第十章 色谱技术_PPT幻灯片
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色谱分析法概论PPT课件
-
44
C ·u —传质阻力项
传质阻力包括气相传质阻力Cg和液相传质阻力CL即：
C =（Cg + CL）
Cg
0.01k2 (1 k)2
dp2 Dg
CL
2 3
k (1k)2
d2f DL
k为容量因子； Dg 、DL为扩散系数。
减小担体粒度，选择小分子量的气体作载气，可降低传质 阻力。
-
45
2.载气流速与柱效——最佳流速
n=L/H 理论塔板数与色谱参数之间的关系为：
n5.5(4tR )21(6tR)2
Y1/2
Wb
保留时间包含死时间，在死时间内不参与分配!
-
39
2.有效塔板数和有效塔板高度
• 单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高。
• 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。
• 组分在tM时间内不参与柱内分配。需引入有效 塔板数和有效塔板高度：
峰高一半处的宽 度GH
w1 2.354 2
-
23
3.标准偏差 σ
两个拐点E和F之间的距离 的 一半
4.峰面积 A 色谱峰与基 线延长线所包围的面积， 精确计算时
w A1.06h5 1 2
-
24
• 保留值的定义
1.保留时间 t R
从进样开始到色 谱峰最大值出现 时所需的时间
-
25
• 保留值的定义
n理5.5(4Yt1R /2)21(6W tRb)2
n有效
5.54(
t
' R
Y1/ 2
)2
16(
t
' R
Wb
)2
L H有效 n有效
-
40
气相色谱(GC)基础知识——基本原理PPT课件分析 共99页
范弟姆特方程
B H A Cu
u 流动相 线速度
1) 涡流扩散项A
A2dp
固定相颗粒越小，填充的越均匀 A越小，H越小，柱效越高，色谱峰越窄。
2) 分子扩散项B/u(纵向扩散项)
流动相
B2Dg
产生原因：浓度梯度
影响因素：流动相流速；
气体扩散系数 (Dg
1) M载气
柱内谱带构型 相应的响应信号
最小板高:
H最小＝A+2(BC)1/2 ＝0.08+2(0.65×0.003)1/2＝0.17cm
四 分离度
定义： R tr2tr1 2(tr2tr1)
12(W1W2) (W1W2) tr2, tr1: 组分2和组分1的保留时间 W2, W1: 组分2和组分1的峰底宽度
R=1.5 完全分离
(50％三氟丙基)甲 基聚硅氧烷
聚乙二醇
非极性 脂肪烃化合物， 石化产品
中等极性 极性化合物，如 高级脂肪酸
中强极性 极性化合物，如 醇、羧酸酯等
2 气固色谱固定相
分离对象
永久性气体 惰性气体 低沸点有机化合物
固体吸附剂
硅胶－强极性 氧化铝－弱极性 活性炭－非极性 分子筛－强极性 高分子多孔微球(GDX)
红色
{ 硅藻土 白色
{ { 担体(载体)
组成
固定液
非硅藻土
对载体的要求
a. 具有多孔性，即比表面积大。
b. 化学惰性，表面没有活性，有较好的 浸润性。
c. 热稳定性好。
d. 有一定的机械强度，使固定相在制备 和填充过程中不易粉碎。
担体的表面处理
a. 酸洗－浓盐酸浸泡，除去碱性作用基团 b. 碱洗－氢氧化钾甲醇溶液浸泡，除去酸
B H A Cu
u 流动相 线速度
1) 涡流扩散项A
A2dp
固定相颗粒越小，填充的越均匀 A越小，H越小，柱效越高，色谱峰越窄。
2) 分子扩散项B/u(纵向扩散项)
流动相
B2Dg
产生原因：浓度梯度
影响因素：流动相流速；
气体扩散系数 (Dg
1) M载气
柱内谱带构型 相应的响应信号
最小板高:
H最小＝A+2(BC)1/2 ＝0.08+2(0.65×0.003)1/2＝0.17cm
四 分离度
定义： R tr2tr1 2(tr2tr1)
12(W1W2) (W1W2) tr2, tr1: 组分2和组分1的保留时间 W2, W1: 组分2和组分1的峰底宽度
R=1.5 完全分离
(50％三氟丙基)甲 基聚硅氧烷
聚乙二醇
非极性 脂肪烃化合物， 石化产品
中等极性 极性化合物，如 高级脂肪酸
中强极性 极性化合物，如 醇、羧酸酯等
2 气固色谱固定相
分离对象
永久性气体 惰性气体 低沸点有机化合物
固体吸附剂
硅胶－强极性 氧化铝－弱极性 活性炭－非极性 分子筛－强极性 高分子多孔微球(GDX)
红色
{ 硅藻土 白色
{ { 担体(载体)
组成
固定液
非硅藻土
对载体的要求
a. 具有多孔性，即比表面积大。
b. 化学惰性，表面没有活性，有较好的 浸润性。
c. 热稳定性好。
d. 有一定的机械强度，使固定相在制备 和填充过程中不易粉碎。
