高效液相色谱分析
色谱分析(中国药科大学)第4章第1-6节高效液相色谱分析
本法采用未改性的原形硅胶为固定相，以水性溶液作流动相。常用于分析中药中的生物碱成分，或化学合成的生物碱类药物。
该方法的保留机制是基于硅胶表面的硅羟基在一定的条件下具有离子交换特性，改变任一流动相条件（pH, 离子强度，含水量），都会对保留时间产生影响。
（二）流动相
该法常用的流动相为：乙醇（或甲醇）—1~3%三乙胺水溶液（磷酸或醋酸调节pH值至6~7.5）（85：15）或（80：20）。该法的色谱保留机理相当于离子交换机理，主要依碱性强弱出峰。色谱峰的对称性很好，峰形尖锐。适合于分离在反相HPLC中不宜分离的生物碱类混合物（反相HPLC中生物碱可能拖尾及峰展宽，有时tR相差很大）。
经典柱色谱填料颗粒粒径一般大于100um，颗粒较大，传质扩散缓慢，手工装柱不易装均匀，涡流扩散现象较严重，因此经典液相色谱法柱效较低，分离能力差，只能胜任各组分分配系数相差较大的样品（各组分性质相差较大的样品）的分离，HPLC填料粒径一般为5-10μm，传质快，采用高压均浆技术装柱，装柱均匀性号，涡流扩散小，因此HPLC柱效很高，比经典柱色谱高数百～数千倍，25cm长的硅胶柱柱效可达2万理论塔板，能胜任复杂物的分离，峰容量大。
色谱柱不能很长，柱效不会太高
载气不影响分配，靠改变固定相来改变选择性
固定相：没有GC那样种类繁多靠改变流动相来改变选择性
回收困难
可定量回收，可用于制备
第二节 液－固吸附色谱及液－液分配色谱
一 液－固吸附色谱（LSC）
(一)定义
色谱分离是基于吸附效应的色谱法称为吸附色谱，又称液－固吸附色谱、正相色谱法（normal phase chromatography，NPC）。
影响NS/RE色谱保留的因素如下：
1. 水的比例增加，洗脱能力减小；
高效液相色谱分析
数 据 处 理
检 测 器
色 谱 柱
高效液相色谱仪一般可分为5个主要部分： 高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、 计算机控制及数据处理系统。此外还配有辅助装 置：如梯度洗脱，也叫梯度淋洗，自动进样及数 据处理等。其工作过程如下：首先高压泵将贮液 器中流动相溶剂经过进样器送入色谱柱，然后从 控制器的出口流出。当注入欲分离的样品时，流 经进样器贮液器的流动相将样品同时带入色谱柱 进行分离，然后依先后顺序进入检测器，记录仪 将检测器送出的信号记录下来，由此得到液相色 谱图。
纯 水 制 备 仪
超 纯 水 制 备 仪
乙腈 这是反相高效液相色谱常用的溶剂，实验室常用的 只能满足紫外检测器的需要。这样的试剂很难符合荧光 和电化学检测器的要求。 甲醇 反相高效液相色谱常用的溶剂之一，其杂质主要是 水。市面上能够买到紫外光谱纯的商品，但它的主要问 题也是有些特性满足不了荧光和电化学检测分析。 氯代烃类溶剂 在正相高效液相色谱中常用的二氯甲烷等 氯代烃类溶剂中，添加稳定剂甲醇或乙醇。乙醇能够提 高流动相的极性，缩短正相高效液相色谱分析中各组分 的保留时间。各批次之间浓度的变化也许会影响重复性。 国内市场上可能不容易买到不含稳定剂的氯代烃类溶剂， 但是可以用氧化铝柱吸附的办法或者用水萃取脱掉。不 含稳定剂的氯代烃类溶剂可以缓慢的分解，特别是与其 他溶剂共存时。分解的盐酸会腐蚀不锈钢部件，损害色 谱柱。以戊烯为稳定剂的氯代烃类溶剂可避免上述产生 的问题。
由于高效液相色谱所用固定相颗粒极细，因此对流动相 阻力很大，为使流动相较快流动，必须配备有高压输液系统。 它是高效液相色谱仪最重要的部件，一般由储液罐、高压输 液泵、过滤器、压力脉动阻力器等组成，其中高压输液泵是 核心部件。对于一个好的高压输液泵应符合密封性好，输出 流量恒定，压力平稳，可调范围宽，便于迅速更换溶剂及耐 腐蚀等要求。常用的输液泵分为恒流泵和恒压泵两种。恒流 泵特点是在一定操作条件下，输出流量保持恒定而与色谱柱 引起阻力变化无关；恒压泵是指能保持输出压力恒定，但其 流量则随色谱系统阻力而变化，故保留时间的重现性差，它 们各有优缺点。目前恒流泵正逐渐取代恒压泵。恒流泵又称 机械泵，它又分机械注射泵和机械往复泵两种，应用最多的 是机械往复泵。
高效液相色谱法
第八章高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatograph)第一节概述（Generalization）以高压液体为流动相的液相色谱分析法称高效液相色谱法（HPLC）。
