色谱分析发展简史及其给我们的启示

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色谱技术的发展与应用前景

色谱技术的发展与应用前景色谱技术是一种重要的分离和分析技术，已经成为化学、生物、医药和环境等众多领域中不可或缺的工具。

本文将从色谱技术的历史发展、基本原理和分类、应用领域以及未来的发展前景等方面进行探讨。

色谱技术的历史可以追溯到19世纪初，当时意大利科学家托皮莫•赛维盖尼发现了物质在固体表面上的吸附现象，并提出了通过这种方式来分离混合物的方法。

20世纪50年代，美国科学家 A.J.P. Martin 和 R.L.M. Synge 利用液相色谱技术分离了多种生物活性化合物，奠定了现代色谱技术的基础。

此后，气相色谱和液相色谱两大分支逐渐发展起来。

色谱技术的基本原理是通过样品在固定相上的吸附作用或移动相中的分配作用，实现混合物中化学物质的分离。

按照固定相的不同，色谱技术可以分为气相色谱和液相色谱。

在气相色谱中，固定相是用于填充色谱柱的固体材料，样品在气相中进行分离。

而在液相色谱中，固定相通常是高效液相色谱柱上的吸附材料，样品在液相中进行分离。

色谱技术广泛应用于化学、生物、医药和环境等多个领域。

在化学分析中，色谱技术可以对复杂的混合物进行快速分离和定性定量分析。

在生物学研究中，色谱技术可以用于分离和纯化蛋白质、核酸和多肽等生物大分子。

在医药领域，色谱技术被广泛应用于药物分析、药物代谢动力学和药物安全性评价等。

在环境监测中，色谱技术可以用于分析水质、大气和土壤中的有机污染物。

未来，色谱技术的发展前景非常广阔。

首先，随着科学技术的不断进步，仪器设备的性能将进一步提高，分析的灵敏度和分辨率将得到提升。

其次，人们对生物大分子的研究需求越来越高，对分离和纯化技术的要求也越来越高，这将进一步推动色谱技术的发展。

此外，随着化学合成和医药研发的进一步推进，对药物和药物代谢产物的快速分析和定性定量的需求也将增加，色谱技术将在这一领域发挥越来越重要的作用。

总之，色谱技术是一种重要的分离和分析技术，已经在化学、生物、医药和环境等多个领域得到广泛应用。

色谱分析技术的进展与应用

色谱分析技术的进展与应用色谱分析技术是一种利用分离原理进行分析的方法，这种方法在各种领域都得到了广泛的应用。

随着科技的不断发展，色谱分析技术也不断得到改进和提高，这使得这种方法的分析效率得以提高，应用领域也不断拓展。

本文将从色谱分析技术的概述、发展历程，以及其在环保、食品、医疗和化工等行业中的应用等方面进行探讨。

一、概述色谱分析技术是利用物理和化学性质不同的物质在某种固定相上进行分离，再用检测器检测的分析方法。

色谱分析技术主要包括气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱等多种类型。

目前，液相色谱和气相色谱是应用最为广泛的两种分析方法。

液相色谱是将样品溶解于流动相中，在填充有固定相的柱中进行分离和检测的方法。

气相色谱是将样品以气体状态传送入柱中，在特定的固定相上进行分离和检测的方法。

超临界流体色谱在固/液相和气/液相之间，使用超临界流体来代替传统的有机溶剂。

二、发展历程色谱分析方法最初可以追溯到19世纪初，当时科学家发现一些天然产物在某些化学柱上可以进行分离。

在20世纪50年代，研究人员发明了气相色谱法。

1960年代，液相色谱法得到了发展，是目前应用最为广泛的方法之一。

按照这两个分支的主要发展趋势，柱填充技术、分离效率、色谱柱外直接检测技术、联用技术和大功率技术等不断得到改进，提高了色谱分析的分析速度和准确性。

三、在环保方面的应用环保领域是色谱分析技术的一个重要应用领域之一。

在环境监测方面，利用色谱分析技术可以准确、快速地检测空气、水、土壤等中的污染物。

其中，高效液相色谱技术在检测需求量大、分离效率高、分析速度快的有机污染物方面具有明显优势。

例如，利用高效液相色谱技术可以快速分析检测有机污染物中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯等物质的含量，进而对潜在环境污染问题的存在进行预警、预防和治理，为我们的环境监测和治理做出了贡献。

四、在食品方面的应用色谱分析技术在食品安全领域也得到了广泛应用。

液相色谱技术可以用于检测食品中添加的化学残留物，如农药、兽药、防腐剂等。

色谱分离技术的演变和发展

色谱分离技术的演变和发展色谱分离技术是一种重要的分析手段，广泛应用于化学分析、食品检测、药物研发等领域。

随着科学技术的发展，色谱分离技术也在不断演变和发展。

本文将从气相色谱、液相色谱、超高效液相色谱和离子色谱四个方面，对色谱分离技术的演变与发展进行探讨。

气相色谱(GC)是最早出现的色谱技术之一、它是通过气相载气柱和涂层柱将混合物中的组分分离，并通过检测器进行检测。

气相色谱分离是基于化合物在固定相和流动相之间的分配系数差异。

20世纪60年代，气相色谱得到了长足的发展，分离柱、检测器和载气的性能不断提高，使得气相色谱获得了广泛的应用。

但传统的气相色谱技术需要高纯度的载气，并且不能有效地分离极性和热力学相似的化合物。

液相色谱(LC)是另一种常用的色谱分离技术，它通过固定相和流动相的相互作用，分离混合物中的组分。

液相色谱又可分为吸附色谱、分配色谱和离子交换色谱等几种形式。

20世纪60年代，固定相和流动相的改进使液相色谱变得更加精确和敏感。

从而使得液相色谱可以应用于更多的领域，如生物医药、环境监测和食品检测等。

然而，传统的液相色谱技术仍然存在分离效率低、操作复杂和分离时间长等问题。

近年来，超高效液相色谱(UHPLC)成为了液相色谱技术的一个重要发展方向。

UHPLC利用更小的颗粒尺寸的固定相、高压泵和进样系统，可以在较短时间内实现更高的分离效率和更高的分辨率。

相比传统液相色谱，UHPLC具有更高的灵敏度、更低的检出限和更小的样品需求量。

因此，UHPLC在药物分析、生物分析和新药研发等领域得到了广泛的应用。

离子色谱(IC)是一种基于溶液中带电离子在固定相上吸附和解吸的原理进行分离的技术。

离子色谱具有分析速度快、操作简便、对样品基体干扰小等优点。

早期的离子色谱主要应用于无机离子和有机酸的分析，后来树脂和溶剂的改良使离子色谱逐渐扩展到其他领域，如有机阳离子、活性剂和生物分子的分析等。

总的来说，色谱分离技术在过去几十年中发生了巨大的变化和进步。

色谱分析总结

色谱分析总结色谱分析是一种常用的分析技术，广泛应用于药物、环境、食品等领域。

通过对物质进行分离和定量分析，色谱分析能够为科研人员提供准确而可靠的数据，有助于加深对不同物质性质的理解。

本文将对色谱分析进行总结，探讨其原理、应用以及未来发展趋势。

首先，我们来了解色谱分析的原理。

色谱分析基于分子的分配行为，通过对物质的分离和定量分析来确定其组成和浓度。

在色谱仪中，通过固定相和移动相之间的相互作用，不同的组分会以不同的速率在色谱柱中移动。

这样，我们就可以根据柱中各组分的移动速率来分离它们，并通过检测器对分离后的组分进行定量分析。

色谱分析的应用非常广泛。

在药物研发中，色谱分析被用于对药物的纯度、含量以及杂质含量进行检测，以确保药物的质量和安全性。

在环境监测中，色谱分析可以用于检测空气、水体和土壤中的污染物，帮助保护自然环境和人类健康。

在食品安全领域，色谱分析被用于检测食品中的农药残留、重金属污染以及添加剂含量，确保食品的安全性和合规性。

随着科技的不断进步，色谱分析也在不断发展。

首先，新型固定相和移动相的研发将进一步提升色谱分析的分离效能。

这将使得我们能够更好地分离和检测样品中微量组分，提高分析的准确性和灵敏度。

其次，自动化技术的应用将减少人工干预，提高分析的重复性和可靠性。

例如，自动进样器和在线采集系统的发展，使得样品的制备和分析过程更加方便高效。

另外，与其他分析技术的结合也是色谱分析的趋势之一。

比如，将色谱与质谱技术相结合，可以实现对样品的更详细的定性和定量分析。

然而，色谱分析仍然面临一些挑战。

首先，复杂样品的处理和分离是一个难点。

针对样品中的多组分和矩阵干扰，我们需要不断改进和优化色谱方法，以提高分离效果。

其次，分析的速度和效率也是需要改进的方面。

尽管随着自动化技术的应用，色谱分析已经取得了很大的进展，但在某些高通量分析的领域仍然存在瓶颈。

因此，我们需要进一步提高分析速度和效率，以满足不同领域对样品分析的需求。

中国色谱发展历程

中国色谱发展历程
色谱技术在中国的发展始于上世纪五十年代。

当时，由于国家的经济和科技水平相对落后，色谱技术在国内的应用并不广泛。

然而，一些科研机构和学者已经开始尝试引进和消化这项技术，为后来的发展奠定了基础。

进入六十年代，随着国家经济的逐步恢复和发展，色谱技术开始在中国得到初步的应用和发展。

这一时期，国内开始出现了一些关于色谱技术的文献报道，同时，一些企业也开始尝试将色谱技术应用于实际生产中。

改革开放以后，中国的经济和科技水平得到了极大的提升，色谱技术在这一时期也得到了快速的发展。

国内科研机构和企业开始加大在色谱技术方面的投入，研究水平不断提高，应用领域也不断扩大。

随着中国市场的逐步开放，国外先进的色谱技术和设备也开始进入中国，进一步推动了色谱技术的发展。

进入二十一世纪，中国的色谱技术已经逐渐达到了国际先进水平。

国内科研机构和企业开始在色谱技术方面进行自主创新，研发出了一系列具有自主知识产权的色谱技术和产品。

同时，中国也在国际色谱界的影响力逐渐增强，成为国际色谱界的一支重要力量。

目前，中国的色谱技术已经在生命科学、药物研发、环境保护、食品安全等领域得到了广泛应用，为国家的经济和社会发展做出了重要贡献。

色谱分离技术的发展与应用研究

色谱分离技术的发展与应用研究【前言】色谱分离技术是一种常用的分离和纯化方法，在工业、医药、环境等各个领域有着广泛的应用。

随着科学技术的不断发展和进步，色谱分离技术也在不断地完善和提升，成为现代化分离技术的重要组成部分，并被广泛应用于科学研究和生产实践之中。

本文将从色谱分离技术的发展历程、技术类别和应用研究等方面进行探讨和总结，为读者全面了解和认识这一重要的分离技术提供参考。

【发展历程】色谱分离技术起源于20世纪40年代初期，最初是通过生物化学中对有机分子进行分离和纯化而发展起来的技术。

20世纪50年代末，色谱技术开始向大分子方向发展，液相色谱和气相色谱得到了快速发展，飞秒毫秒高压液相色谱、超临界流体色谱等新技术也不断涌现。

随着计算机技术的发展和普及，色谱分离技术的自动化、高通量化、高分辨率化等方向不断拓展，从而推动着色谱分离技术的继续进步和发展。

【技术类别】根据色相介质的不同，色谱分离技术可分为气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱、电泳色谱等几个类别。