担体的表面处理
a. 酸洗－浓盐酸浸泡，除去碱性作用基团 b. 碱洗－氢氧化钾甲醇溶液浸泡，除去酸
色谱法概论PPT课件
能。
色谱法与其他技术的联用
色谱-质谱联用（GC-MS, LC-MS）
通过将色谱的分离能力与质谱的高灵敏度检测相结合，可实现对复杂样品中目标化合物 的定性和定量分析，广泛应用于药物代谢、环境监测等领域。
色谱-光谱联用（GC-IR, LC-UV/Vis）
色谱与光谱技术的联用可以提供更丰富的化合物结构和组成信息，有助于深入了解化合 物的性质和行为。
实验材料
确保色谱柱、试剂、溶 剂等材料的质量和纯度，
以满足实验要求。
实验设备
检查色谱仪、检测器、 注射器等设备的运行状 况，确保实验过程中设
备正常工作。
实验设计
根据实验目的和要求， 设计合理的色谱条件和
实验方案。
实验安全
注意实验过程中的安全 问题，如使用有毒有害
试剂时的防护措施。
实验操作步骤
色谱柱安装与条件设置
数据整理
整理实验过程中记录的数据，包括 色谱图、峰面积等。
结果分析
对实验结果进行深入分析，探究可 能的原因和影响因素。
03
02
结果判断
根据实验目的和要求，判断实验结 果是否符合预期。
结论总结
总结实验结果，得出结论，并提出 进一步改进和完善的建议。
04
04 色谱法在分析化学中的应 用
在食品分析中的应用
食品成分分析
色谱法用于分离和检测食品中的营养 成分，如脂肪、蛋白质、碳水化合物、 维生素和矿物质等，以确保食品质量 和安全。
食品添加剂分析
食品污染物分析
色谱法用于检测食品中的有害物质， 如农药残留、重金属、霉菌毒素等， 以防止食品污染和保障食品安全。
色谱法用于检测食品中添加的防腐剂、 色素、香料等成分，以控制食品添加 剂的使用量，保障消费者健康。
色谱法基本理论PPT课件
阐述本ppt课件的目的，即帮助学习者 系统了解和掌握色谱法的基本原理、 技术和应用，提高分析问题和解决问 题的能力。
02 色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法的基本原理是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配平衡来实现分离。当流动 相经过固定相时，与固定相发生相互作用，使得不同物质在固定相和流动相之间的分配平 衡不同，从而实现分离。
开发新型色谱技术
研究和发展新型色谱技术，如微流控芯片色谱、超临界流体色谱等， 以适应不同类型和规模的样品分析。
联用技术结合
将色谱法与其他分析技术（如质谱、光谱等）联用，可以实现更复杂 样品的高效分离和鉴定。
自动化和智能化发展
通过自动化和智能化技术的引入，实现色谱分析的远程控制、实时监 测和数据分析，提高分析效率和准确性。
感谢您的观看
分配平衡
色谱法中的分配平衡是指物质在固定相和流动相之间的分布情况。物质在两相之间的分配 平衡受到多种因素的影响，如物质的性质、温度、压力等。
相互作用
物质在固定相和流动相之间的相互作用是影响分配平衡的重要因素。不同的物质与固定相 和流动相之间的相互作用力不同，因此表现出不同的分配平衡，从而实现分离。
固定相和流动相
保留机制
01
保留机制
保留机制是指物质在色谱法中通过固定相的保留作用而滞留在固定相中
的过程。物质的保留机制主要取决于物质与固定相之间的相互作用力和
性质差异。
02
竞争吸附
在色谱法中，多种物质会竞争吸附到固定相上，形成竞争吸附现象。竞
争吸附会影响物质的保留时间和分离效果，因此在选择固定相和流动相
时需要考虑竞争吸附的影响。
色谱法可用于研究化学反应动力学，通过分析反应中间产物和产物， 揭示反应机理和速率常数。
02 色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法的基本原理是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配平衡来实现分离。当流动 相经过固定相时，与固定相发生相互作用，使得不同物质在固定相和流动相之间的分配平 衡不同，从而实现分离。
开发新型色谱技术
研究和发展新型色谱技术，如微流控芯片色谱、超临界流体色谱等， 以适应不同类型和规模的样品分析。
联用技术结合
将色谱法与其他分析技术（如质谱、光谱等）联用，可以实现更复杂 样品的高效分离和鉴定。
自动化和智能化发展
通过自动化和智能化技术的引入，实现色谱分析的远程控制、实时监 测和数据分析，提高分析效率和准确性。
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分配平衡
色谱法中的分配平衡是指物质在固定相和流动相之间的分布情况。物质在两相之间的分配 平衡受到多种因素的影响，如物质的性质、温度、压力等。
