超临界流体色谱
《超临界色谱》课件
校准
定期对仪器设备进行校准，确保检测 结果的准确性和可靠性。
保养记录
建立保养记录，记录仪器设备的维护 和保养情况，方便追踪和管理。
03
超临界色谱的实验技术
实验前的准备
确定实验目标
准备色谱柱
明确实验目的，如分离纯化、检测分析等 ，以便选择合适的色谱条件和材料。
根据实验需求选择合适的色谱柱，确保其 稳定性和重现性。
准备样品
准备超临界流体
对样品进行预处理，如溶解、过滤、稀释 等，以满足实验要求。
选择合适的超临界流体，如二氧化碳、甲 醇等，并进行纯化和调节。
实验操作步骤
01
安装色谱柱
将色谱柱正确安装在色谱仪中，确 保密封性和稳定性。
进样分析
将样品注入色谱仪，开始进行分离 分析。
03
02
调节实验条件
根据实验目标和样品性质，调节温 度、压力、流速等实验参数。
04
超临界色谱的分离机制
分离机制的原理
流体在超临界状态下具有高扩散系数和低粘度， 有利于溶质的快速传递和扩散。
超临界流体对溶质的溶解能力随压力的增加而增 强，从而实现溶质的分离。
通过调节压力、温度等参数，实现对不同溶质的 分离。
分离机制的应用
01
在食品、药品、环保等领域用于分离和纯化天然产 物、药物成分和有害物质。
收集数据
记录色谱图、峰形等信息，以便后 续分析。
04
实验结果分析
数据处理
对收集的数据进行整理、分析和处理，提取 有用的信息。
结果解释
根据数据处理结果，解释样品的组成和性质 ，评估分离效果和纯度。
结果验证
通过重复实验或对比实验，验证结果的可靠 性和准确性。
色谱分析法第十章 超临界流体色谱法
级），柱过程阻力小，可采用细长色谱柱以增加柱效。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
③超临界流体的扩散系数在气体和液体之间，具有较快的传质速
2
度，使分析速度加快（低于GC），峰形变窄，增加检测灵敏度。 ④通过变更流动相压力等参数可改变超临界流体的密度，即可改变 它的溶解能力、粘度和扩散系数，因此可以程度不同地改善色谱分 离效能。在SFC系统中，设定变更流动相压力程序是SFC分离分析工 作特点之一。 ⑤可作流动相的超临界流体的物质较多，易得，便宜，优于HPLC流 动相的选择。 ⑥SFC系统中既可使用GC的检测器也可以使用HPLC的检测器。 10.1.3超临界流体色谱法的发展 10.1.4SFC系统流程图 SFC系统流程图见图10.1，流动相有两种情况输送：（1）常压
聚乙二醇齐聚物等，由于SFC的流动相能较好地溶解它们，因此可
以用SFC进行分析。实例如图10.23。
24
图10.23 CSFC 分析Triton-100
图10.24 CSFC对农药的分离
25
10.7.4甾族化合物
甾族化合物是一类含有羟基的极性异构体混合物，性质很相 近，极难分离，利用CSFC，采用选择性强的固定液可直接进行分
选用CO2比用NH3好，但常采用的是CO2和正戊烷作流动相，操作起
来更加方便。表10.1列出了一些化合物的临界物理性质。
4
10.2.2固定相 10.2.3柱压力
图10.2 恒温改变柱压力时正构烷烃的分离
5
图10.3 SFC法程序升压分离聚苯乙烯（M=2 100）
图10.4 裂解石脑油族分离SFC图
时为气体的流动相，可将高压气瓶中流动相减压至所需压力或用泵
增加压力输送到色谱柱；（2）在室温常压下时为液体的流动相， 采用无脉动注射泵来输送。
现代分离技术-超临界流体、色谱
带阴离子基团的， 如DEAE—（二 乙基胺乙基）和 QAE—（四级胺 乙基）等为阴离 子交换剂。
是指用交联剂使2个或者 更多的分子分别偶联从而
使这些分子结合在一起
离子交换层析只适用于能在水中解离的化合物，包括有机物和无机物。
4.3分配层析 （ distributi on chromatogra phy）
01
分配层析：是指在一个有两相存 在的系统中，利用不同物质的分 配系数不同而使其分离的方法。
02
在层析分离过程中，这两种互不 混溶的溶剂之一为流动相；
03
另一种是吸收在载体中的溶剂， 这种溶剂是键合在载体中，再层 析过程不流动，为固定相。
添加标题
与固定相相互作用力越弱的 组份，随流动相移动时受到 的阻滞作用小，向前移动的 速度快。
反之，与固定相相互作用越 强的组份，向前移动速度越 慢。
分布收集流出液，可得到样 品中所含的各单一组份，从 而达到将各组份分离的目的。