（一）气相色谱气相色谱是一种基于气体相相互作用的分离方法，应用最为广泛，并且具有高分辨率、高灵敏度、快速分离等优点。

它主要适用于描写易揮发或可以汽化的样品，如烷烃、芳烃、卤代烃、醛、酮、酸、酯、醚、植物油、香料、有机合成样品等。

（二）液相色谱液相色谱是一种以液体作为色谱相的分离方法，适用于大分子物质的分离、纯化及分析。

在液相色谱中，色谱相是通过固定在固定相上的液相来实现分离的，其分离效率受到颗粒分布、表面性质、填充密度等因素的影响。

应用最广的是反相液相色谱（RP-LC）和离子交换液相色谱（Ion-Exchange-LC）。

（三）超临界流体色谱超临界流体色谱是指一种新型的液相分离技术，其分离机理是利用超临界流体的理化性质来实现，常用的超临界流体为CO2。

超临界流体色谱主要适用于分离不易挥发的高沸点物质，如天然产物、杂质、污染物、无机离子和蛋白质等。

（四）电泳色谱电泳色谱是一种基于电场作用实现分离的技术，适用于分离及分析各种物质样品。

色谱法的发展历史.doc

表7-1 色谱法的发展历史填充柱气相色谱填充柱气相色谱的柱管通常为长，内径的不锈钢管，为节省柱温箱空间而将柱管弯成环状。

在管内壁涂渍液体物质（气-液色谱）或在管内填充固体吸附剂（气-固色谱）。

1.气-液色谱原理：各溶质在气相（流动相）和液相（固定相）间分配系数不同达到分离。

固定相：涂渍在惰性多孔固体基质（载体或担体）上的液体物质，常称固定液。

使用过的气-液色谱固定液上千种，常用的固定液有聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、含5％或20％苯基的聚甲基硅氧烷、含氰基和苯基的聚甲基硅氧烷、50％三氟丙基聚硅氧烷，另外，用于分离手性异构体的手性固定相则主要有手性氨基酸的衍生物、手性金属配合物和环糊精衍生物。

常用的基质：无机载体（如硅藻土、玻璃粉末或微球、金属粉末或微球、金属化合物）和有机载体（如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚乙烯丙烯酸酯）。

2.气-固色谱气-固色谱的固定相是固体吸附剂，分离是基于样品分子在固定相表面的吸附能力的差异而实现的。

常用的固体吸附剂有碳质吸附剂（活性炭、石墨化碳黑、碳分子筛）、氧化铝、硅胶、无机分子筛和高分子小球。

气-固色谱不如气-液色谱应用广泛，主要用于永久气体和低沸点烃类的分析，在石油化工领域应用很普遍。

返回页首1.毛细管柱毛细管柱是用熔融二氧化硅拉制的空心管，也叫弹性石英毛细管。

柱内径通常为0.1-0.5m m，柱长30-50m，绕成直径20cm左右的环状。

用这样的毛细管作分离柱的气相色谱称为毛细管气相色谱或开管柱气相色谱，其分离效率比填充柱要高得多。

2.填充毛细管柱填充毛细管柱是在毛细管中填充固定相而成，也可先在较粗的厚壁玻璃管中装入松散的载体或吸附剂，然后拉制成毛细管。

如果装入的是载体，使用前在载体上涂渍固定液成为填充毛细管柱气-液色谱。

如果装入的是吸附剂，就是填充毛细管柱气-固色谱。

这种毛细管柱近年已不多用。

返回页首3.开管型毛细管柱壁涂毛细管柱：在内径为0.1-0.3m m的中空石英毛细管的内壁涂渍固定液。

现代色谱分析技术发展及应用

现代色谱分析技术发展及应用色谱分析技术是一种重要的分离和分析方法，在各个领域具有广泛的应用。

随着科学技术的发展，色谱分析技术也不断地得到改进和完善。

本文将就现代色谱分析技术的发展历程以及应用领域进行探讨。

一、色谱分析技术的发展历程色谱分析技术起源于20世纪初，最早的色谱法是在液体中通过旋塞柱进行分离的，被称为“旋转色谱法”。

随后，固定相柱的发明推动了色谱分析技术的进一步发展。

20世纪50年代，气相色谱技术的诞生使得色谱分析技术得到了重大突破。

然而，早期的色谱分析技术存在着许多缺点，如分离效率低、分析速度慢等。

为了克服这些问题，人们进行了一系列的改进和创新。

在20世纪60年代，高效液相色谱技术被引入，这种技术在分离效率和分析速度方面较传统的液相色谱技术有了显著的提高。

此外，超临界流体色谱、毛细管电泳等新型色谱分析技术的出现也为色谱分析的研究和应用带来了新的思路和方法。

二、现代色谱分析技术的分类及原理现代色谱分析技术主要可以分为气相色谱、液相色谱和电泳三类。

下面将分别介绍这三种技术的原理和特点。

1. 气相色谱（Gas Chromatography，GC）气相色谱是利用气体作为载气相和样品分子之间的分隔介质，将混合物中的分离成分分开的色谱技术。

它主要包括样品的气相进样、气相传递和色谱柱的分离。

气相色谱具有分离效率高、分析速度快和灵敏度高等优点，被广泛应用于气体组分分析、环境检测、食品安全等领域。

2. 液相色谱（Liquid Chromatography，LC）液相色谱是以液体作为流动相和样品分子之间的分离介质的色谱技术。

常见的液相色谱包括高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）和超高效液相色谱（Ultra High Performance Liquid Chromatography，UHPLC）。

液相色谱具有高分离度、适用范围广、操作简便等特点，广泛应用于生物医药、食品安全、环境监测等领域。

中国在气相色谱和液相色谱中的故事

一、气相色谱和液相色谱的起源气相色谱和液相色谱是现代化学分析领域中的两种重要分离技术，它们能够对复杂的混合物进行有效的分离和分析，广泛应用于环境监测、食品安全、药物研发等领域。

这两种色谱技术的起源可以追溯到20世纪早期，当时正值化学分析领域需求增长，研究人员开始寻求一种更高效的分离方法。

二、气相色谱在我国的发展历程1. 我国气相色谱技术的引入20世纪50年代，我国开始引进气相色谱技术，并逐步建立了自己的色谱研究体系。

当时的我国化学家主要以学习和模仿为主，通过引进国外技术和仪器设备，逐步积累了一定的实践经验。

2. 我国气相色谱技术的发展20世纪70年代至80年代，我国气相色谱技术逐渐走向成熟，国内一些知名高校和研究机构开始开展气相色谱技术的研究，涌现出了一批专业领域的技术人才。

在这一时期，我国的气相色谱技术实现了从跟随国际发展到逐步走向独立发展的转变，不仅在仪器设备、分析方法、应用领域等方面取得了长足进步，还开始参与国际色谱科技交流。

3. 我国气相色谱技术的突破和创新21世纪以来，我国在气相色谱技术领域取得了一系列突破和创新成果。

广东省科学院化学研究所研制的气相色谱仪器在国内外均获得了良好的市场反响，成为我国仪器设备制造业在国际市场上的一张名片。

我国在气相色谱领域还取得了多项技术发明专利，并在环境监测、天然药物提取、新材料研发等领域取得了广泛应用。

三、液相色谱在我国的发展历程1. 我国液相色谱技术的引入与气相色谱技术类似，我国在20世纪50年代开始引进液相色谱技术，逐步建立了自己的研究和应用体系。

当时，我国的液相色谱技术主要依赖于国外技术和设备的引进，大部分液相色谱仪器和耗材需要依靠进口。

2. 我国液相色谱技术的发展20世纪80年代至90年代，我国的液相色谱技术实现了从跟随国际发展到走向独立创新的转变。

我国的一些高校和科研机构开始开展液相色谱技术的研究和实践，逐步积累了一定的经验和成果。

在这一时期，我国液相色谱技术在新材料分析、药物研发、食品安全监测等领域得到了广泛应用。

色谱的前世今生观后感

色谱的前世今生观后感在一个晴朗的日子里，我走进了电影院观看了《色谱的前世今生》这部由著名科普作家沈平平编剧和导演、浙江广厦文化传播有限公司摄制出品的科教片。

该片通过大量真实的镜头和精彩的讲解让同学们对色谱有了更深刻的认识。

它可以为了美丽而活着吗？它又怎样改变了我们的生活呢?一起来欣赏吧!“人类最早发现色谱是在17世纪中叶。

”这句话说明了什么问题呢?答案就是：色谱的历史悠久！因此，许多西方学者把色谱称为“色彩的语言”。

那么色谱究竟能够告诉我们哪些秘密呢?中国古代的炼丹术也属于化学范畴。

在宋朝时候的《丹房须知》上曾记载了色谱的使用方法：“用绢筛筛细白面少许，掺入铅粉一钱，再加雄黄五分搅匀，每服二钱，热汤送下，食后服。

”如果想要成功地完成这项任务，就必须先要弄清楚不同颜色之间存在着何种关系。

然而在那个没有显微镜的年代，炼丹师只好凭借自己敏锐的感觉去猜测，这无疑是十分困难的。

所幸的是，炼丹师毕竟比现代人更聪明，他们从红色的硫磺里提取出赤铁矿，又从黑色的炭灰里找到了磁石，并且运用水的洗涤原理，将各种颜料溶解在水里，终于成功地绘制出了世界上第一张红-紫-黑三原色图谱——“三元色图”。