相互作用
物质在固定相和流动相之间的相互作用是影响分配平衡的重要因素。不同的物质与固定相 和流动相之间的相互作用力不同，因此表现出不同的分配平衡，从而实现分离。
固定相和流动相
保留机制
01
保留机制
保留机制是指物质在色谱法中通过固定相的保留作用而滞留在固定相中
的过程。物质的保留机制主要取决于物质与固定相之间的相互作用力和
性质差异。
02
竞争吸附
在色谱法中，多种物质会竞争吸附到固定相上，形成竞争吸附现象。竞
争吸附会影响物质的保留时间和分离效果，因此在选择固定相和流动相
时需要考虑竞争吸附的影响。
色谱法可用于研究化学反应动力学，通过分析反应中间产物和产物， 揭示反应机理和速率常数。
色谱法原理PPT课件
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。
第32页/共74页
简单地认为：在每一块塔板上，溶质在两相间很 快达到分配平衡，然后随着流动相按一个一个塔板的方 式向前移动。对于一根长为L的色谱柱，溶质平衡的次 数应为： n = L / H
n称为理论塔板数。与精馏塔一样，色谱柱的柱 效随理论塔板数n的增加而增加，随板高H的增大而减 小。
利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分 离的方法称为分配色谱法。
利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不 同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。
利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达 到分离的方法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。
最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与固定相 （固定化分子）的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和 色谱法，常用于蛋白质的分离 。
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0.54
0
0.0
0.5
1.0
色谱峰
基线
1.75
1.5
2.0
3.23 3.77
2.5
3.0
3.5
4.0
第14页Time/共(min7) 4页
4.91
4.5
5.0
保留时间
NL:
色 8.92E3
TIC F: + c
谱 SRM ms2
465.30@23.00 [
2．保留时间tR
试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历 的时间，称为保留时间，如图中O′B．它相当于样 品到达柱末端的检测器所需的时间．
第18页/共74页
第32页/共74页
简单地认为：在每一块塔板上，溶质在两相间很 快达到分配平衡，然后随着流动相按一个一个塔板的方 式向前移动。对于一根长为L的色谱柱，溶质平衡的次 数应为： n = L / H
n称为理论塔板数。与精馏塔一样，色谱柱的柱 效随理论塔板数n的增加而增加，随板高H的增大而减 小。
利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分 离的方法称为分配色谱法。
利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不 同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。
利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达 到分离的方法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。
最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与固定相 （固定化分子）的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和 色谱法，常用于蛋白质的分离 。
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色谱峰
基线
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3.23 3.77