HPLC是20世纪70年代初发展起来的一种新的色谱分离分析技术。
具有分离效能高、选择性好、灵敏度高、分析速度快、适用范围广（样品不需气化，只需制成溶液即可）的特点，适用于高沸点、热不稳定有机及生化试样的分离分析。
HPLC基本方法是用高压泵将具有一定极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂泵入装有填充剂的色谱柱，经进样阀注入的样品被流动相带入色谱柱内进行分离后依次进入检测器，由记录仪、或数据处理系统记录色谱信号再进行数据处理而得到分析结果。
高效液相色谱法按固定相不同可分为液－液色谱法和液－固色谱法；按色谱原理不同可分为分配色谱法（液－液色谱）和吸附色谱法（液－固色谱）等。
目前，化学键合相色谱应用最为广泛，它是在液－液色谱法的基础上发展起来的。
将固定液的官能团键合在载体上，形成的固定相称为化学键合相，具有固定液不易流失的特点，一般认为有分配与吸附两种功能，常以分配作用为主。
C18（ODS）是最常使用的化学键合相。
根据固定相与流动相极性的不同，液-液色谱法又可分为正相色谱法和反相色谱法，当流动相的极性小于固定相的极性时称正相色谱法，主要用于极性物质的分离分析；当流动相的极性大于固定相的极性时称反相色谱法，主要用于非极性物质或中等极性物质的分离分析。
《中国药典》中有50种中成药的定量分析采用HPLC法，在中药制剂分析中，大多采用反相键合相色谱法。
一、高效液相色谱法的特点目前经典LC主要用于制备，若用于分析则采用脱机或非连续检测。
经典LC填料缺陷，通常是填料粒度大、范围宽、不规则，不易填充均匀，扩散和传质阻力大，谱带展宽加大。
它存在致命弱点：速度慢、效率低和灵敏度低。
HPLC填料（高效固定相）颗粒细、直径范围窄、能承受高压。
高效液相色谱法的原理及影响因素
高效液相色谱法的原理及影响因素高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，简称HPLC）是一种在液相中进行分离和分析的高效分析技术。
它具有高分辨率、高灵敏度、良好的线性范围和广泛的适用性。
以下是关于HPLC的原理和影响因素的详细介绍。
一、高效液相色谱的原理：高效液相色谱的原理基于物质在液态流动相中的分配和吸附特性，通过调节流动相的组成和性质，控制样品成分在固定相中的分离。
高效液相色谱的基本组成包括进样器、流动相系统、柱和检测器。
1.进样器：样品通过进样器引入色谱柱中。
进样器可以分为自动进样器和手动进样器两种类型。
2.流动相系统：流动相系统由溶剂混合器、溶剂泵和压力传递系统组成。
溶剂混合器用于混合不同溶剂的比例，以制备合适的流动相。
溶剂泵用于将流动相以一定的流速送入色谱柱中，常用的泵有恒压泵和梯度泵等。
3.柱：色谱柱是高效液相色谱的核心部件。
分离是通过样品成分在柱中的相互作用和分配系数的差异实现的。
色谱柱常见的填充物包括C18、C8和氨基硅胶等，不同填充物对于不同的样品具有不同的分离效果。
4.检测器：搭配不同的检测器可以对样品成分进行定性和定量分析。
常见的检测器包括紫外可见光谱检测器（UV）、荧光检测器（FLD）、电化学检测器和质谱检测器等。
五、高效液相色谱的影响因素：高效液相色谱的分离和分析结果受多种因素的影响，包括以下几个方面：1.流动相组成：流动相的组成直接影响样品成分在固定相上的分配系数，进而影响分离效果。
流动相的成分要根据样品的性质和需要进行选择。
常用的流动相包括纯溶剂、溶剂混合物和缓冲液等。
2.流动相性质：流动相的性质包括溶液的pH值、离子强度、流速和温度等。
其中，溶液的pH值和离子强度的变化可以影响分析物的离子态，进而影响分离效果。
流速的选择要根据分析物的种类和浓度进行调整。
温度的增加可以提高分子的扩散速度，加快分离过程。
3.色谱柱：色谱柱的类型、填充物和尺寸等也对分离效果有重要影响。
高效液相色谱实验报告
高效液相色谱实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过高效液相色谱技术，对给定的混合物进行分离和分析，掌握高效液相色谱仪的操作方法，以及对不同成分的定量分析。
二、实验原理。
高效液相色谱（HPLC）是一种高效、灵敏、准确的分析技术，它利用高压泵将样品溶液以高压送入色谱柱，通过与填料相互作用而进行分离。
在色谱柱中，不同成分将因其在填料中的亲和力不同而被分离开来。
通过检测器检测各个组分的峰面积或峰高，从而进行定量分析。
三、实验步骤。
1. 样品制备，将待分析的混合物溶解于适当的溶剂中，并进行过滤处理。