18世纪初期，英国化学家波义耳研究了化合物中各种元素的比例与其在空气中的含量之间的关系，发现两种或两种以上的元素组成的化合物，在光线照射下会呈现不同的颜色。

波义耳据此设计出了一套复杂的装置，利用不同的滤光器，就可以得到一幅复杂的色谱图。

这种仪器虽然还很粗糙，但却揭开了化学史上新的一页。

在色谱诞生之前，化学家都靠肉眼辨别化合物的颜色，遇到颜色相近的化合物时，便只能靠猜测。

即使碰巧画出了正确的色谱，也常常被人嘲笑为“神经病”。

但当色谱问世之后，人们的观念随之改变，纷纷投身于色谱的研究工作中，在短短几百年内，就产生了巨大的飞跃。

1868年英国的 R.米尔斯首次将分析用于化学，建立了色谱分离技术。

此后不断改进，使得色谱法逐渐趋向完善。

1929年德国的 H.哈伯制造出第一台真正意义上的高效液相色谱仪，将人类带入了现代化学分离领域。

色谱法的产生和发展

1906年，俄国植物学家Tswett发表了他的实验结果，他为了分离植物色素，将植物绿叶的石油醚提取液倒入装有碳酸钙粉末的玻璃管中，并用石油醚自上而下淋洗，由于不同的色素在碳酸钙颗粒表面的吸附力不同，随着淋洗的进行，不同色素向下移动的速度不同，形成一圈圈不同颜色的色带，使各色素成分得到了分离。

他将这种分离方法命名为色谱法（chromatography）。

在此后的20多年里，几乎无人问津这一技术。

到了1931年，Kuhn等用同样的方法成功地分离了胡萝卜素和叶黄素，从此，色谱法开始为人们所重视，此后，相继出现了各种色谱方法。

色谱法的发展历史在分析化学领域，色谱法是一个相对年轻的分支学科。

早期的色谱技术只是一种分离技术而已，与萃取、蒸馏等分离技术不同的是其分离效率高得多。

当这种高效的分离技术与各种灵敏的检测技术结合在一起后，才使得色谱技术成为最重要的一种分析方法，几乎可以分析所有已知物质，在所有学科领域都得到了广泛的应用。

1. 色谱法的优点分离效率高。

几十种甚至上百种性质类似的化合物可在同一根色谱柱上得到分离，能解决许多其他分析方法无能为力的复杂样品分析。

分析速度快。

一般而言，色谱法可在几分钟至几十分钟的时间内完成一个复杂样品的分析。

检测灵敏度高。

随着信号处理和检测器制作技术的进步，不经过预浓缩可以直接检测 10-9g 级的微量物质。

如采用预浓缩技术，检测下限可以达到 10-12g 数量级。

样品用量少。

一次分析通常只需数纳升至数微升的溶液样品。

选择性好。

通过选择合适的分离模式和检测方法，可以只分离或检测感兴趣的部分物质。

多组分同时分析。

在很短的时间内（20min左右），可以实现几十种成分的同时分离与定量。

易于自动化。

现在的色谱仪器已经可以实现从进样到数据处理的全自动化操作。

2. 色谱法的缺点定性能力较差。

为克服这一缺点，已经发展起来了色谱法与其他多种具有定性能力的分析技术的联用。

色谱法的定义与分类固定相（stationary phase）：在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相。

色谱的发展史

色谱的发展史色谱的发展史可以追溯到20世纪初。

以下是色谱发展的里程碑事件：1.气相色谱（GC）：在1952年，A.J.P. Martin和R.L.M. Synge发明了气相色谱（GC）技术，这是一种以气体为载体的色谱方法。

GC通过将混合物分离成其组成部分，并根据其在固定相中的相互作用来分析样品。

2.液相色谱（LC）：在1906年，Mikhail Semyonovich Tsvet发明了液相色谱（LC）技术。

这是一种以液体为载体的色谱方法，样品溶解在流动相中通过固定相进行分离。

3.纸层析：在1944年，Archer John Porter Martin和Richard Laurence Millington Synge开发了纸层析技术，这是一种使用纸作为固定相的液相色谱方法。

纸层析是一种简单、便宜且易于使用的色谱方法，广泛应用于初级分析。

4.薄层色谱（TLC）：在1956年，Egon Stahl和Erwin Halpaap 发明了薄层色谱（TLC）技术。

TLC是在平板上进行的一种液相色谱方法，样品溶解在流动相中，通过薄层固定相进行分离分析。

5.高效液相色谱（HPLC）：在1970年代初，Ivar G. Horváth、Janos J. Sólyom和Csaba Horváth等人开发了高效液相色谱（HPLC）技术。

HPLC是一种在较高压力下使用液相分离方法，通过高压泵将样品溶解在移动相中，并通过固定相进行分离。

6.毛细管电泳（CE）：在1981年，Allen J. Bard和Mark S. Wrighton等人发明了毛细管电泳（CE）技术。

CE是一种使用带电粒子在电场中进行分离的色谱方法，也被认为是一种电动色谱技术。

随着科学技术的不断发展，色谱方法得到了不断改进和创新，包括新的柱填充材料、检测器和分析软件的引入，使得色谱技术在分析化学中得到了广泛的应用。

色谱分析技术的发展与应用

色谱分析技术的发展与应用第一章：引言色谱分析技术，是一种通过分离混合物中各组分来实现定性和定量分析的方法。

从20世纪初期起，色谱分析技术就不断发展壮大，目前已经成为化学、生物、环境等领域必不可少的分析工具之一。

本文将介绍色谱分析技术的历史和发展，以及其在不同领域的应用。

第二章：色谱分析技术的历史和发展色谱分析技术的历史可以追溯到19世纪初期，当时物理学家已经开始使用各种分离方法对不同种类的颜色进行分离。

1920年，托马斯·马丁和理查德·辛克莱发明了一种气相色谱分离方法，标志着现代色谱分析技术的开端。

随着液相色谱和气相色谱技术的不断进步，现代色谱分析技术已经发展成为一门独立的科学领域。

在20世纪50年代和60年代，高效液相色谱和气相色谱等现代色谱技术得以快速发展。

这些新技术的出现既提高了色谱分析的灵敏度，又扩大了其适用范围。

近代色谱分析技术发展迅速，其技术指标和分析方法得到了不断提高和完善。

目前，色谱分析技术已经成为许多行业和领域必不可少的分离与分析方法。

第三章：色谱分析技术在不同领域的应用3.1 化学领域色谱技术在化学领域广泛应用，涉及药品、化妆品、食品等各种领域。

在药品生产中，色谱技术被广泛应用于药品质量控制、研究及开发方面。

在食品行业，色谱技术可被应用于食品中有毒有害物质的检测，例如残留的农药等。

在环境保护中，色谱技术可用于检测各种污染物的含量，为环境治理提供切实可行的手段。

3.2 生物医学领域色谱技术在生物医学领域得到广泛应用，可用于分离、纯化和检测生物分子，如蛋白质、核苷酸、糖和氨基酸。

此外，色谱分析技术可以有效检测血液和尿液中的生物分子，对于疾病的早期诊断和治疗起到重要的辅助作用。

3.3 工业领域色谱技术广泛应用于各种工业领域。

在石油和天然气行业中，色谱技术可用于分离和分析不同种类的烃类化合物，以便为能源产业提供技术指导。

此外，色谱技术还可应用于光电子、储能电池、精细化工等领域。

色谱的原理及优缺点分析r2

Volumetric concentration factor (VCF) 体积浓缩倍数
Temperature 温度
ACTIONS 主要调节因素
Membrane fouling limitation 膜的污染程度
Permeate flow 过滤流速
Mass transfert 传质性能
Viscosity 粘度
膜的分类1
• 根据材料分类
有机膜
醋酸纤维素芳香族聚酰胺聚醚砜聚偏氟乙烯等
无机膜
陶瓷膜碳膜金属膜等
膜的分类2
• 根据膜材组装形式分类
卷式膜板式膜管式膜
膜的分类3
终端过滤
• 根据过滤形式分类
错流过滤
Filter过滤
Membrane 膜
cake thickness 滤饼厚度
Filtrate flow 过滤流速
资政策鼓励否
色谱法无极少少低多少无更高低
低高高是
由上表可以看出，色谱法相比于钙盐法拥有诸多优点。其存在的最主要的缺点在于蒸汽用量高和投资费用大。针对蒸汽用量高的问题，可以通过利用MVR技术来克服。针对投资高的问题，可以通过提高收率和申请政府补贴来补偿。
不消耗蒸汽的– 机械压缩蒸发器MVR
陶瓷膜原理图
浓缩液原料罐
过滤液
进料泵循环泵
简单间歇系统
带回流间歇系统
连续过滤系统
Main parameters leading Cross-flow filtration 膜过滤系统的主要参数
PARAMETERS 参数
Linear velocity 线性速度
Trans-membrane pressure 跨膜压力