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保留时间
NL:
色 8.92E3
TIC F: + c
谱 SRM ms2
465.30@23.00 [
2．保留时间tR
试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历 的时间，称为保留时间，如图中O′B．它相当于样 品到达柱末端的检测器所需的时间．
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色谱法原理及应用ppt课件
2024/8/5
5. 联机的定性方法 色谱-质谱联用仪（GC-MS；LC-MS） 色谱-红外光谱联用仪； 组分的结构鉴定
1.0 DEG/MI N
HEWLET PTACKAR
5972A
D
Mass Selectiv eDetecto r
Sample
DC AB
Sample
HEWLETT PACKARD
5890
2024/8/5
2.色谱法分类
气相色谱：流动相为气体（称为载气）。 按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱； 按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱
1952年James和Martin发表了 从理论到实践比较完整的气液 色谱方法，因而获得了1952年 的诺贝尔化学奖。
2024/8/5
液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。 按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。 离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相， 不同pH值的水溶液为流动相。
2024/8/5
（2）碳数规律定性 同系物间，在一定温度下，调整保留值的对数与该分子
的碳数成线性关系，即
2024/8/5
4、影响保留值测定准确性的因素 1．死时间的影响及计算方法
2．载体吸附作用的影响 3．进样量的影响 4．载气纯度的影响 （1）载气中水分对保留值的影响 （2）载气中含氧量对保留值的影响 5．固定液纯度的影响
Gas Chromatograph (GC)
B A CD
Separation
Mass Spectrometer (MS)
A B C D
Identification
2024/8/5
二、色谱定量分析方法
1、定量分析的基本公式 2、定量校正因子的测定
5. 联机的定性方法 色谱-质谱联用仪（GC-MS；LC-MS） 色谱-红外光谱联用仪； 组分的结构鉴定
1.0 DEG/MI N
HEWLET PTACKAR
5972A
D
Mass Selectiv eDetecto r
Sample
DC AB
Sample
HEWLETT PACKARD
5890
2024/8/5
2.色谱法分类
气相色谱：流动相为气体（称为载气）。 按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱； 按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱
1952年James和Martin发表了 从理论到实践比较完整的气液 色谱方法，因而获得了1952年 的诺贝尔化学奖。
2024/8/5
液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。 按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。 离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相， 不同pH值的水溶液为流动相。
2024/8/5
（2）碳数规律定性 同系物间，在一定温度下，调整保留值的对数与该分子
的碳数成线性关系，即
2024/8/5
4、影响保留值测定准确性的因素 1．死时间的影响及计算方法
2．载体吸附作用的影响 3．进样量的影响 4．载气纯度的影响 （1）载气中水分对保留值的影响 （2）载气中含氧量对保留值的影响 5．固定液纯度的影响
Gas Chromatograph (GC)
B A CD
Separation
Mass Spectrometer (MS)
A B C D
Identification
2024/8/5
二、色谱定量分析方法
1、定量分析的基本公式 2、定量校正因子的测定
色谱法导论PPT课件
色谱法的应用领域