4.1.3原理、构成层析法的条件
色层法应具备的因素或条件是：
1. 具有两相 2. 混合物中各组分的物理化学性质有差
异 3. 多次冲洗或展开
4.1.4分类 按两相所处状态分类
二．按固定相的使用形式（即实验技术）分： 柱层析、纸上层析、薄层层析 二．按分离机制分（即物理化学性质）： 吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶 过
滤、其它层析（如亲和层析）等。 二．按展开方式分： 洗脱法、迎头法、置换法
4.2◆吸附色层法（adsorption chromatography）
对于蛋白质、核酸、氨基酸及核苷酸的分离分析有极好的分辨力。
超临界流体色谱法的原理
超临界流体色谱法的原理
超临界流体色谱法（SFC）是一种高效分离技术，它将超临界流体作为载气相。
超临界流体是指在临界点以上，同时具有气态和液态特性的物质。
超临界流体具有高扩散系数、低黏度、可调节的溶解性和高气相密度等优点，因此能够提供高效的质谱离子化和分离结果，是一种高效分离分析技术。
SFC原理主要是利用超临界流体作为移动相，样品被分装入较短的管柱或固相萃取柱中，通过超临界流体的压缩和调节，将样品获得良好的溶解度，然后通过柱相互作用分离样品成分，实现不同化合物的分离。
在分离过程中，超临界流体的压力和温度控制很重要，它们影响着超临界流体的性质和分离效率。
此外，选择合适的柱、填料和移动相等因素也会影响分离效果。
总之，SFC利用超临界流体和柱相互作用的分离机理，实现了高效分离和分析，具有分离效率高、选择性好、操作简单等优点。
在生物、化学、环保等领域有广泛的应用。
03 2 超临界流体色谱
常压气体（15~60℃）
超临界流体（Tc, Pc）
(0.6~2)×10-3
0.2~0.5
(1~3)×10-4
(1~3)×10-4
0.1~0.4
0.7×10-3
超临界流体（Tc,4Pc）
液体（有机溶剂、水， 15~60℃）
0.4~0.9
0.6~1.6
(3~9)×10-4
(0.2~3)×10-2
0.2×10-3
果。
2．超临界流体色谱仪
1985年出现第一台商品型的超临界流体色 谱仪。下图表示了超临界流体色谱仪的一般流 程。 图中很多部分类似于高效液相色谱仪，但 有两点重要差别：
（l）具有一根恒温的色谱柱。这点类似 气相色谱中的色谱柱，目的是为了提供对流 动相的精确温度控制。
（2）带有一个限流器（或称反压装置）。 目的用以对柱维持一个合适的压力，并且通 过它使流体转换为气体后，进入检测器进行 测量。实际上，可把限流器看作柱末端延伸 部分。
② 密度对温度压力变化敏感
超临界流体的物理性质和化学性质，如扩散、
粘度和溶剂力等，都是密度的函数。因此，只要
改变流体的密度，就可以改变流体的性质，从类
似气体到类似液体，无需通过气液平衡曲线。超
临界流体色谱中的程序升密度相当于气相色谱中 程序升温度和液相色谱中的梯度淋洗。 通常作为超临界流体色谱流动相的一些物质， 其物理性质列在表中。
四、固定相和流动相
• 固定相的要求：
– 抗溶剂冲刷、化学稳定性好、热稳定性好等
• 常用的固定相
– 填充柱
• 小颗粒键合硅胶或硅胶填料
– 毛细管柱
• 键合到毛细管壁上的高聚物
SFC的流动相
• 流动相的要求：
超临界流体色谱法
二、超临界流体色谱仪的结构与流程
instrument structure and the general process of SFC
1.结构流程
2.主要部件
（1）SFC的高压泵 SFC的高压泵
无脉冲的注射泵；通过电子压力传感器和流量检测器， 计算机控制流动相的密度和流量；
（2）SFC的色谱柱和固定相 SFC的色谱柱和固定相
（二）改性剂。 改性剂。 在SFC中，弱极性或非极性超临界流体流动相如CO2，对于一些极性化 合物的溶解能力较差。为了加强其对极性溶质的溶解和洗脱能力，常常向其 中加入一定比例的极性溶剂称为改性剂，加入的量一般为1%-5%，以甲醇 最常用，其次是其他脂肪醇，表中列出了部分适于二氧化碳的改性剂及应用 特性。 表 常用CO2改性剂 CO2改性剂 甲醇 检测方法 UVD MS FIDC（用量应少 于1%） 脂肪醇 四氢呋喃 2- 基乙醇 UV MS UV MS UV CO2改性剂 脂肪 二甲基亚砜 乙 二氧甲烷 甲醇 二氧化碳 水 检测方法 UV UV UV MS UV MS UV MS FID UV MS FID UV MS FID
