干燥和污染
。
更换
当色谱柱性能下降时，应及时更 换色谱柱。
05
色谱分离技术应用
在药物分析中的应用
药物成分分离
色谱分离技术可用于分离药物中的有效成分和杂 质，提高药物的纯度和质量。
药物含量测定
通过色谱分离技术，可以精确测定药物中有效成 分的含量，确保药物质量和安全。
药物代谢研究
色谱分离技术可以用于研究药物的代谢过程，了 解药物在体内的变化和转化。
缓冲液
缓冲液是一种特殊的流动 相，常用于生物大分子和 药物的分离分析。
流动相的选择
根据待测组分的性质选择
对于不同性质的待测组分，应选择与其相容性好的流动相，以提 高分离效果。
根据分离目标选择
根据分离目标的不同，如定性分析、定量分析或制备分离，选择合 适的流动相以达到最佳分离效果。
液相色谱中固定相和流动相的概念
在液相色谱中，流动相通过样品混合物，使其与固定相发生相互作用，从而导 致样品中的成分以不同速度通过柱，实现分离。分离的过程基于样品成分在固 定相和流动相之间的相互作用和亲和性。
总体而言，液相色谱通过调整固定相和流动相的性质，使不同的化合物以不同 的速度在柱中传播，从而实现对混合物中化合物的分离和检测。
2. 流动相（Mobile Phase）： • 定义： 流动相是在液相色谱柱中流动的溶剂，它将样品与固定相 接触并推动它们通过柱，实现分离。流动相的组成和性质会对分 离过程产生重要影响。 • 性质： 流动相通常是液体，可以是有机溶剂、水或它们的混合 物，具体取决于分离的目标和所使用的固定相。例如，在反相液 相色谱中，水和有机溶剂（如甲醇或乙腈）的比例将影响化合物 的亲水性与亲油性。
液相色谱中固定相和流动相的概念
在液相色谱（Liquid Chromatography，简称 LC）中，固定相和流动相是两 个关键的概念，它们共同作用以实现化合物的分离。
1. 固定相（Stationary Phase）： • 定义： 固定相是液相色谱柱中的不动的部分，通常涂覆或填充在 柱内。这个相对于流动相而言是固定不动的。 • 性质： 固定相通常是一种固体或涂层，它的性质直接影响到分离 的选择性。不同类型的固定相对于不同类型的化合物具有不同的 选择性。例如，正相液相色谱使用亲油性的固定相，而反相液相 色谱则使用亲水性的固定相。
液相色谱法基本知识
第一节 概 述
等，作为分析时选择余地大；而气相色谱并不可能的。 ③ 液相色谱通常在室温下操作，较低的温度，一般有利
于色谱分离条件的选择。 （3）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，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。 （4）液相色谱中制备样品简单，回收样品也比较容易，而 且回收是定量的，适合于大量制备。但液相色谱尚缺 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。
组分的差速迁移，从而实现分离。分配系数（K）或分配比
（k）小的组分，保留值小，先流出柱。然而与气相色谱法 不同的是，流动相的种类对分配系数有较大的影响。
21
第四节 液—固色谱法
（4）应与所用检测器相匹配。例如利用紫外检测器时，溶 剂要不吸收紫外光。
（5）容易精制、纯化、毒性小，不易着火、价格尽量便宜 等。
在液-固色谱中，选择流动相的基本原则是 极性大的试 样用极性较强的流动相，极性小的则用低极性流动相。
为了获得合适的溶剂极性，常采用两种、三种或更多种 不同极性的溶剂混合起来使用，如果样品组分的分配比k值 范围很广则使用梯度洗脱。
3
第一节 概 述
的70 ~ 80%。 （2）液相色谱能完成难度较高的分离工作
因为： ①气相色谱的流动相载气是色谱惰性的，不参与分配平衡
过程，与样品分子无亲和作用，样品分子只与固定相相 互作用。而在液相色谱中流动相液体也与固定相争夺样 品分子，为提高选择性增加了一个因素。也可选用不同 比例的两种或两种以上的液体作流动相，增大分离的选 择性。 ②液相色谱固定相类型多，如离子交换色谱和排阻色谱。