01
02
03
04
化学分析
色谱法广泛应用于化学分析领 域，用于分离和测定复杂有机 化合物、无机离子和金属配合 物等。
生物医药
在生物医药领域，色谱法用于 分离和纯化生物分子、药物成 分以及检测药物残留等。
环境监测
在环境监测领域，色谱法用于 检测空气、水和土壤中的有害 物质，如有机污染物、重金属 等。
新型硅胶基质固定相
硅胶基质固定相具有良好的热稳定性和化学稳定性， 可用于分离各种极性化合物。
新型聚合物固定相
聚合物固定相具有高选择性、高柱效和良好的耐受性， 可用于分离复杂样品。
新型手性固定相
手性固定相可用于拆分光学异构体，为手性化合物的 分离提供了新的解决方案。
色谱仪器的发展
高效液相色谱仪
高效液相色谱仪具有高分离效能、高灵敏度和广 泛应用的特点，已成为色谱分析的重要手段。
食品成分分析
色谱法用于分析食品中的营养成分，如脂肪、蛋白 质、糖类等，以评估食品的质量和营养价值。
食品添加剂检测
色谱法用于检测食品中添加剂的含量，确保食品的 安全性和合规性。
食品污染物检测
色谱法用于检测食品中的污染物，如农药残留、重 金属等，保障食品安全和消费者健康。
在环境监测中的应用
01
空气污染物的分离 与测定
食品工业
在食品工业中，色谱法用于检 测食品中的添加剂、农药残留 和营养成分等。
02
色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法通过流动相和固定相之 间的相互作用，使不同组分在 固定相和流动相之间的分配系 数不同，从而实现各组分的分 离。
分配系数
各组分在固定相和流动相之间 的分配系数决定了它们在色谱 分离中的行为。分配系数越大 ，组分在固定相上的保留越强 ，越难以被洗脱。
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• Rs 值越大，两种组分分离的越好。 Rs = 1，两组 分具有较好的分离，互相沾染约2%，即每种组分的 纯度约为98%。当Rs=1.5时，两组分基本完全分开 ，每种组分的纯度可达到99.8%。
信
号
强
度
峰不对称因子
=b/a
a
b
10%峰高
洗脱体积/ 时间
峰不对称因子（As），主要是反映固定相与组分之间的作用 力强弱情况，如果As越大，则表明组分与固定相在特定洗脱条 件下相互作用力越大，产生拖尾现象。
一、吸附类型
（一）物理吸附——分子间引力（范德华力） 特点：
（1）无选择性 （2）吸附量可由物系不同
相差较大 （3）低温可进行 （4）单、多分子层吸附均可 （5）易达到吸附平衡状态
一、吸附类型
（二）化学吸附——化学键 特点：（1）较高温进行
（2）放热 （3）单分子吸附 （4）不易和解析，平衡慢 （5）选择性强
活性炭按照粒径大小可分为粉末活性炭 、颗粒活性炭以及基于粉末活性炭制备的颗 粒型活性炭。
（二）、大孔网状聚合物吸附剂
性质与活性炭、硅胶相似，简称大网格吸附剂 、大孔树脂吸附剂或吸附树脂。 （1）脱色去臭力与活性炭相当，对有机物质具有良 好的选择性 （2）性质稳定，机械强度好，经久耐用，品种多 （3）吸附速度快，易解吸，易再生，直径在 0.2~0.8mm之间，不污染环境，使用方便 （4）价格昂贵，吸附效果 易受流速和溶质浓度等因 素影响
一、吸附类型
（三）交换吸附——双电层 特点：（1）吸附剂和溶液发生离子交换
（2）吸附力决定于离子所带电荷
二、常用吸附剂
吸附剂具备特性： （1）对被分离的物质具有很强的吸附能力，即
平衡吸附量大； （2）有较高的吸附选择性； （3）有一定的机械强度，再生容易； （4）性能稳定、价廉易得。
（一）、活性炭
加样和流动相入口
输液 泵
贮液 瓶
色谱柱
洗脱液 收集并检测
进 样 进样
阀
检测器 流出液
• （二）固定相
• 也称为柱填料，是液相色谱的核心部件 。固定相的骨架材料又称为色谱基质利用化 学或其他方法将相应特性的分子键合至色谱 基质表面，构成键合固定相，也称为键合相 色谱填料。
1.色谱基质
无机材料
• 多孔硅胶 • 可控孔径玻璃 • 羟基磷灰石 • 氧化铝、氧化锆
有机高分子
• 聚苯乙烯-二乙烯苯 • 聚甲基丙烯酸酯 • 纤维素 •葡聚糖及其修饰产物
2.粒径和结构
LC应用
粒径（m ）
分析型
3～10
制备型
10～40
低压/大规模制备 40～150 型
极大规模制备型 150～300
3.填料孔径
• 色谱基质的孔径一般必须是待纯化的溶质 分子大小的5倍以有利于它们通过分子扩散 进入所有的孔。
的平衡，确定最大样品负载量；
• （2）以装柱的形式，在柱色谱中，当进样量达到柱子的饱 和负载量时，洗脱液中样品的浓度等于注入样品的浓度。
第二节 吸附色谱