2. 色谱柱准备，连接色谱柱，并进行平衡处理。
3. 仪器调试，将色谱仪的流动相、检测器等参数进行调试。
4. 样品进样，将处理好的样品通过自动进样器送入色谱柱。
5. 数据采集，通过色谱仪软件进行数据采集和记录。
6. 数据分析，根据色谱图进行各组分的峰识别和定量分析。
四、实验结果。
通过本次实验，我们成功地对给定的混合物进行了分离和定量分析。
得到了混合物中各组分的峰面积和峰高，并通过标准曲线进行了定量分析。
实验结果表明，本实验的色谱分离效果良好，各组分分离度高，定量分析结果准确可靠。
五、实验总结。
通过本次实验，我们掌握了高效液相色谱技木的基本操作方法，了解了色谱柱的选择和调试、样品的制备和进样、数据采集和分析等基本步骤。
同时，我们也认识到了高效液相色谱技术在化学分析中的重要性和广泛应用性。
希望通过今后的实验操作，能够进一步提高我们的操作技术和分析能力。
六、参考文献。
1. Skoog, D. A., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2017). Principles of instrumental analysis. Cengage Learning.2. Snyder, L. R., Kirkland, J. J., & Glajch, J. L. (2011). Practical HPLC method development. John Wiley & Sons.以上就是本次高效液相色谱实验的全部内容，希望对大家有所帮助。
高效液相色谱分析法概述
高效液相色谱分析技术及其新的发展与应用余建军(陕西科技大学生命科学与工程学院，西安710021)1 高效液相色谱法概述高效液相色谱法（high performanc，liquid chromatography，HPLC）是在经典液相色谱法基础上发展起来的一种新型分离、分析技术。
经典液相色谱法由于使用粗颗粒的固定相，填充不均匀，依靠重力使流动相流动，因此分析速度慢，分离效率低。
新型高效的固定相、高压输液泵、梯度洗脱技术以及各种高灵敏度的检测器相继发明，高效液相色谱法迅速发展起来[1]。
高效液相色谱法与经典液相色谱法比较，具有下列主要特点：（1）高效由于使用了细颗粒、高效率的固定相和均匀填充技术，高效液相色谱法分离效率极高，柱效一般可达每米104理论塔板。
近几年来出现的微型填充柱（内径lmm）和毛细管液相色谱柱（内径0.05umm），理论塔板数超过每米105，能实现高效的分离。
（2）高速由于使用高压泵输送流动相，采用梯度洗脱装置，用检测器在柱后直接检测洗脱组分等，HPLC完成一次分离分析一般只需几分钟到几十分钟，比经典液相色谱快得多。
（3）高灵敏度紫外、荧光、电化学、质谱等高灵敏度检测器的使用，使HPLC 的最小检测量可达10-9～10-11g（4）高度自动化计算机的应用，使HPLC 不仅能自动处理数据、绘图和打印分析结果，而且还可以自动控制色谱条件，使色谱系统自始至终都在最佳状态下工作，成为全自动化的仪器。
（5）应用范围广（与气相色谱法相比）HPLC 可用于高沸点、相对分子质量大、热稳定性差的有机化合物及各种离子的分离分析。
如氨基酸、蛋白质、生物碱、核酸、甾体、维生素、抗生素等。
（6）流动相可选择范围广它可用多种溶剂作流动相，通过改变流动相组成来改善分离效果，因此对于性质和结构类似的物质分离的可能性比气相色谱法更大。
（7）馏分容易收集更有利于制备2 色谱法分类高效液相色谱法按固定相不同可分为液-液色谱法和液-固色谱法；按色谱原理不同可分为分配色谱法（液-液色谱）和吸附色谱法（液-固色谱）等[2]。
高效液相色谱分析HPLC
高效液相色谱
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第7讲
高效液相色谱
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§3-4 液相色谱法固定相
色谱柱是色谱法的心脏，固定相及装柱技术是关键。 一、液-液色谱法及离子对色谱法固定相 1.全多孔型担体：直径小于10µm（75/-4） 2.表面多孔型担体，目前不用。 3.化学键合固定相（P76及P69） a.成相：用化学的方法通过化学键把有机分子结合 到担体表面。常用18碳柱 b.特点76/-5：4点. 4.分离机制77/2：既不是全部吸附过程，亦不是典型 的液-液分配过程，而是双重机制兼而有之，只是 按键合量的多少而各有侧重.