8
第二节 高效液相色谱仪
层析分离中固定相和流动相的作用
层析分离中固定相和流动相的作用层析分离是一种常用的分离技术，广泛应用于化学、生物、环境等领域。
在层析分离中，固定相和流动相是两个关键概念，它们起着至关重要的作用。
1. 固定相的作用固定相是层析柱中的固体材料，通常是以颗粒状或纤维状存在。
固定相的主要作用是提供分离物质之间的吸附或交互作用，并将它们从流动相中分离出来。
以下是固定相在层析分离中的几个重要作用：1.1 吸附功能固定相具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，可以与流动相中的目标物质发生吸附作用。
这种吸附作用可以基于化学键、静电力、范德华力等多种相互作用机制。
通过调节固定相材料的性质和流动相条件，可以实现对不同目标物质的选择性吸附。
1.2 分配功能固定相还具有一定程度的极性或非极性，可以与流动相中的溶剂发生分配作用。
这种分配作用可以使目标物质在固定相和流动相之间达到动态平衡，并在两者之间进行反复分配。
通过调节流动相的组成和pH值等条件，可以改变目标物质在固定相和流动相之间的分配行为，实现对混合物的分离。
1.3 选择性功能固定相的选择性是指其对不同物质有不同的吸附或分配能力。
通过选择合适的固定相材料和调节流动相条件，可以实现对特定物质的选择性吸附或选择性分配。
这种选择性功能使得层析分离可以应用于复杂样品中目标物质的富集和纯化。
1.4 负载功能固定相还可以作为载体，将特定功能材料负载在其上。
在生物化学领域中，常常使用亲和层析柱来纯化蛋白质。
亲和层析柱的固定相表面上会涂覆具有特异亲和性的配体，通过与目标蛋白质发生特异结合来实现纯化。
2. 流动相的作用流动相是层析分离中的移动相，主要起到溶解、输送和展开样品的作用。
以下是流动相在层析分离中的几个重要作用：2.1 溶解功能流动相中的溶剂可以将样品中的目标物质溶解，并使其在层析柱中均匀分布。
溶剂的选择和组成对于样品的溶解度和分离效果有很大影响。
一般来说，流动相中使用的溶剂应具有足够的极性和溶解力，以满足目标物质的需求。
液相相关
一、正相色谱：固定相极性大于流动相极性反相色谱：固定相极性小于流动相极性，洗脱顺序取决于溶质分子的疏水性，疏水性强的保留时间长！在正相色谱体系中组分的出峰次序为：极性弱的组分，在流动相中溶解度较大，因此k值小，先出峰。
极性强的组分，在固定相中的溶解度较大，因此k值大，后出峰。
在反相色谱中组分的出峰次序为：极性弱的组分在固定相上的溶解度大，k值大，后出峰，相反极性强的组分在流动相中溶解度大，k值小，所以先出峰。
流动相的比例，是有根据的。
主要看你流动相的组成成分，一般来说，如果要分离的成分出峰时间较快，那么流动相中有机相就相对要少！总之只要能使样品峰的分离度（大于1.5）、理论塔板数(根据实际情况而定)、峰拖尾因子(0.95~1.05之间)达到要求的比例就行。
建议朋友有问题，可到分析测试百科网去提问，基本上问题都能得到解答，百度上搜下就有。
流动相用0.45μm微孔滤膜过滤后超声脱气15min，标准品是纯溶液的话不需要过滤，待测样品为生物样品是需要经过处理的（沉淀蛋白，萃取，高速离心），离心之后取上清液直接进样，不能过滤HPLC 的流动相的选择要看你使用的色谱柱固定相的种类，如果用C18等非极性键合相的色谱柱，流动相需要选定极性的例如甲醇、乙腈、水等；如果选用的硅胶或者二醇基等极性键合相的色谱柱，则需要选择非极性的流动相，例如正己烷、正庚烷等等；8 流动相为什么要预先脱气?常用的脱气方法有哪几种?解流动相中溶解气体存在以下几个方面的害处，气泡进入检测器，引起光吸收成电信号的变化，基线突然跳动，干扰检测;溶解在溶剂中的气体进入色谱柱时，可能与流动相或固定相发生化学反应;溶解气体还会引起某些样品的氧化降解.对分离和分析结果带来误差。
因此，使用前必须进行脱气处理。
常用的脱气法有以下几种：(1)加热脱气法;(2)抽吸脱气法;(3)吹氦脱气法;(4)超声波振荡脱气法。