药物分析中的气相色谱技术发展

药物分析中的气相色谱技术发展气相色谱（Gas Chromatography, GC）是一种常用的药物分析技术，在药物研究和检测中扮演着重要角色。

本文将从气相色谱技术的发展历程、应用领域和研究进展等多个方面来探讨药物分析中的气相色谱技术的发展。

一、气相色谱技术的发展历程气相色谱技术最早可以追溯到20世纪50年代，当时的气相色谱仪器还相对简陋，分离效果较差。

然而，随着仪器设计和技术的日益改进，气相色谱技术逐渐成熟。

首先，气相色谱柱材料的进步使得分离效果得到显著提高。

其次，气相色谱仪器的自动化程度也大大提高，使得样品的进样、分离和检测更加稳定和快速。

除此之外，质谱联用技术的出现进一步拓宽了气相色谱技术的应用范围。

二、气相色谱技术在药物分析中的应用领域气相色谱技术在药物分析中有广泛的应用领域，主要包括药物定性定量分析、药物代谢物分析、药物残留检测等。

在药物定性定量分析中，气相色谱技术能够对药物的化学成分进行准确快速的鉴定和定量分析，为药物研究和生产提供便利。

在药物代谢物分析方面，气相色谱技术能够通过分析代谢产物，揭示药物的代谢途径和代谢动力学等信息。

在药物残留检测中，气相色谱技术能够对药物在食品、水源等中的残留量进行准确测定，在保障公众食品安全和环境卫生方面发挥着重要作用。

三、气相色谱技术在药物分析中的研究进展随着科学技术的不断进步，气相色谱技术在药物分析中也在不断发展。

一个重要的发展方向是提高气相色谱的分离能力和分辨率。

研究人员通过改进柱材料、优化分离条件等手段，使得气相色谱能够更好地分离和鉴定复杂混合物。

另外，柱温编程技术的推广应用也使得在分析复杂样品时，可以更好地控制分析温度，提高分离效果。

此外，还有研究人员将气相色谱与质谱联用，使得气相色谱质谱联用技术（GC-MS）在药物分析中得到广泛应用，提高了药物分析的灵敏度和特异性。

综上所述，药物分析中的气相色谱技术经过多年的发展，已成为一项成熟的分析技术。

色谱分析发展简史及其给我们的启示

２０１９年４月Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．４Ａｐｒｉｌ２０１９ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ３４８３５７庆贺傅若农教授九十华诞专刊㊃专论与综述ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１１２３．２０１８．１１００３收稿日期：２０１８⁃１１⁃０１∗通讯联系人．Ｔｅｌ：（０１０）６２７５４９７６，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｈｗｌｉｕ＠ｐｋｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．色谱分析发展简史及其给我们的启示刘虎威１∗，㊀傅若农２（１．北京大学化学与分子工程学院，北京１００８７１；２．北京理工大学，北京１０００８１）摘要：简要回顾了色谱分析技术的发展史，厘清了某些中文文献中的不妥表述㊂通过分析色谱发展过程中的几个重要突破，总结了在科学技术创新方面给我们的启示：（１）基础研究始终是色谱技术进步的源泉；（２）社会发展的需求是各种色谱方法创新的驱动力；（３）学科交叉是色谱分析技术创新的重要途径；（４）不懈坚持和勇于探索是科学技术创新的必要条件㊂最后对色谱发展的前景作了展望㊂关键词：色谱分析；发展历史；科学创新；展望中图分类号：Ｏ６５８㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１０００⁃８７１３（２０１９）０４⁃０３４８⁃１０ＡｂｒｉｅｆｈｉｓｔｏｒｙｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙａｎｄｉｔｓｅｎｌｉｇｈｔｅｎｍｅｎｔｔｏｕｓＬＩＵＨｕｗｅｉ１∗，ＦＵＲｕｏｎｏｎｇ２（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７１，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｂｒｉｅｆｈｉｓｔｏｒｙｏｆｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙａｎｄｃｌａｒｉｆｉｅｓａｆｅｗｃｏｎｆｕ⁃ｓｉｏｎｓｉｎｓｏｍｅＣｈｉｎｅｓｅｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｅｖｅｒａｌｍｉｌｅｓｔｏｎｅｓｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｗｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｅｎｌｉｇｈｔｅｎｍｅｎｔｔｈａｔｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙｔｅｌｌｕｓ：（１）ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｈａｓａｌｗａｙｓｂｅｅｎｔｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓｉｎｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；（２）ｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｓｏｃｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈａｖｅｂｅｅｎｔｈｅｍａｉｎｄｒｉｖｉｎｇｆｏｒｃｅｆｏｒｔｈｅｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓｉｎｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃｍｅｔｈｏｄｓ；（３）ｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｓｔｕｄｙｈａｓｂｅｅｎａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔａｐｐｒｏａｃｈｔｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ；ａｎｄ（４）ａｎｕｎｒｅｍｉｔｔｉｎｇｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅａｎｄｃｏｕｒａｇｅｔｏｅｘｐｌｏｒｅａｒｅｔｈｅｎｅｃｅｓｓａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｔｅｃｈｎｉｃａｌｉｎｎｏ⁃ｖａｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙａｒｅａｌｓｏｂｒｉｅｆｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃａｎａｌｙｓｉｓ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙ；ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ；ｐｒｏｓｐｅｃｔ１　色谱分析方法的出现［１］㊀㊀文献记载，有些科学家在１９世纪下半叶就观察到了吸附现象［２，３］，如１８５０年龙格（Ｆ．Ｆ．Ｌｕｎｇｅ）观察到将一滴染料混合物溶液滴到吸墨纸上时会扩散成一层层的圆形环；申拜恩（Ｃ．Ｆ．Ｓｃｈｏｅｎｂｅｉｎ）在１８６１年注意到，如果把一滴无机盐混合溶液滴在一张滤纸上，那么各种盐分会以不同速度向四周扩散；德伊（Ｄ．Ｔ．Ｄａｙ）在１８９７年㊁克利特卡（Ｓ．Ｋ．Ｋｒｉｔ⁃ｋａ）在１９００年初发现把石油简单地通过碳酸钙的细粉柱，就会分离为不同馏分㊂这些工作可以说是平面色谱或者柱色谱的萌芽，但直到２０世纪初，人们只是利用吸附现象实现了简单的分离，今天看来，其原理基本都属于前沿色谱或顶替色谱㊂进入２０世纪后，人类社会的发展对科学技术提出了更高的要求，科学家需要在分子层面上实现复杂混合物的分离分析，乃至分离制备㊂完成这一历史贡献的是俄国的植物学家米哈伊㊃西蒙诺维奇㊃茨维特（ＭｉｃｈａｅｌＳｅｍｅｎｏｖｉｃｈＴｓｗｅｔｔ）（见图１）㊂正是这位杰出的科学家在２０世纪初系统地研究了色谱分离现象，并认识到这种分离方法的重要性㊂㊀㊀关于茨维特的生平及色谱的早期发现过程有不㊀第４期刘虎威，等：色谱分析发展简史及其给我们的启示图１㊀（从左到右）Ｍ．Ｓ．Ｔｓｗｅｔｔ（１８７２－１９１９），Ｒ．Ｋｕｈｎ（１９００－１９６７），Ｋ．Ｉ．Ｓａｋｏｄｙｎｓｋｉｉ（１９３０－１９９６），Ｌ．Ｓ．Ｅｔｔｒｅ（１９２２－２０１０）Ｆｉｇ．１㊀（Ｆｒｏｍｌｅｆｔｔｏｒｉｇｈｔ）Ｍ．Ｓ．Ｔｓｗｅｔｔ（１８７２－１９１９），Ｒ．Ｋｕｈｎ（１９００－１９６７），Ｋ．Ｉ．Ｓａｋｏｄｙｎｓｋｉｉ（１９３０－１９９６），Ｌ．Ｓ．