• 吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具 有选择吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的 过程，被吸附的物质称为吸附质。
• 四个步骤： • （1）吸附剂通入待分离的料液（或气体）； • （2）吸附质被吸附到吸附剂表面 • （3）料液流出 • （4）吸附质解吸回收，吸附剂再生。
目录
• 第一节 色谱技术概述 • 第二节 吸附色谱 • 第三节 基于疏水作用的高效液相色谱 • 第四节 体积排阻色谱 • 第五节 亲和色谱 • 第六节 离子交换色谱
学习目标
掌握
色谱基本理论、基本概念；生物药品的常 用吸附色谱、反相色谱、离子交换色谱以 及亲和色谱技术
熟 悉 各种色谱技术中常用的色谱固定相
B
峰高 WBh/2 （h）
WB VRB 洗 脱 体 积 /
时间
• 保留因子或容量因子：k=(tR-to)/to=(VR-Vo)/Vo • k越大，则表明该溶质在特定条件下与固定相
的作用力越强，对应于保留时间来说，其保 留时间较长；反之，则保留时间较短。
• 选择因子：=kB/kA • 选择因子越大，则表明A和B两种成分于特
了 解 各类色谱技术的应用领域
能力要求
针对目标药物体系，熟练选择合适的色 谱技术对目标药物进行分离纯化。
第一节 色谱技术概述
色谱(Chromatography)技术又被称为 层析技术。
二、基本概念
（一）概述
液相色谱主要通过目标组分或待分离物在两 相间分配能力或作用力不同而使目标组分得以分 离，其中一相保持不动，称为固定相，而另一相 移动，被称为流动相。待分离组分，通过在固定 相以及流动相之间各种作用力的矢量和差异而得 到分离，这些作用有色散力、氢键、离子键、亲 水作用、疏水作用、静电相互作用、分子扩散、 亲和、络合、共价键修饰或交换等。
大孔填料
中孔填料
1000到10000Å 180~500Å
微孔填料 60~120Å
• 4.键合相：是共价键合或通过吸附、涂敷等附
着于色谱基质表面上的提供与流动相中溶质分
子产生相互作用的分子。
三、色谱效率
（一）基本保留原理
信 号
tRB
强
度
tRA
A
半峰宽
to
WAh/2
基线峰
宽
WA
（样品0 注射（V死o 体积） VRA
定条件下在该柱子上越容易被分离开来。
• 柱效：N=16(tR/W)2=5.54(tR/Wh/2)2 • 柱子效率越高表明特定条件下固定相对某溶质的分
离效果越好。
• 分辨率：Rs=(tRB-tRA)/(WA+WB)1/2 =(tRB-tRA)( WAh/2+WBh/2)0.85 =(1/4)(-1)(N1/2)(k/1+k)
（二）柱效
• 柱效：N=16(tR/W)2=5.54(tR/Wh/2)2
• 依据塔板理论，塔板数越高，表明溶质分子 在柱子上的分离效率越高。N已知，柱效可 通过柱子的长度（L）与理论塔板高度（H） 之间的比值进行计算，即N=L/H。
• 小粒径色谱填料、低流动相流速和不太粘稠 的流动相有利于减小H值。H值小，则N大， 此时W也小。
（三）样品负载量
• 样品负载量也称柱容量，是指可以注入色谱系统而又不会使 柱过载的最大可进样品量，通常以每克柱填料对应和其对应的样品处理能力，对于分析性色 谱来说，样品负载量决定了动态的分析范围。
• 两种计算方法： • （1）以非装柱的形式，通过样品与对应数量的柱填料之间
信
号
强
度
峰不对称因子
=b/a
a
b
10%峰高
洗脱体积/ 时间
峰不对称因子（As），主要是反映固定相与组分之间的作用 力强弱情况，如果As越大，则表明组分与固定相在特定洗脱条 件下相互作用力越大，产生拖尾现象。
一、吸附类型
（一）物理吸附——分子间引力（范德华力） 特点：
（1）无选择性 （2）吸附量可由物系不同
相差较大 （3）低温可进行 （4）单、多分子层吸附均可 （5）易达到吸附平衡状态
一、吸附类型
（二）化学吸附——化学键 特点：（1）较高温进行
（2）放热 （3）单分子吸附 （4）不易和解析，平衡慢 （5）选择性强
活性炭按照粒径大小可分为粉末活性炭 、颗粒活性炭以及基于粉末活性炭制备的颗 粒型活性炭。
（二）、大孔网状聚合物吸附剂
性质与活性炭、硅胶相似，简称大网格吸附剂 、大孔树脂吸附剂或吸附树脂。 （1）脱色去臭力与活性炭相当，对有机物质具有良 好的选择性 （2）性质稳定，机械强度好，经久耐用，品种多 （3）吸附速度快，易解吸，易再生，直径在 0.2~0.8mm之间，不污染环境，使用方便 （4）价格昂贵，吸附效果 易受流速和溶质浓度等因 素影响
一、吸附类型
（三）交换吸附——双电层 特点：（1）吸附剂和溶液发生离子交换
（2）吸附力决定于离子所带电荷