第7讲
高效液相色谱
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离子对色谱分离过程示意图
第7讲
高效液相色谱
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五、离子色谱法 1.固定相:离子交换树脂 流动相:电解质溶液 检测器:电导检测器 主配件：抑制柱 2. 流程图：fig3-2 3.分离机制 （阴离子为例） a.双柱型：化学抑制型离子色谱法； b.单柱型：非抑制型，用低电导的洗脱液； 4.应用：从无机和有机阴离子到金属阳离子，从 有机阳离子到糖类、氨基酸等均可用该法分析.
高效液相色谱
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第三章
高效液相色谱分析（HPLC）
§3-1高效液相色谱的特点 一、定义：液相色谱法是指流动相为液体的色谱 技术。 二、特点 1.高压: 可达150～350×105 Pa 2.高速: 例，分离20种氨基酸，经典色谱法要20 多小时，用HPLC只需1小时。 3.高效：3万塔板/米（GC2000塔板/米） 4.高灵敏度： 紫外检测器10-9 g 荧光检测器10-11g
高效液相色谱
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第7讲
高效液相色谱
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高效液相色谱结果分析
测定回收率R（recovery）的具体方法可采用“回收 试验法”和“加样回收试验法”。
(1)回收试验 空白+已知量A的对照品（或标准品）测定， 测定值为 M
回收率
M - 空白
R=
X 100%
A
(2)加样回收试验 已准确测定药物含量P的真实样品+已 知量A的对照品（或标准品）测定，测定值为M
回收率 R = M - P X 100% A
数据要求 在规定的范围内，至少用9次测定结果评价，如 高、中、低三个不同浓度样品各测三次.
4.精密度(precision)
（通常采用峰面积A）成比例(正比). 标准曲线的范围确定取决于样品最低浓度与最高浓度. 标准曲线线性一般采用5-9点，并非点越多越好!
3.准确度(accuracy)
准确度 指用该方法测定的结果与真实值或参考值接近 的程度，用百分回收率表示。
相对回收率 直接反映测定结果与真实值的接近程度,应 控制在100%左右(95%～105%)。
Unacceptable t=2
Awful t=4
正常
前伸
三.液相色谱图名词术语(7)
基线(Baseline): 在正常操作条件下,仅由流动相所产生 的响应信号.
基线噪声(Baseline Noise): 由各种因素所引起的基线波 动.
基线飘移(Baseline Drift): 基线随时间定向的缓慢变化.
分析方法重现性的测定是通过在不同的实验室内不同 的实验者对同一样品的分别测试而获得的。(获得的这 种再与正常检定下的精密度进行比较,从而确定该法的 耐用性,或称粗放度).