Ｅｔｔｒｅ（１９２２－２０１０）同的版本，但大同小异㊂不过，有些中文版本（包括网上资料）存在某些不符合事实的表述㊂２０世纪９０年代初，苏联著名色谱学者Ｋ．Ｉ．Ｓａｋｏｄｙｎｓｋｉｉ教授（见图１）和美国耶鲁大学Ｌ．Ｓ．Ｅｔｔｒｅ教授（见图１）对色谱发现的历史进行过深入研究，我们在这里仅根据他们的严肃考证［４，５］来简述色谱的初期发展历程㊂㊀㊀茨维特１８７２年５月１４日生于意大利的阿斯蒂（Ａｓｔｉ），他父亲是俄国外交官，当时在瑞士工作，母亲是意大利人，在茨维特出生后便去世㊂茨维特１３岁前生活在瑞士洛桑，后随其父到日内瓦，１８９１年从日内瓦学院（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｅｎｅｖａ）毕业后进入日内瓦大学（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｎｅｖａ）学习，并于１８９３年获得物理与数学系的学士学位㊂而后转学植物学，１８９６年获得细胞生理学博士学位㊂随后回国与其父团聚于克里米亚半岛，１８９６年底迁居到圣彼得堡，开始在俄罗斯帝国科学院（ｔｈｅＩｍｐｅｒｉａｌＲｕｓｓｉａｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ）的植物实验室工作㊂由于俄罗斯不承认他的瑞士学位，茨维特必须在俄罗斯再次攻读（在职）博士学位㊂随后他谋得一个植物学私人教职，工作于Ｐ．Ｌｅｓｇａｆｔ的生物实验室㊂１９００年其父在雅尔塔去世㊂茨维特于１９０１年通过题目为叶绿素的物理化学研究的学位论文答辩，获得喀山大学（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＫａｚａｎ）的硕士学位㊂１９０１年１０月他在圣彼得堡召开的第１１届俄国自然科学家与医生协会大会上发表了叶绿素生理学研究的方法和任务的报告，并于年底作为实验助理进入波兰华沙大学工作㊂㊀㊀１９０３年茨维特成为华沙大学的助理教授并在波兰其他大学讲授植物学课程㊂是年３月，他在华沙自然科学家协会的生物学会议上作了关于新吸附现象的报告，第一次公布了他的色谱研究结果㊂１９０６年３月他给德国的植物学刊物ｔｈｅＢｅｒｉｃｈｔｅｄｅｒＤｅｕｔｓｃｈｅｎＢｏｔａｎｉｓｃｈｅｎＧｅｓｅｌｓｃｈａｆｔ（德国植物学报告）投了两篇关于色谱的重要学术论文，１９０７年５月在柏林举行的一次德国植物学会会议上，他系统介绍了色谱技术，并展示了分离得到的纯色素㊂是年８月他受聘为华沙兽医研究所的讲师，后与波兰女子ＨｅｌｅｎａＡ．Ｔｒｕｓｅｖｉｃｈ结婚㊂１９０８年１０月成为华沙工学院（ＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷａｒｓａｗ）化学与采矿系的资深讲师，这期间他完成了俄罗斯博士学位论文动物和植物界的叶绿素，并于１９１０年在华沙出版（３０年后此书对Ｋｕｈｎ的研究工作起了重要作用），１９１０年１１月在华沙大学通过了博士学位论文答辩㊂这期间他于１９０９年底的第１２届俄国自然科学家与医生协会大会上宣读了题为分析色素混合物的物理新方法及其在叶绿素研究中的应用的报告，全面阐述了色谱分离方法㊂㊀㊀１９１１年底，茨维特在莫斯科参加了普通和应用化学Ｍｅｎｄｅｌｅｗ大会，作了题为叶绿素化学的现状的报告，同年还获得俄罗斯帝国科学院的Ｍ．Ｎ．Ａｋｈｍａｔｏｖ奖㊂１９１４年位于西西伯利亚的托木斯克大学（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｏｍｓｋ）聘请他为植物学教授，但被他以气候不适的理由拒绝㊂１９１５年夏他偕妻子离开华沙去俄罗斯敖德萨，期间德国军队占领了波兰，他无法返回华沙，便暂居莫斯科㊂此时波兰一些高校迁徙到莫斯科，他便加盟华沙工学院㊂１９１６年８月他在迁移到诺夫哥罗德的华沙工学院继续教学工作，后因健康原因在高加索山区休养㊂１９１７年㊃９４３㊃色谱第３７卷３月爱沙尼亚塔尔图大学（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴａｒｔｕ）聘请他为植物学教授和植物园主任，他随即于９月到塔尔图开始其教学和科研工作㊂１９１８年８月德国军队进犯塔尔图后，他随俄国教授们迁徙到沃罗涅什，１９１９年６月２６日因喉部慢性感染而病故于沃罗涅什，终年４７岁㊂其妻子则于１９２２年病逝于黑海东岸的格列博夫卡㊂二战期间茨维特的坟墓被毁，直到１９９２年人们才在１９１９年埋葬他的地方（Ｏｋａｔａ⁃Ａｌｅｋｓｅｅｖｓｋｙ寺院）立了一块墓碑㊂值得一提的是，１９１８年有几位著名科学家曾推荐茨维特作为诺贝尔化学奖候选人［６］，但最后没有颁给他㊂而到１９１９年这位色谱之父就辞世了，这令后来的很多色谱学者为之感叹（事实上，１９１９年没有颁发诺贝尔化学奖）㊂图２㊀（ａ）１９０６年和（ｂ）１９０８年茨维特发表的色谱装置和色谱图示意Ｆｉｇ．２㊀（ａ）ＩｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃｄｅｖｉｃｅｐｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＴｓｗｅｔｔｉｎ１９０６ａｎｄ（ｂ）ａｃｈｒｏ⁃ｍａｔｏｇｒａｍｉｎ１９０８㊀㊀由上可知，茨维特于１９０１年（甚至更早一些）在试验中观察到了色谱现象，这在其硕士学位论文中有所描述，并在俄国国内学术会议上做了有关报告［７］㊂当时，茨维特在一根玻璃管的底部塞上一团棉花，在管中填入粉末状吸附剂，例如碳酸钙等，然后把该吸附管与吸滤瓶连接，把有色植物叶子的石油醚萃取液倾注到管内的吸附剂上面，然后用纯石油醚洗脱，植物叶中的几种色素就在管内形成不同种颜色的色带（见图２）㊂此时，茨维特对吸附分离的认识仍然没有超出前人的认识，只是观察得更为仔细和系统，这可以认为是现代色谱的萌芽㊂１９０３年在华沙国际学术会议上用俄文发表的分离叶绿素的研究结果［８］更详细地描述了实验装置和分离过程，他采用了１０９种有机和无机吸附剂来分离叶绿素等色素，并讨论了吸附材料和淋洗过程对吸附分离的影响㊂在这篇论文中，茨维特第一次认识到一种新的色谱类型，即洗脱色谱，并且用光谱方法检测了分离后的物质㊂尽管由于人们至今不知道的原因，登载该论文的俄文会议录直到１９０５年出版，且在此论文中没有出现色谱这个词汇，但Ｋ．Ｉ．Ｓａｋｏｄｙｎｓｋｉｉ坚持认为，１９０３年３月８－２１日应该作为色谱分析方法的诞生日㊂㊀㊀１９０６年茨维特在德文刊物上正式发表两篇有关液⁃固色谱的学术论文［９，１０］，文中第一次提出了Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｅ，英译名为Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，即色谱法的概念（中文也曾译作层析法或色层法）㊂这个词是由希腊语中颜色（ｃｈｒｏｍａ）和书写（ｇｒａｐｈｅｉｎ）这两个词根组成的，因此，有人在英语中将色谱称作ｃｏｌｏｒｗｒｉｔｉｎｇ［１１］㊂茨维特实验方法中的玻璃管就是色谱柱，碳酸钙就是固定相，纯净的石油醚就是流动相㊂图２是茨维特分别于１９０６年和１９０８年发表的色谱分离装置和色谱图㊂由于２０世纪初世界的科学中心在德国，只有用德文发表的论文才可能被大部分科学家所阅读㊂因此，当时西方很多顶级学者正是通过这两篇文章了解了色谱，故他们认为色谱的出现应该是１９０６年的事情㊂这也就导致了色谱发现年份的不同说法，即１９０１年说㊁１９０３年说和１９０６年说；也因为如此，进入２１世纪后人们用了５年多的时间来纪念色谱发现１００周年㊂波兰化学会的分析化学家于１９９４年９月在华沙大学生物学楼的墙上挂了一块纪念牌，上面用波兰语写着铭文为（译作中文）Ｍ．Ｓ．Ｔｓｗｅｔｔ博士于１９０１－１９０８年在此建筑内发现了色谱㊂２㊀色谱分析方法的发展［１２］㊀㊀茨维特发现的色谱在科学上有重大意义，但并没有立即得到当时化学界的重视㊂原因是多方面的：第一，茨维特是植物学家，他的研究工作主要在植物学界交流，其他领域的科学家不容易了解到；第二，他的工作开始以俄文发表，而当时科学的中心在德国，德文被认为是国际科学语言（正如今天科学的中心在美国，英文是国际科学语言），这就使得国际科学家没有及时了解到色谱这一技术；第三，当时的茨维特不是一位著名的科学家，所以难以获得科学界知名人物的关注和支持，即使当时的植物学界也有一些著名的科学家对茨维特的色谱方法持否定态度；第四，当时的科学技术及社会经济的发展对分析分离（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，即分子水平的分离）还没有迫切的需求，一般的制备分离（即ｉｓｏｌａｔｉｏｎ，主要是蒸㊃０５３㊃㊀第４期刘虎威，等：色谱分析发展简史及其给我们的启示馏和萃取方法）就能满足要求了㊂因此，尽管在茨维特之后也有一些科学家使用了色谱方法进行化学物质的分离，但并没有引起科学界的广泛注意㊂㊀㊀直到１９３１年，著名的奥地利裔德国化学家Ｒ．Ｋｕｈｎ及其合作者Ｅ．Ｌｅｄｅｒｅｒ使用了茨维特的液⁃固色谱法，用碳酸钙吸附剂填充的玻璃管（内径１ｃｍ，长度１５ｃｍ）对来自蛋黄的３０ｍｇ叶黄素样品经过３次分离，得到了３种胡萝卜素异构体，即α⁃胡萝卜素（ｍｐ１８８ħ）㊁β⁃胡萝卜素（ｍｐ１８４ħ）㊁γ⁃胡萝卜素（ｍｐ１７８ħ），从而证明蛋黄叶黄素是氧化胡萝卜素的混合物，同时也证明了茨维特的方法可以实现快速有效的分离（有关Ｋｕｈｎ等人的这部分研究工作，文献［１３］有详细而有趣的描述，有兴趣者可以参阅）㊂有必要指出，Ｋｕｈｎ生于维也纳，１９２２年在维也纳大学获得化学博士学位，其导师为１９１５年的诺贝尔化学奖得主Ｒ．