二、常用吸附剂
吸附剂具备特性： （1）对被分离的物质具有很强的吸附能力，即
平衡吸附量大； （2）有较高的吸附选择性； （3）有一定的机械强度，再生容易； （4）性能稳定、价廉易得。
（一）、活性炭
加样和流动相入口
输液 泵
贮液 瓶
色谱柱
洗脱液 收集并检测
进 样 进样
阀
检测器 流出液
• （二）固定相
• 也称为柱填料，是液相色谱的核心部件 。固定相的骨架材料又称为色谱基质利用化 学或其他方法将相应特性的分子键合至色谱 基质表面，构成键合固定相，也称为键合相 色谱填料。
1.色谱基质
无机材料
• 多孔硅胶 • 可控孔径玻璃 • 羟基磷灰石 • 氧化铝、氧化锆
有机高分子
• 聚苯乙烯-二乙烯苯 • 聚甲基丙烯酸酯 • 纤维素 •葡聚糖及其修饰产物
2.粒径和结构
LC应用
粒径（m ）
分析型
3～10
制备型
10～40
低压/大规模制备 40～150 型
极大规模制备型 150～300
3.填料孔径
• 色谱基质的孔径一般必须是待纯化的溶质 分子大小的5倍以有利于它们通过分子扩散 进入所有的孔。
的平衡，确定最大样品负载量；
• （2）以装柱的形式，在柱色谱中，当进样量达到柱子的饱 和负载量时，洗脱液中样品的浓度等于注入样品的浓度。
第二节 吸附色谱
• 吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具 有选择吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的 过程，被吸附的物质称为吸附质。
• 四个步骤： • （1）吸附剂通入待分离的料液（或气体）； • （2）吸附质被吸附到吸附剂表面 • （3）料液流出 • （4）吸附质解吸回收，吸附剂再生。
目录
• 第一节 色谱技术概述 • 第二节 吸附色谱 • 第三节 基于疏水作用的高效液相色谱 • 第四节 体积排阻色谱 • 第五节 亲和色谱 • 第六节 离子交换色谱
学习目标
掌握
色谱基本理论、基本概念；生物药品的常 用吸附色谱、反相色谱、离子交换色谱以 及亲和色谱技术
熟 悉 各种色谱技术中常用的色谱固定相
B
峰高 WBh/2 （h）
WB VRB 洗 脱 体 积 /
时间
• 保留因子或容量因子：k=(tR-to)/to=(VR-Vo)/Vo • k越大，则表明该溶质在特定条件下与固定相
的作用力越强，对应于保留时间来说，其保 留时间较长；反之，则保留时间较短。
• 选择因子：=kB/kA • 选择因子越大，则表明A和B两种成分于特
了 解 各类色谱技术的应用领域
能力要求
针对目标药物体系，熟练选择合适的色 谱技术对目标药物进行分离纯化。
第一节 色谱技术概述
色谱(Chromatography)技术又被称为 层析技术。
二、基本概念
（一）概述
液相色谱主要通过目标组分或待分离物在两 相间分配能力或作用力不同而使目标组分得以分 离，其中一相保持不动，称为固定相，而另一相 移动，被称为流动相。待分离组分，通过在固定 相以及流动相之间各种作用力的矢量和差异而得 到分离，这些作用有色散力、氢键、离子键、亲 水作用、疏水作用、静电相互作用、分子扩散、 亲和、络合、共价键修饰或交换等。
大孔填料
中孔填料
1000到10000Å 180~500Å
微孔填料 60~120Å
• 4.键合相：是共价键合或通过吸附、涂敷等附
着于色谱基质表面上的提供与流动相中溶质分
子产生相互作用的分子。
三、色谱效率
（一）基本保留原理
信 号
tRB
强
度
tRA
A
半峰宽
to
WAh/2
基线峰
宽
WA
（样品0 注射（V死o 体积） VRA
定条件下在该柱子上越容易被分离开来。
• 柱效：N=16(tR/W)2=5.54(tR/Wh/2)2 • 柱子效率越高表明特定条件下固定相对某溶质的分
离效果越好。
• 分辨率：Rs=(tRB-tRA)/(WA+WB)1/2 =(tRB-tRA)( WAh/2+WBh/2)0.85 =(1/4)(-1)(N1/2)(k/1+k)
（二）柱效
• 柱效：N=16(tR/W)2=5.54(tR/Wh/2)2
• 依据塔板理论，塔板数越高，表明溶质分子 在柱子上的分离效率越高。N已知，柱效可 通过柱子的长度（L）与理论塔板高度（H） 之间的比值进行计算，即N=L/H。
• 小粒径色谱填料、低流动相流速和不太粘稠 的流动相有利于减小H值。H值小，则N大， 此时W也小。
（三）样品负载量
• 样品负载量也称柱容量，是指可以注入色谱系统而又不会使 柱过载的最大可进样品量，通常以每克柱填料对应和其对应的样品处理能力，对于分析性色 谱来说，样品负载量决定了动态的分析范围。
• 两种计算方法： • （1）以非装柱的形式，通过样品与对应数量的柱填料之间