高效液相色谱分析
（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。
五、 影响分离的因素 1. 影响分离的因素 （1） 影响分离的因素与提高柱效的途径
• 在高效液相色谱中 , 液体的扩散系数仅为气体的万 分之一，则速率方程中的分子扩散项 B/U较小，可以忽 略不计，即： H=A+Cu 故液相色谱H-u曲线与气相色谱的形状不同，如图所 示。
5. 离子色谱 ion chromatography 离子色谱是在20世纪70年代中期发展起来的 一中技术，其与离子交换色谱的区别是其采用了 特制的、具有极低交换容量的离子交换树脂作为 柱填料，并采用淋洗液抑制技术和电导检测器，
是测定混合阴离子的有效方法。
6. 尺寸排斥色谱 size- exclusion chromatography
固定相：早期涂渍固定液，固定液流失，较少采用；
化学键合固定相：（将各种不同基团通过化学反应键 合到硅胶（担体）表面的游离羟基上。
C-18柱（反相柱）。
2. 液-固吸附色谱 liquid-solid adsorption chromatography
固定相：固体吸附剂为，如硅胶、氧化铝等，较常使
用的是5～10μm的硅胶吸附剂；
高压 高速
3 . 流程及主要部件 （1） 流程
（2）主要部件
① 高压输液泵
主要部件之一，压力：150～350×105 Pa。
为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（ <10m），液 体的流动相高速通过时，将产生很高的压力，因此高压、高 速是高效液相色谱的特点之一。 应具有压力平稳、脉冲小、流量稳定可调、耐腐蚀等特性
仪器分析第4讲 高效液相色谱法
经典液相色谱法 75-600 0.01-1.0 1-20 50-200 2-50 1-10
高效液相色谱法 3-50（常用5-10）
20-300 0.05-1.0
2-30 104-105 10-6-10-2
2．高效液相色谱法与气相色谱法
（l）气相色谱法分析对象只限于分析气体和 沸点较低的化合物，它们仅占有机物总数 的20％．对于占有机物总数近80％的那些高 沸点、热稳定性差、摩尔质量大的物质， 目前主要采用高效液相色谱法进行分离和 分析．
3. 柱外效应
由于色谱柱之外的因 素引起的色谱峰的展 宽，例如进样系统、 连接管路及检测器的 死体积等。
3-3 高效液相色谱的类型及其分离原理
液—液分配色谱及化学键合相色谱 液—固吸附色谱 离子交换色谱 离子色谱 空间排阻色谱
1、 液-液分配色谱
liquid- liquid partition chromatography
4、 离子色谱
ion chromatography
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。由于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。
2、 液-固吸附色谱
liquid-solid adsorption chromatography
流动相为液体，固定相为固体吸附剂
分离原理：利用溶质分子占据固定相表面吸附 活性中心能力的差异
分离前提：K不等或k不等
液—固吸附色谱
固体吸附剂主要类型： 极性的硅胶（应用最广） 氧化铝 分子筛 非极性的活性炭
1971年科克兰等人出版了《液相色谱的现代实践》一 书，标志着高效液相色谱法（HPLC）正式建立。
高效液相色谱定性定量分析方法
1 所选浓度范围使检测器的响应值超出了该检测器 响应值的线性范围；
2 实验数据的精密度太差，过于分散。
无论何种原因，都应重新绘制标准工作曲线 。
诚信
奉献
改善
利他
为/客/户/生/产/满/意/商/品 为/社/会/培/养/有/益/人/才
• 在某些限定条件下，被测组分的浓度与检测器的 响应值成正比的关系。（蒸发光散射检测器浓度 与峰面积不成线性，分别取对数后呈线性。）
• Ci=fiAi • Ci=fiHi
• 实际修饰公式为：y=ax+b
诚信
奉献
改善
利他
为/客/户/生/产/满/意/商/品 为/社/会/培/养/有/益/人/才
定量分析方法
诚信
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改善