Ｗｉｌｌｓｔäｔｔｅｒ教授（此人当年对茨维特的色谱方法是持否定态度的，他将茨维特１９１０年出版的书给了其学生Ｋｕｈｎ，Ｋｕｈｎ又交给其学生Ｌｅｄｅｒｅｒ，他们从书中学到了色谱技术）㊂１９２５年Ｋｕｈｎ受聘于慕尼黑大学，１９３８年因为其在胡萝卜素和维生素方面的研究而获得了诺贝尔化学奖（颁奖时间为１９３９年，当时德国政府要求其弃奖，但他还是在二战之后领了奖）［１３］㊂如此著名的化学家采用了色谱方法，得到了极其重要的研究结果，很快就为科学界所熟知，从而使色谱获得了重生，进入了飞快的发展阶段㊂有人做过统计［１１］，迄今为止的诺贝尔化学奖得主中有超过１２位科学家的获奖工作是与色谱分不开的㊂㊀㊀就在Ｌｅｄｅｒｅｒ和Ｋｕｈｎ的上述工作之后，Ｋｕｈｎ实验室的Ｈ．Ｂｒｏｃｋｍａｎ［１４］和Ａ．Ｗｉｎｔｅｒｓｔｅｉｎ［１５］也采用色谱方法很快获得了重要成果㊂瑞士的Ｐ．Ｋａｒｒｅｒ等［１６］和匈牙利的Ｌ．Ｚｅｃｈｍｅｉｉｓｔｅｒ等［１７］著名学者也发表了色谱应用的论文，这些都对色谱的发展起了重要的推动作用㊂１９３７年Ｓｐｒｉｎｇｅｒ出版社就出版了第一本德文色谱专论［１８］，１９３８年出现了新的色谱类型薄层色谱（ＴＬＣ）［１９］㊂㊀㊀以上讨论的是液⁃固吸附色谱的早期发展，气⁃固色谱又如何呢？事实上，１９０４年的诺贝尔化学奖得主Ｗ．Ｒａｍｓａｙ在１９０５年就利用活性炭的吸附性质成功分离了复杂的气体混合物［２０］，这应该是气⁃固色谱的萌芽㊂２０世纪４０年代初，有３组科学家同时研究气体吸附色谱㊂首先是Ｇ．Ｈｅｓｓｅ在１９４１－１９４２年采用装有淀粉的玻璃管分离了氮气中的溴和碘［２１］，后来又用硅胶填充柱和二氧化碳流动相分离了一些脂类化合物以及共沸物和顺反异构体［２２］；很可惜，他的有关研究因二战而中断了㊂再就是Ｇ．Ｄａｍｋǒｈｌｅｒ和Ｈ．Ｔｈｅｉｌｅ分离了载气流中的甲醇⁃乙醇混合物以及环己烷和苯的混合物，他们还将甘油涂在吸附剂上以降低吸附活性（这应该是最早的气⁃液色谱尝试）［２３］㊂第三组科学家是Ｅ．Ｃｒｅｍｅｒ及其学生Ａ．Ｋｕｎｔｅ等人，他们研究了乙炔加氢的动力学并分析了乙炔和乙烯的混合物㊂Ｃｒｅｍｅｒ的学生Ｆ．Ｐｒｉｏｒ则采用Ｋｕｈｎ在１９４７年开发的简单色谱装置，用炭黑作为固定相分离了空气中的二氧化碳［２４］㊂Ｃｒｅｍｅｒ的另一个学生Ｍｉｃｒｏｃｈｅｍ则分离了氮气㊁乙烯和乙炔，采用的是热导检测器［２５］㊂Ｃｒｅｍｅｒ和她的学生在二战期间还设计制造出第一台气⁃固色谱仪㊂基于这些史实，Ｓａｋｏｄｙｎｓｋｉｉ教授［２６］认为，气⁃固色谱的发明人应该是Ｇ．Ｈｅｓｓｅ和Ｅ．Ｃｒｅｍｅｒ㊂有趣的是，Ｃｒｅｍｅｒ的第一篇气⁃固色谱论文于１９４４年投送给Ｎａｔｕｒｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ杂志，经修改后该杂志于１９４５年２月录用了这一论文㊂然而，正当出版社准备以特刊付印时，印刷工厂在空袭中被炸毁，所以这篇文章就葬身于废墟之中，直到３１年后的１９７６年才作为历史文件而发表㊂㊀㊀瑞典科学家Ａ．Ｗ．Ｋ．Ｔｉｓｅｌｉｕｓ（见图３）对色谱的发展也做出了重要贡献，他和Ｓ．Ｃｌａｅｓｓｏｎ在２０世纪４０年代初对色谱方法进行了分类［２７，２８］，这种分类法一直沿用至今㊂Ｔｉｓｅｌｉｕｓ最为人知的是其电泳研究成果，他因发明了分离蛋白质的电泳装置而获得了１９４８年的诺贝尔化学奖㊂当然，电泳一直是色谱的姐妹技术，一般也包含在色谱的范畴㊂其实，Ｔｉｓｅｌｉｕｓ实验室还有一个重要贡献，即发明了液相色谱（ＬＣ）的梯度洗脱方法㊂㊀㊀分配色谱的发明要归功于英国的化学家Ａ．Ｊ．Ｐ．Ｍａｒｔｉｎ和Ｒ．Ｌ．Ｍ．Ｓｙｎｇｅ（见图３）㊂Ｍａｒｔｉｎ生于伦敦，１９３２年从剑桥大学毕业后进入物理化学实验室，此后他发展了采用氯仿⁃水的液⁃液多步萃取系统以分离维生素Ｅ㊂研究中他想到将对流中的两种液体之一固定下来，而让另一种流动，这就把萃取和色谱联系了起来㊂１９３６年获博士学位后，Ｍａｒｔｉｎ和Ｓｙｎｇｅ一起用对流分配的方法分离氨基酸㊂他们把用水饱和的硅胶装填在３０ｃｍ长的柱管中，用氯仿做流动相，将乙酰氨基酸加到柱上，同时加入甲基橙来监控氨基酸在柱管中的移动㊂他们得到的分离效率远远高于当时任何复杂的装置，这就是１９４０年分㊃１５３㊃色谱第３７卷图３㊀（从左至右）Ａ．Ｗ．Ｋ．Ｔｉｓｅｌｉｕｓ（１９０２－１９７１），Ａ．Ｊ．Ｐ．Ｍａｒｔｉｎ（１９１０－２００２），Ｒ．Ｌ．Ｍ．Ｓｙｎｇｅ（１９１４－１９９４）Ｆｉｇ．３㊀（Ｆｒｏｍｌｅｆｔｔｏｒｉｇｈｔ）Ａ．Ｗ．Ｋ．Ｔｉｓｅｌｉｕｓ（１９０２－１９７１），Ａ．Ｊ．Ｐ．Ｍａｒｔｉｎ（１９１０－２００２），Ｒ．Ｌ．Ｍ．Ｓｙｎｇｅ（１９１４－１９９４）配色谱的发明［２９］㊂很有趣的是，多年后Ｍａｒｔｉｎ回忆当年的研究工作时，写到［１３］这一工作比科学更神奇，我们当时根本不理解我们做的是什么㊂为了从理论上解释色谱分离过程，他们发展了色谱的塔板理论㊂此后，Ｍａｒｔｉｎ和Ｃｏｎｄｓｅｎ又发展了二维纸色谱［３０］㊂㊀㊀在Ｍａｒｔｉｎ的第一篇色谱论文［２９］中，作者就预言气体也可以作为分配色谱的流动相，但当时无人对此感兴趣㊂直到十年之后Ｍａｒｔｉｎ和Ａ．Ｔ．Ｊａｍｅｓ一起实现了自己的预言㊂他们采用涂敷了苯基甲基硅油（含１０％的硬脂酸）的Ｃｅｌｉｔｅ颗粒装填在４０ｃｍ的柱管中，成功分离了甲胺以及其他有机酸，从而发明了气⁃液分配色谱［３１］㊂这一成果发表于１９５２年，非常巧合的是，Ｍａｒｔｉｎ和Ｓｙｎｇｅ分享了１９５２年的诺贝尔化学奖㊂当然，获奖理由是他们在１９４１年前后对分配色谱的贡献，而不是１９５０年气⁃液色谱的发明㊂㊀㊀此后，气相色谱（ＧＣ）进入了快速发展期，在高速发展的石油化工行业迅速得到了应用㊂１９５７年英国人Ｍ．Ｊ．Ｅ．Ｇｏｌａｙ［３２］开创了开管柱（ｏｐｅｎｔｕｂｕｌａｒｃｏｌｕｍｎ）ＧＣ，习惯上称为毛细管（ｃａｐｉｌｌａｒｙ）ＧＣ，这是ＧＣ发展史上具有里程碑意义的技术创新㊂１９７９年弹性石英毛细管柱的出现使毛细管柱ＧＣ迅速普及，今天市场上８５％以上的ＧＣ柱是这种柱型㊂可以说，２０世纪５０－７０年代色谱领域ＧＣ的发展由于其强大的分离能力而独领风骚，而ＬＣ的发展则相对缓慢一些㊂原因之一是ＧＣ㊁特别是毛细管柱ＧＣ技术满足了这个时期石油化工发展对分析检测的需求，也为日益受到重视的环境保护检测提供了技术支持；二是当时工业的发展对ＬＣ的要求相对不那么迫切；三是ＬＣ的发展受到技术上的限制，尽管理论研究表明，细内径色谱柱和小颗粒填料是提高ＬＣ分离效率的关键，但小颗粒填料的制备技术尚未成熟，同时，填料粒径减小所导致的高压也是当时仪器所难以承受的㊂㊀㊀在理论方面，１９５６年荷兰学者Ｊ．Ｊ．ＶａｎＤｅｅｍｔｅｒ等［３３］在Ｍａｒｔｉｎ等人的塔板理论的基础上发展了描述色谱过程的速率理论，美国犹他大学的Ｊ．Ｃ．Ｇｉｄｄｉｎｇｓ教授总结和扩展了前人的色谱理论，从１９５５年开始研究色谱的分子动力学理论［３４］，１９６５年出版了专著‘ＤｙｎａｍｉｃｓｏｆＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａ⁃ｐｈｙ“［３５］，该书至今仍然被学术界认为是色谱的经典，这为色谱的进一步发展奠定了理论基础㊂他于１９９１年出版的著作‘ＵｎｉｆｉｅｄＳｅｐａｒａｔｉｏｎＳｃｉ⁃ｅｎｃｅ“［３６］更是推动了整个分离科学的发展㊂Ｇｉｄ⁃ｄｉｎｇｓ对分离科学的发展还有两项重要的贡献，一是发明的类似洗脱色谱的场流分级（ｆｉｅｌｄ⁃ｆｌｏｗｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ，ＦＦＦ）技术［３７］，二是从１９６５年开始作为执行编辑出版Ｅｌｓｅｖｉｅｒ的定期系列综述‘Ａｄ⁃ｖａｎｃｅｓｉｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ“直到１９９３年㊂１９９６年他因癌症而逝世，享年６６岁，被学界认为是分离科学领域的重大损失㊂㊀㊀在ＬＣ方面，１９５６年Ｅ．Ｓｔａｈｌ［３８］系统地研究了硅胶的规格㊁性能㊁薄层厚度等对分离效果的影响，并研制出薄层色谱板涂布器，从而使ＴＬＣ得到了广泛应用㊂柱色谱从茨维特的经典ＬＣ到现代高效液相色谱（ＨＰＬＣ）则是２０世纪６０年代后半期的事情㊂ＧＣ难以直接分离高沸点强极性的化合物，虽然有些被分析物可以经过衍生化处理或裂解后用ＧＣ分析，但增加了方法的复杂性，而经典ＬＣ采用玻璃管装填直径为１００μｍ左右的填料，流动相主要依靠重力驱动通过色谱柱，一般需要几个小时甚㊃２５３㊃㊀第４期刘虎威，等：色谱分析发展简史及其给我们的启示至几天完成一次分离，时间长，分析效率低㊂从塔板理论到速率理论都证明，由于气相分子扩散系数比液相大４５个数量级，故要实现ＬＣ的高效分离，就需要小粒度填料和细内径色谱柱㊂另一方面，传统的气⁃固吸附色谱难以分离强极性混合物，而制药工业的发展以及生命科学的发展却非常需要能够分离水溶液中极性化合物甚至生物大分子的方法㊂为此，２０世纪６０年代有一批科学家专注于研究提高ＬＣ分离效率和拓展应用范围的问题，从而发展了粒度在４０μｍ以下的填料，并采用高压输液泵迫使流动相通过色谱柱，这就是ＨＰＬＣ，或者称为现代ＬＣ［３９］㊂㊀㊀对ＨＰＬＣ发展有重要贡献的首先是耶鲁大学的Ｃｓ．