9 按固定相孔径大小分类，液相色谱固定相有哪几类?各有什么特性及适用范围?解从固定相的孔隙深度考虑，液相色谱固定相分为表面多孔型(薄壳型)和全多孔型(全孔型)两类。
c18柱子使用手册
C18柱使用手册正相、反相和极性胶联柱使用手册Chrompack HPLC Normal-,Reversed phase and Polar bonded columns注意此色谱柱填充的是改性硅胶材料。
向柱内导入碱性溶剂（pH>7.0）或酸性溶剂（pH<2.0）会导致柱子损坏。
在使用这个柱子之前，你要充分地熟悉这本手册讲述的内容。
未正确地使用不能享受保修待遇。
1．简介此柱填充的是反相或者极性胶联型态的硅胶基质材料的硅胶。
硅胶形态的柱子用于正相（非水）条件。
反相（C8，C18，ODS，RP-8和RP-18）通常用于反相条件（水相）。
极性胶联型（APS，diol，CN和NH2）依照应用目的，可以用于正相和反相条件。
建议不要将一个相同的柱子用于差别非常大的条件下，这是因为柱子在特定的条件下，固定相的性质会发生变化，所以在其他的条件下，会影响柱效。
也不建议将硅胶柱用在反相条件下或者将方向柱用在正相条件下，这是因为这种过程会发生重复性差的问题（每一次注射之间和柱与柱之间的比较）。
2．色谱柱老化在开始分析工作以前，柱子必须经过正确的老化。
一个没有正确老化的柱子可能会带来问题，诸如很差的柱效或者分离情况发生变化等等。
A．在反相条件下老化要老化这类柱子，首先要使用乙腈或者甲醇淋洗，然后你选用的洗脱液进行平衡。
在发货以前，每根柱子都已经测试过并进行了老化。
因此没有必要在第一次使用时用水冲洗）。
如果流动相中使用了添加物（例如缓冲液或离子对试剂），建议使用正确比例的但不含此添加物的流动相进行缓冲冲洗。
缓冲冲洗应当首先以低流速进行，最后再使用正常流速。
B．在正相条件下老化柱效可能会受水与固定相的键合的严重影响。
柱子的干燥（激活）或润湿（失活）可能是需要的。
使用的溶剂可能是水饱和的或者是无水的。
干燥柱子可以使用无水的二氯甲烷。
C．对于极性键合柱的特殊说明由于这些柱子可以用于反相或者正相条件，在进行老化以前，一定要首先检查你要使用的淋洗溶剂或洗脱液是否可以与封装在柱子里的溶剂相混溶。
- 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)。
4. 空间排阻分离固定相
（1）软质凝胶 葡聚糖凝胶、琼脂凝胶等。多孔网状结构； 水为流动相。适用于常压排阻分离。 （2）半硬质凝胶 苯乙烯-二乙烯基苯交联共聚物，有机凝胶； 非极性有机溶剂为流动相，不能用丙酮、乙醇等极性溶剂 （3）硬质凝胶 多孔硅胶、多孔玻珠等； 化学稳定性、热稳定性好、机械强度大，流动相性质影响 小，可在较高流速下使用。 可控孔径玻璃微球，具有恒定孔径和窄粒度分布。
传质快，表面无深凹陷，比一般液体固定相传质快； 寿命长，化学键合，无固定液流失，耐流动相冲击； 耐水、耐光、耐有机溶剂，稳定； 选择性好，可键合不同官能团，提高选择性； 有利于梯度洗脱； 存在着双重分离机制： (键合基团的覆盖率决定分离机理) 高覆盖率：分配为主； 低覆盖率：吸附为主；
乙腈、水。
采用二元或多元组合溶剂作为流动相可以灵活调节流动 相的极性或增加选择性，以改进分离或调整出峰时间。
2017/10/9
3. 流动相选择
在选择溶剂时，溶剂的极性是选择的重要依据。
采用正相液-液分配分离时：首先选择中等极性溶剂， 若组分的保留时间太短，降低溶剂极性，反之增加。 也可在低极性溶剂中，逐渐增加其中的极性溶剂，使保 留时间缩短。 常用溶剂的极性顺序： 水(最大) > 甲酰胺> 乙腈> 甲醇> 乙醇> 丙醇> 丙酮> 二氧六环> 四氢呋喃> 甲乙酮> 正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 异丙醚> 二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫化碳>环 己烷>己烷>煤油(最小)