利他
为/客/户/生/产/满/意/商/品 为/社/会/培/养/有/益/人/才
面积归一化法
不能作为准确定量的方法、仅在特殊情况下使用
• •
公式： 特点：
C%
Ai Ai
100%
– 各组分要全部流出、全部被检测，要求所有响 应因子相当
– 进样量不要求严格
– 不需标样
– 无需做校正、简单、快速
诚信
奉献
改善
利他
为/客/户/生/产/满/意/商/品 为/社/会/培/养/有/益/人/才
内标法
• 选择适宜的物质作为欲测组分的参比物， 定量加到样品中去，依据欲测组分和参比 物在检测器上的响应值（峰面积或峰高） 之比和参比物加入的量进行定量分析的方 法。
• 内标法与标准曲线法相比，有利于消除色 谱条件不完全重现、进样量不准确等所带 来的误差。
第十章高效液相色谱分析法第三节高效液相色谱固定相与流动相
第十章高效液相色谱分析法第三节高效液相色谱固定相与流动相高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是一种使用高压泵将样品溶液通过固定相柱进行分离和分析的方法。
在HPLC中，固定相和流动相是非常重要的组成部分，对于分离和分析的效果起着决定性的作用。
1.高效液相色谱固定相高效液相色谱固定相是指填充在色谱柱中的材料，它起到分离样品的作用。
常见的固定相有：（1）硅胶固定相：硅胶是一种多孔材料，具有较大的比表面积，能够有效地吸附样品分子，是一种通用的固定相材料。
（2）反相固定相：反相色谱是基于样品中非极性化合物与反相固定相之间的亲水作用力不强而进一步分离的一种方法。
常见的反相固定相有碳链固定相（如C18、C8等）和脂肪酸链固定相（如ODS、ODPS等）。
（3）离子交换固定相：离子交换色谱是通过固定相中的离子交换基团与样品中的离子之间的相互作用来实现分离的一种方法。
常见的离子交换固定相有阴离子交换基团和阳离子交换基团。
（4）亲和层析固定相：亲和层析是一种根据样品中分子与固定相中的特殊结构之间的亲和作用力来实现分离的方法。
常见的亲和层析固定相有金属离子螯合固定相、抗体亲和固定相等。
2.高效液相色谱流动相高效液相色谱流动相是指用于输送样品溶液的溶剂。
它在分离和分析过程中起到溶解和移动样品分子的作用。
根据溶剂的极性不同，可以分为非极性溶剂、极性溶剂和离子对溶剂。
（1）非极性溶剂：如正己烷、甲苯，主要用于非极性物质的分离。
（2）极性溶剂：如乙醇、乙酸乙酯，主要用于极性物质的分离。
（3）离子对溶剂：如甲酸和甲醇的混合物，主要用于离子性物质的分离。
离子对溶剂一般用于反相色谱中，可以增加色谱的选择性。
高效液相色谱固定相和流动相的选择主要根据被分离物的性质、分析的需求和设备的特点来确定。
对于样品中多种成分的分离，可以采用多种固定相和流动相的组合，以达到最佳的分离和分析效果。
高效液相色谱法
液相色谱法固定相
(三) 离子交换色谱法固定相
1. 薄膜型离子交换树脂: 即以薄壳玻璃珠为担体， 在它的表面涂约 1% 的离子交换树脂而成。
2. 离子交换键合固定相: 用化学反应将离子交换基 团键合在惰性担体表面。
液相色谱法固定相
（四） 亲和色谱固定相
亲和色谱是一种基于分离物与配体间特异
的生物亲合作用来分离生物大分子的技术，它
五 高效液相色谱分离类型的选择
要正确地选择色谱分离方法，首先必须尽可能多的 了解样品
的有关性质，其次必须熟悉各种色谱方法的主要特点及其应
用范围。选择色谱分离方法的主要根据 是样品的相对分子质 量的大小，在水中和有机溶剂中的溶解度，极性和稳定程度
以及化学结构等物理、化学性质。
1、相对分子质量 对于相对分子质量较低（一般在200以下），挥发性比
的作用越来越大，主要应用如下：
多环芳烃、农药、酚类、真菌毒素、异腈酸酯等
等。 特别是有机农药方面的检测。
1. 有机氯农药残留量分析
固定相：薄壳型硅胶(37 ～50m)
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。
极性小的组分先出柱，极性大的组分后出柱
适于分离极性组分
反相色谱——固定液极性 < 流动相极性（RLLC）
极性大的组分先出柱，极性小的组分后出柱 适于分离非极性组分
载体又称担体
(1) 全多孔型担体：
a.