Ｈｏｒｖáｔｈ教授团队㊂Ｈｏｒｖáｔｈ（１９３０－２００４）出生在匈牙利，毕业于布达佩斯工学院（ＢｕｄａｐｅｓｔＩｎｓｔｉ⁃ｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）的化工专业㊂１９５６年匈牙利政治动乱中他到了西德，开始在一家公司工作㊂此后于１９６１年进入Ｊ．Ｗ．ＧｏｅｔｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ攻读博士学位㊂１９６３年进入哈佛医学院（ＨａｒｖａｒｄＭｅｄｉｃａｌＳｃｈｏｏｌ）做博士后，开始ＧＣ方面的研究，开发了载体涂渍开管柱（ＳＣＯＴ）㊂而后他受聘于耶鲁大学，于６０年代中期开发了粒径为３０４０μｍ的色谱填料，并设计制造了世界上首台ＨＰＬＣ仪器［４０］㊂他也是最早使用反相ＨＰＬＣ的科学家，深入研究了反相ＨＰＬＣ的保留机理㊂还使用顶替色谱进行制备分离，后来在毛细管电泳（ＣＥ）和毛细管电色谱（ＣＥＣ）方面也有建树，对生命分析化学的发展做出了重要贡献㊂㊀㊀杜邦公司的研究团队在小颗粒填料方面做了开创性的工作，如Ｐ．Ｈａｍｉｌｔｏｎ［４１］在１９６０年就用小粒径的离子交换树脂很好地分离了氨基酸，Ｊ．Ｋｉｒｋ⁃ｌａｎｄ等人在６０年代中期开发了粒径为３０４０μｍ的硅胶填料Ｚｉｐａｘ［４２］，并且涂覆了β，βᶄ⁃氧二丙腈作为液⁃液色谱固定相㊂这种固定相稳定性差，固定液流失严重，柱寿命也就一两天，且不能进行梯度洗脱㊂这迫使他们转向高分子材料，先后开发了Ｚｉ⁃ｐａｘＳＣＸ㊁ＺｉｐａｘＳＡＸ和ＺｉｐａｘＨＣＰ３种很受市场欢迎的填料㊂ＺｉｐａｘＳＣＸ很适合药物分析，但当时美国食品药品监督管理局（ＦＤＡ）还不认可ＨＰＬＣ方法㊂ＺｉｐａｘＳＡＸ后来成为第一个被ＦＤＡ认可的填料，ＺｉｐａｘＨＣＰ则适合于分离所有疏水性化合物㊂在此期间，Ｋｉｒｋｌａｎｄ基于硅化学方法开发了键合相［４３］，获得了专利授权的ＺｉｐａｘＰｅｒｍａｐｈａｓｅ键合固定相，其中ＰｅｒｍａｐｈａｓｅＯＤＳ（Ｃ１８）成为ＨＰＬＣ的经典填料，流行至今㊂从２０世纪６０年代后期到７０年代早期，其他实验室也开发了类似的填料，如Ｗａｔｅｒｓ公司的ＣｏｒａｓｉｌＩ和ＣｏｒａｓｉｌＩＩ㊁Ｍｅｒｃｋ公司的Ｐｅｒｉｓｏｒｂ等，都对ＨＰＬＣ的发展起了重要作用㊂然而，此时的填料比表面很低（１１０ｍ２／ｇ），导致对很多物质的保留作用太弱而不能分离㊂后来Ｋｉｒｋ⁃ｌａｎｄ团队又开发了著名的Ｚｏｒｂａｘ全多孔硅胶填料，最早的粒径为７μｍ，孔径６ｎｍ（６０Å），比表面积达到３００ｍ２／ｇ，色谱性能大为提高㊂因此可以说，ＨＰＬＣ的发展史很大程度上就是填料技术的进化史，表１列出了不同年代的填料粒径变化情况㊂表１㊀ＨＰＬＣ填料粒径的发展变化Ｔａｂｌｅ１㊀ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｆｏｒＨＰＬＣＹｅａｒＰａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ／μｍＣｏｌｕｍｎｐｒｅｓｓｕｒｅ／ＭＰａ１９６０＞１０＜５１９７０１０６－１０１９８０５１０－３０１９９０３－４３０－６０２０００＜３４０－８０Ｎｏｗ＜２６０－１２０㊀㊀由表１可见，填料粒径的减小直接导致柱压力的升高，这对仪器的耐压性能提出了更高要求㊂１９６０年中期Ｋｉｒｋｌａｎｄ团队采用装配气动放大泵的８２０型仪器，通过硅橡胶隔垫密封的注射器进样㊂由于压力高，几次进样后就会漏液，一般几个小时就要更换密封垫㊂后来，他们开发了数字混合梯度装置和带样品环的进样阀，使得ＨＰＬＣ仪器性能大为提高㊂Ｗａｔｅｒｓ公司在商品化的ＨＰＬＣ仪器方面起了非常重要的作用㊂此外，对ＨＰＬＣ发展有重要贡献还有Ｌ．Ｒ．Ｓｎｙｄｅｒ㊁Ｉ．Ｈａｌáｓｚ和Ｂ．Ｋａｒｇｅｒ等人，这里不再一一介绍㊂总之，ＨＰＬＣ的出现是一批科学家在６０年代后期到７０年代初期共同研究的结果㊂㊀㊀２０世纪７０年代后期色谱的发展进入了ＧＣ和ＨＰＬＣ并驾齐驱的时代，ＧＣ越来越趋于成熟，色谱⁃质谱（ＭＳ）联用技术㊁特别是基于毛细管柱的ＧＣ⁃ＭＳ技术得到了普遍应用；ＨＰＬＣ的发展也加快了速度㊂因为在自然界已知的化合物中约１５％可以用ＧＣ直接分析，而其余８５％基本都可以用ＬＣ分析，所以，ＨＰＬＣ的发展越来越受到重视，特别是生命科学和生物制药的快速发展，更使ＨＰＬＣ成为不可或缺的分离分析方法㊂到２０世纪９０年代后期，Ｊ．Ｗ．Ｊｏｒｇｅｎｓｏｎ等［４４－４６］致力于开发粒径小于２μｍ的㊃３５３㊃色谱第３７卷ＨＰＬＣ填料，他们称之为超高压ＬＣ，即ＵＰＬＣ㊂近几年他们又在研发１１μｍ的ＵＰＬＣ填料［４７，４８］㊂需要指出，２００４年Ｗａｔｅｒｓ公司推出了基于亚２μｍ填料色谱柱的超高效ＬＣ仪器，并将ＵＰＬＣ注册为专利产品名称㊂随后其他公司也相继推出商品化的超高效ＬＣ仪器，名称有超高效液相色谱（ＵＨＰＬＣ）或超高流速液相色谱（ＵＦＬＣ）等㊂也有人对ＨＰＬＣ㊁ＵＰＬＣ和ＵＨＰＬＣ作了重新定义［４９］，我们将在其他文章中详细讨论㊂㊀㊀随着ＨＰＬＣ的飞速发展，ＬＣ⁃ＭＳ技术也取得了突破㊂获得２００２年诺贝尔化学奖的电喷雾技术逐步成为ＬＣ⁃ＭＳ／ＭＳ的标配接口㊂同时，又出现了一些新的分离分析技术㊂主要是２０世纪８０年代初由Ｊｏｒｇｅｎｓｏｎ等［５０，５１］在Ｈｊｅｒｔéｎ等［５２，５３］的工作基础上发展起来的毛细管区带电泳（ＣＺＥ），由Ｓ．Ｔｅｒａｂｅ等［５４］发展的胶束电动色谱（ＭＥＫＣ），以及９０年代出现的集ＨＰＬＣ和ＣＺＥ优点的毛细管电色谱（ＣＥＣ）［５５］，构成了较为完整的ＣＥ分离模式㊂到９０年代后期，基于整体材料的ＨＰＬＣ和ＣＥＣ受到广泛重视［５６］，随后又出现了芯片技术的快速发展，开始叫作微全分析系统（μＴＡＳ）［５７］或者芯片实验室（ｌａｂ⁃ｏｎ⁃ｃｈｉｐ）［５８］，后来统称为微流控学（ｍｉｃｒｏｆｌｕ⁃ｄｉｃｓ）［５９］，现在发展成为微纳流控（ｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏ⁃ｆｌｕｄｉｃｓ）技术［６０］㊂另一方面，超临界流体色谱（ＳＦＣ）经历了２０世纪９０年代的较快发展和随后十来年的相对停滞，近几年又有了新的进展，从样品制备中的超临界流体萃取，到生物分析㊁食品分析和药物分析的ＳＦＣ，以及制备ＳＦＣ都展现了良好的应用前景［６１］㊂㊀㊀在应用领域，２０００年６月人类基因组计划的提前完成［６２］在很大程度上得益于分析化学家发展的阵列毛细管电泳（ＡＣＥ）技术［６３］㊂从此，人类进入了功能基因组（后基因组）时代，科学家的研究重心从揭示生命的所有遗传信息转移到在整体水平上对生物功能的研究㊂基因组ＤＮＡ的测序结果还不能回答某基因的表达时间㊁表达量㊁蛋白质翻译后修饰等问题，而这些问题可望在转录组学㊁蛋白质组学㊁糖组学㊁脂质组学和代谢组学等生命组学研究中找到答案㊂这也是目前色谱和电泳及其与ＭＳ的联用技术最重要的应用领域㊂生命科学㊁环境科学㊁材料科学和新能源研究都是色谱相关技术可以发挥更大作用的领域㊂３　色谱分析方法的现状和未来㊀㊀色谱法在１００多年的发展过程中，各种方法的发展是不平衡的㊂ＬＣ出现虽然早，但ＧＣ是最早广泛应用于工业生产的技术㊂之所以如此是因为ＧＣ的分析灵敏度高，分离效率高，分析速度快，分析精度高，很好地满足了当时科学研究和社会发展的需求㊂后来ＨＰＬＣ突飞猛进，是基于小粒度填料和高压输液泵的技术突破，同时也是制药工业和生命科学的发展使然㊂目前，ＧＣ和ＨＰＬＣ是世界上应用最广的分析技术，在食品安全㊁石油化工㊁生物医药㊁环境保护㊁材料科学等领域发挥着极其重要的作用㊂将来的发展趋势是仪器的自动化㊁网络化，特别是计算机技术和人工智能的应用，以及专门的进样装置及样品预处理装置与色谱仪器的一体化，比如顶空进样㊁吹扫捕集进样㊁固相微萃取（ＳＰＭＥ）㊁超临界流体萃取（ＳＦＥ）和加压溶剂萃取（ＰＳＥ）等技术已经实现了与不同色谱仪器的在线联用㊂ＧＣ⁃ＭＳ迅速普及，全二维ＧＣ㊁多维ＬＣ以及二维ＣＥ的发展也引人注目，它们将对复杂混合物的分析发挥重要作用㊂ＨＰＬＣ近年在生命科学领域的应用发展很快，其中较为活跃的是离子色谱（ＩＣ）㊁疏水相互作用色谱（ＨＩＣ）㊁手性分离及反相色谱与其他模式结合的多维色谱㊂ＨＰＬＣ应用面广，可以进行制备分离，在生命科学和医药领域中有很好的应用前景㊂ＨＰＬＣ的仪器市场将持续增长，主要表现在ＬＣ⁃ＭＳ系统以及ＬＣ⁃ＮＭＲ系统的进一步成熟和应用范围的扩大，以及开发更为简单高效的仪器系统，包括各种新的ＭＳ技术㊂据中国行业研究报告网最新研究报告显示，到２０２２年全球色谱仪器市场总规模将达１０９９亿美元［６４］㊂㊀㊀著名色谱学者Ｇ．Ｇｕｉｏｃｈｏｎ在１９９８年发表文章［６５］认为，ＧＣ和ＨＰＬＣ是分离分析领域极为成功的范例，而ＳＦＣ和ＦＦＦ发展缓慢，ＣＥ则处于前途未卜的状态㊂关于ＳＦＣ，Ｇｉｄｄｉｎｇｓ和Ｍｙｅｒｓ早在２０世纪６０年代就发表了先驱性的研究工作，８０年代初期毛细管柱ＳＦＣ是一个研究热点，而且当时认为ＳＦＣ将掀起分析方法的革命，但是后来各大仪器公司纷纷停止了ＳＦＣ的生产，放弃了进一步开发ＳＦＣ的计划㊂毫无疑问，ＳＦＣ具有一些独特用途，兼具ＧＣ和ＬＣ的一些优点，但是它也只能在ＧＣ和ＨＰＬＣ的夹缝中生存，而ＧＣ和ＨＰＬＣ已成为广泛应用的技术，这就造成了ＳＦＣ市场有限的局面㊂值㊃４５３㊃。