2017/10/9
（3）化学键合固定相
化学键合固定相: 目前应用最广、性能最佳的固定相； a. 硅氧碳键型： ≡Si—O—C b. 硅氧硅碳键型：≡Si—O—Si—C 稳定，耐水、耐光、耐有机溶剂，应用最广； c. 硅碳键型： ≡Si—C d. 硅氮键型： ≡Si—N
2017/10/9
化学键合固定相的特点
2017/10/9
请选择内容
第一节 高效液相rument of HPLC
第二节 基本原理与主要分离类型
basic principle and main separating types
第三节 固定相与流动相
stationary phase and mobile phase
2017/10/9
二、液相色谱的流动相
mobile phases of LC
1. 流动相特性
（1）液相色谱的流动相又称为：淋洗液，洗脱剂。流动相 组成改变，极性改变，可显著改变组分分离状况；
（2）亲水性固定液常采用疏水性流动相，即流动相的极性
小于固定相的极性，称为正相液液色谱法，极性柱也称正相 柱。
（3）若流动相的极性大于固定液的极性，则称为反相液液
色谱，非极性柱也称为反相柱。组分在两种类型分离柱上的 出峰顺序相反。
2017/10/9
2.流动相类别
按流动相组成分：单组分和多组分； 按极性分：极性、弱极性、非极性； 按使用方式分：固定组成淋洗和梯度淋洗。 常用溶剂： 己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、乙醇、
2017/10/9
2.液-固吸附分离固定相 种类：硅胶、氧化铝、分子筛、聚酰胺等； 结构类型：全多孔型和薄壳型；
粒度：5～10 μm；
2017/10/9
3.离子交换色谱分离固定相
结构类别： （1）薄壳型离子交换树脂 薄壳玻璃珠为担体，表面涂 约1%的离子交换树脂； （2）离子交换键合固定相 薄壳键合型；微粒硅胶键合型 （键合离子交换基团） 树脂类别： （1）阳离子交换树脂（强酸性 、弱酸性） （2）阴离子交换树脂（强碱性 、弱碱性）
2017/10/9
结束
第四节 影响分离的因素与操作条件选择
factors influenced separation and choice of operation condition
第五节 离子色谱法
ion chromatograph
第六节 超临界流体色谱
supercritical fluid chromatograph
第十五章 色谱分析法
液相色谱的固定相与 流动相
一、液相色谱固定相
stationary phase of HPLC
二、液相色谱流动相
mobile phase of HPLC
2017/10/9
一、液相色谱固定相
stationary phases of LC 1. 液-液分配及离子对分离固定相
（1）全多孔型担体 由氧化硅、氧化铝、硅藻土等制成的多孔球体；早期采用 100μm的大颗粒，表面涂渍固定液，性能不佳已不多见；现 采用10μm以下的小颗粒，化学键合制备柱填料； （2）表面多孔型担体 （薄壳型微珠担体） 30～40μm的玻璃微球，表 面附着一层厚度为1 ～ 2μm 的多孔硅胶。 表面积小，柱容量低；
2017/10/9
4. 选择流动相时应注意的几个问题
（1）尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长期
累积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。
（2）避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损 坏柱子。如使固定液溶解流失；酸性溶剂破坏氧化铝固
定相等。
（3）试样在流动相中应有适宜的溶解度，防止产生 沉淀并在柱中沉积。 （4）流动相同时还应满足检测器的要求。当使用紫外 检测器时，流动相不应有紫外吸收。