HPLC早期使用的担体与GC类似，是颗粒均匀的多孔球 体，如有氧化铝、氧化硅、硅藻土等制成的 Φ 100μ m全多孔型担体。
第3章+高效液相色谱分析
不同待测离子与反离子形成离子对的能力不同， 分配系数存在差异，导致在固定相中滞留时间不同， 从而实现色谱分离。
离子对的容量因子k可表示为：
VS 1 k DX K XY [Y ]水相 VM
则组分的保留时间：
L 1 t R (1 K XY [Y ]水相 ） u
分析实例：
§3-4 液相色谱的流动相
当固定相选定时，流动 相的种类、配比能显著地影 响分离效果，因此流动相的 选择很重要。
1.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）避免使用会引起柱效损失或保留特性变化的溶剂。 （3）试样在流动相中应有适宜的溶解度。 （4）溶剂的黏度小些为好。 （5）流动相同时还应满足检测器的要求。比如当使用 紫外检测器时，流动相不应有紫外吸收。
子或反离子)，加到流动相中与溶质离子结合形成疏
水性离子对，从而控制溶质离子的保留行为。 阴离子分离：对离子常用烷基铵类，如氢氧化十 六烷基三甲铵。 阳离子分离：对离子常用烷基磺酸(己烷磺酸钠)。 反相离子对色谱：非极性的疏水固定相(C18 柱)， 含有对离子Y+的甲醇-水或乙腈-水作为流动相，试样
离子X-进入流动相后，生成疏水性离子对Y+X-。
固定相：凝胶(具有一定大小孔隙分布)； 原理：按分子大小分离。小分子 可以扩散到凝胶空隙中通过，出 峰最慢；中等分子只能通过部分 凝胶空隙，中速通过；而大分子 被排斥在外，出峰最快；溶剂分 子小，故在最后出峰。 相对分子质量在100～105范围 内的化合物按质量分离。
空间排阻色谱固定相
（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；如可控孔径玻璃微球，具有 恒定孔径和窄粒度分布。 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。
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离子对色谱法
(Reversed Phase Ion Pair Chromatography)
• 在固定相上涂覆或流动相中加入与溶质离子带相 反电荷的离子对试剂，使之与溶质离子形成中性 疏水化合物，从而分离离子型或可离子化的化合 物的方法称为离子对色谱法。
• 分离机理是：吸附与分配。 • 固定相则是普通HPLC体系中最常用的低极性的
Recording(Chromatogram)
eluent
Temporal course
色谱分离过程
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离子交换色谱
（ion exchange chromatography, IEC）
IEC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。
5mM TBAOH／ 50mM H3BO3 Detection ： Conductivity
5
1. Formic acid
2. Acetic acid
3. Propionic acid
4. Butyric acid
5. Valeric acid
10
20
Retention time (min)
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H2O＜甲醇＜乙腈＜乙醇＜丙醇＜异丙醇＜四氢呋喃 常用的流动相组成是：“甲醇—H2O”和“乙腈—H2O”， 通常优先考虑“甲醇—H2O”流动相
2. 反相色谱中，溶质按其疏水性大小进行分离，极 性越大疏水性越小的溶质，越不易与非极性的固定 相结合，所以先被洗脱下来
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液固吸附色谱法
• 流动相为液体，固定相为固体吸附剂，根据吸附 作用的不同而进行分离的色谱方法称为液固吸附 色谱法；
• 和GC的差异 相同的是：分离的顺序均取决于分配系数，分配 系数大的组分保留值大；不同之处是流动相的性 质对GC的分配系数影响不大，但对LC的影响很 大。
一般分为：液液色谱、键合相（bonded-phase）色谱
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液液分配色谱
1. 液-液分配色谱固定相：是通过物理吸附 的方法将固定液涂在载体表面，由于流动 相的溶解作用或机械力作用，固定相容易 流失，导致保留行为的改变，重现性很 差，引起分离试样的污染；
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液液分配色谱流动相的选择原则
①样品易溶，且溶解度尽可能大 ②化学性质稳定，不损坏柱子 ③不妨碍检测器检测，紫外波长处无吸收 ④粘度低，流动性好 ⑤易于从其中回收样品 ⑥无毒或低毒，易于操作 ⑦易于制成高纯度，即色谱纯 ⑧废液易处理，不污染环境
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面层离子交换树脂； 3. 第三种为大孔径网络型树脂
按结合的基团不同，离子交换树脂可分为阳离子交换树 脂和阴离子交换树脂
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流动相
离子交换树脂的流动相最常使 用水缓冲溶液，有时也使用有 机溶剂如甲醇或乙醇同水缓冲 溶液混合使用，以提高特殊的 选择性，并改善样品的溶解度
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2. C18有较高的碳含量和更好的疏水性，对各种类 型的生物大分子有更强的适应能力，在生物化 学分析工作中应用最为广泛。
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按键合到载体上的官能团可分为：
1. 非极性键合固定相： 键合在载体表面的功能分 子是烷基、苯基等非极性有机分子。如最常用 的ODS（Octa Decyltrichloro Silane）柱或C18 柱、C8、C4等
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应用
1. 吸附色谱用于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。
2. 缺点是容易产生不对称峰和拖尾现象