色谱理论的发展历程

色谱理论的发展历程色谱理论的发展历程可以追溯到19世纪末。

早期的色谱理论主要是基于物质分离的基本原理，尤其是溶解度差异和分子吸附性质的差异。

随着科学技术的进步和分析化学领域的发展，色谱分离方法逐渐优化和发展。

20世纪20年代至30年代，对气相和液相色谱的理论研究有了重要突破。

在气相色谱方面，发展了平衡分配理论，即干燥固定相（通常为活性炭等）与气相之间的相对平衡分配。

液相色谱方面，研究了液相对类似表面活性剂的涂层和样品分子之间的吸附和分配性质。

20世纪50年代至60年代，高效液相色谱（HPLC）的出现极大地推动了色谱理论的发展。

HPLC中，液相是通过高压驱动，样品溶液在固定相上以高速流动。

在这一时期，液相色谱理论得到了深入研究，发展出了一系列相应的数学公式和实验方法。

20世纪70年代开始，以萃取色谱、气相色谱和液相色谱为基础的新色谱技术得到了广泛应用。

此后，色谱理论进一步完善和发展。

与此同时，大量的色谱仪器和设备也被开发出来，使色谱分析在化学和生物学等领域扮演着至关重要的角色。

21世纪初至今，随着纳米科技、生物技术和计算机技术的快速发展，色谱理论持续不断地演化和创新。

微流控色谱、色谱质谱联用、超高效液相色谱等新技术应运而生，为科学家们提供了更精确、快速、高效的分析手段。

同时，基于计算机模拟和计算化学的理论方法也为色谱分离的研究提供了新的思路和方法。

总的来说，色谱理论的发展历程经过多个阶段，从基础原理的探索到数学公式和实验方法的发展，再到在科学仪器和计算方法的支持下不断创新和完善。

这使得色谱分析成为现代化学和生物学研究中不可或缺的工具，为科学研究和实际应用提供了重要的支持。

陆婉珍：色谱发展史给我们的启示

陆婉珍：色谱发展史给我们的启示石油化工科学研究院陆婉珍院士2011年6月28日，“色谱百家讲坛学术报告会”（全国巡讲·北京站）在北京天文馆隆重召开，这也是继“色谱百家讲坛”继杭州站之后的全国第二站，来自北京地区的相关领域专家、学者、企业代表、分析人员等约200人参加了本次会议。

在本次会议期间，石油化工科学研究院陆婉珍院士为大家作了题为《色谱发展史给我们的启示》的精彩报告。

色谱的定义是混合的物质在固定相中移动时，由于性质的差别而得到分离。

由于物质通过固定相时有扩散，因此流出区域有一定宽度（柱效率），这是色谱动力学过程。

对于分配色谱，分子在两相间作用力不同（相对保留值r1,2），这则是色谱的热力学过程(C2)。

1908年Tswell应用柱色谱法分离了植物的色素，并且提出了色谱这一概念；1944年Consden发展了纸色谱；1949年Macllear等制作了薄层色谱(TLC)；1950年Martin 及Synge提出了气相色谱法；1956年Stahl开发了TLC的涂布法；1968年出现了液相色谱—得益于高压液体泵质量的提高；1980年出现了超临界色谱，但发展缓慢；1979年开始有毛细管电泳（CZE）的报道，它具有惊人的高柱效，因此在生化领域如：蛋白质分离、糖分析、DNA测序、手性分离、单细胞分析等方面得以大量应用；1990年人们开始注意电色谱(CE)的应用。

色谱技术的发展速度及应用范围之广是惊人的，因为它具有难以比拟的优点，如：分离效率高、应用范围广、速度快和灵敏度高等。

色谱可以与其它定性或定量的仪器联用以解决复杂混合物中各组分的定性及定量问题。

关于色谱用于过程自动的瞬时检测目前尚有一定争议。

仪器生产商对色谱技术的发展起到了不可忽视的作用。

同时色谱仪的生产销售形成了一个庞大的企业，20世纪后期其市场份额已超过10亿美元，且仍以每年5%左右的速度增长。

100年来色谱技术的发展史是按照S曲线在不断发展的，也就是说每一次发展都经过缓慢萌动期、快速发展期和饱和期，只有当一种新技术被采用后才进入第二个发展期（第二个S曲线），因此当某一技术进入饱和期以后，应尽量针对需求寻找新技术。

色谱分析法的发展历史

1、定义：色谱法又叫色层法、层析法。

初时是作为一种分离手段而研究的。

其原理是混合物中不同组分在流动相和固定相间具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，这些组分在两相间的分配反复多次，从而产生很大的分离效果使它们得以充分分离。

2、正面分析和置换展开正面分析就是连续测定流出柱的液体的折射率。

然后以折射率对体积绘制曲线，记录组分通过柱的移动情况。

一开始测出的是溶剂的折射率，因为柱上的固体足够多，可将全部溶质吸附住。

后来折射率发生了改变，吸附的最不牢固的溶质就开始与吸附剂分开，穿流过去，接着各种溶质相继流过去。

这种方法不仅已经用于分离，而且用到了脂肪酸及其酯和脂肪醇那样一些混合物的定量分析中。

置换展开在原理上类似于正面分析，它利用一种溶液进行展开，这种溶液含有一种比柱上已吸附的物质更易被吸附的溶质，层带随着柱的展开同时向下移动。

排出的溶液如正面分析一样进行分析。

这个技术的优点是，连续层带随着前后带流过去后，所含的杂质比正面分析所含的要少。

3、离子交换理论1940年美国加州理工学院的化学家J·N·威尔逊（Wilson）和德·沃尔特（D.De V ault）分别推导出层析吸附的数学式。

1941年，英国里兹的化学家马丁（A.J.P.Martin）和辛格（R.L.M.Synge）提出了与分馏类似的柱体理论，并进行“理想塔板”数的计算。

1947年，美国克林顿实验室的S·W·迈厄尔（Meyer）等计算了在溶解的与被吸收的溶质之间达到平衡过程所需的柱长。

1955年，英国哈韦尔（Harwell）原子能研究所的格留考夫（E.Gluckauf）对他们的计算加以修正，列表指出分离产物的纯度是分离因数的函数。

色谱分析学习心得：通过色谱仪分析得到的含量只是对被柱子吸附的所有溶质含量的分析。

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