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二、液液分配色谱
• 原理 主要基于样品分子在流动相和固定相间的溶解度 不同（分配作用）而在两相中进行不同分配实现 分离的液相色谱分离模式
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吸附色谱
1. 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
2. 流动相的选择原则是：
极性大的试样用极性较强的流动相，极性小的则用弱 极性的流动相。
3. 混合流动相：
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
大分子全排出VR = V0 小分子全进入VR = V0 + VS 中分子部分进入VR = V0 + KVS
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空间空间排斥色谱
• 凝胶过滤色谱：流动相为水 溶液的凝胶色谱；
• 凝胶渗透色谱：流动相为有 机溶剂的凝胶色谱；
• 特点：
– 色谱柱不存在失活问题； – 分离组分有限，难以分析多组
分体系；也难以分离分析分子 量相近物质； – 适合测定高分子物质的分子 量；
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离子色谱分类
按离子在固定相中的保留机理分类
• 离子色谱法 • 离子交换色谱 • 离子排斥色谱 • 离子对反相分配色谱 • 离子抑制色谱 • 金属配合物分配色谱
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离子色谱可以分离的物质
• 液固吸附色谱法中最常用的吸附剂是硅胶，流动 相是以烷烃为基的二元或多元溶剂系统；
• 适合分离相对分子量中等的油溶性样品，对具有 不同官能团的化合物和异构体具有较高的选择 性；
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三、空间排斥色谱 （又称凝胶色谱和分子筛色谱）
原理：不是按被分离物质在两相中的作用力 大小来进行分离，而是按分子尺寸与凝胶孔 径大小之间的相对关系来分离的的一种液相 色谱分离模式。
• 反相HPLC（reversed phase HPLC）：
当流动相的极性大于固定相的极性的称为反相色谱，极性大的先流出， 极性小的后流出； 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），代表性的 流动相是甲醇和乙腈。是当今液相色谱的最主要分离模式，适合于分离 非极性或中等极性物质如：芳烃、稠环芳烃及烷烃等化合物
• 液相色谱的柱外效应比气相色谱严重和显 著；
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液相色谱分离模式
一、吸附色谱（adsorption chromatography） 原理：
基于被测组分在固定相表面具有吸附作用，且各 组分的吸附能力不同，使组分在固定相中产生保 留和实现分离的方法。
固定相：
固定相通常是活性硅胶、氧化铝、活性炭、聚乙 烯、聚酰胺等固体吸附剂，所以吸附色谱也称液 固吸附色谱。活性硅胶最常用。
离子色谱仪器构成
Eluent
Column
Sample injection valve
Pump
Detection cell Suppressor
F- Cl-
NO2-
Br- NO3-
SO42-
HPO42-
Detector
Pumping Injection
Separation
Detection
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十八烷基或八烷基键合硅胶。离子对色谱基本上 可以采用通常的反相HPLC的分离体系。
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反相离子对色谱分离实例
Column :IonPac NS1、NG1
FNO2-
Detection： Conductivity
μS
Cl-
NO3-
SO42-
Br-
HPO42-
(ASRS Recycle mode)
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 Retention time(min)
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阳离子分析实例
4
3 µS
2
1
0 0
K+ Na+ NH4+
Mg2+ Ca2+
Column : IonPac CS12A, CG12A Eluent : 20 mM Methanesulfonic
acid Flow rate : 1.0 mL/min Detection : Conductivity
（CSRS Recycle mode)
2 4 6 8 10 12 14 Retention time (min)
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5 µS
0 0
离子排斥色谱分离实例
3
2 4
1
Column ： IonPac ICE AS1 Eluent ： 0.4 mM Octonesulfonic acid Flow rate ： 1.0 mL/min Suppressor ： AMMS-ICEⅡ Regenerator liquid ：
+
= 离子色谱分析
离子性成分的检测
离子色谱法用离子交换树酯为固定相，电解质溶液为流动 相，通常以电导检测器为通用检测器的色谱方法；
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固定相
离子交换色谱常用的固定相为离子交换树脂。目前常用的离 子交换树脂分为三种形式：
1. 一是常见的纯离子交换树脂； 2. 第二种是玻璃珠等硬芯子表面涂一层树脂薄层构成的表
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离子排斥色谱法
Ion Exclusion Chromatography
• 分离机理主要源于Donnan膜平衡、体积排阻和分 配过程。
• 固定相是具有较高交换容量的全磺化交联聚苯乙 烯阳离子交换树脂，这种阳离子交换树脂一般不 能用于阳离子的离子交换色谱分离。
• 离子排斥色谱对于从强酸中分离弱酸以及弱酸的 相互分离是非常有用的。如果选择适当的检测方 法，离子排斥色谱还可以用于氨基酸、醛及醇的 分析。