可以采用液相色谱柱和交联毛细管柱； SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或 毛细管壁）上的高聚物；专用的毛细管柱SFC；
色谱柱 ①填充柱 填充柱与HPLC柱相似，基于分配平衡实现分离，柱长可达 25cm，分离柱内径0.5-4.6mm。使用粒径为3-10m的填料 填充。如硅胶、-NH2、-CN及C18、C8等化学键合相均可用 于SFC。其中以极性填料的分离效果更好。SFC在手性化合 物的分离上效果优于HPLC。 在实际操作中，往往会因压力变化而产生较大的柱压降，使 柱入、出口处的保留时间有很大差异，所以一般采用高于超 临界压力20%左右的压力以减小影响。在填料的选择上也要 注意与所分析的样品相适应，如分析极性或碱性化合物时， 填料覆盖度小，会产生不对称峰。若使用“封端”填料则会 得到改善。
超临界流体色谱
紫外和荧光检测器
其它检测器
联用技术
SFC-MS
类似于GC-MS 电离方式主要有ESI、CI、APCI等
SFC-FTIR
在测量红外光谱前消除流动相的干扰 直接测量流动相存在下的投射光谱 采用CO2 为流动相，无质子，大大方便了溶质NMR 的测定
SFC-NMR
SFC的应用原理
王学军等，银杏叶提取物中槲皮素和芦丁的超临界流体色谱法测定，中国医药工业杂志，2005，36(7)，415
药物分析
Later等用SFC分析激素、抗菌素和依赖性药物 时，只用CO2作流动相就将结构相近的物质分 开，并用于尿中咖啡因和激素的测定
抗菌素时不需衍生化，直接进样分析
在分析一个含多个极性基团，分子量达440的
CO2、NH3、SO2、N2O、n-C4H10及氯氟烃类
SFC的流动相
ห้องสมุดไป่ตู้
极性改性剂
超临界CO2仅适于非极性化合物的分离，为增加其 选择性，往往需要在其中加入少量的极性改性剂， 如甲醇、异丙醇等。 使一些物质溶解度增大，改变了分离选择性
作用机理
SFC的固定相
固定相的要求：
抗溶剂冲刷、化学稳定性好、热稳定性好等 填充柱 小颗粒键合硅胶或硅胶填料 毛细管柱 键合到毛细管壁上的高聚物
郭亚东等，超临界流体色谱测定牛奶中乳清酸的含量，食品科学，2004，3，145
食品和天然产物
同时测定银杏叶提取物中两种黄酮类化合物槲 皮素和芦丁的含量
C18柱，以超临界CO2-0.05%三氟乙酸的乙醇溶液 (10:1)为流动相，采用可见波长紫外检测器，得到 槲皮素和芦丁的线性范围分别为0.03-0.3mg/mL和 20-50μg/mL
超临界流体色谱安全操作及保养规程
超临界流体色谱安全操作及保养规程超临界流体色谱（Supercritical Fluid Chromatography，SFC）是一种基于超临界流体作为移动相进行液相色谱（HPLC）分析的技术。
超临界流体具有类似于液体和气体的性质，因此具有高分离效率和快速分离速度等优点。
但是在进行SFC实验时，由于超临界流体的高压和高温，需要进行严格的安全操作和保养，以确保实验安全和设备长期使用寿命。
本文将介绍超临界流体色谱的安全操作及保养规程。
安全操作规程1. 超临界流体色谱仪器超临界流体色谱仪器主要由流体传递系统、分析柱、检测器、数据处理系统等部分组成。
在进行实验前，需要进行以下检查和准备工作：•仪器检查：检查仪器的电源、气源、油源等是否正常，仪器机身是否存在异常情况，如漏电、气体泄漏等；•流体传递系统准备：检查超临界流体储罐的剩余量和压力是否符合要求，若不足及时加注，调节超临界流体泵的压力值和流量；•分析柱准备：检查分析柱是否干燥、清洁，是否放置正确位置；•检测器准备：检查检测器的电源、气源、状态是否正常；•数据处理系统准备：检查数据处理软件启动是否正常。
2. 个人安全防护超临界流体色谱实验涉及到高温高压等因素，因此需要进行安全防护措施：•穿戴适当的防护服和手套等个人防护装备；•禁止身穿松散的衣服或长发等，以免被夹住或被卷入仪器中；•不得随意拆卸或更换仪器部件，以防设备故障或化学品泄漏等意外情况发生。
3. 超临界流体色谱实验安全操作超临界流体色谱实验进行时，需要注意以下事项：•禁止使用未经许可的超临界流体溶剂；•经常检查气源、油源等的压力值，确保在安全范围内；•不得拆下任何途径的安全装置或测试装置，保证设备的完整性和正常运行；•严禁在超临界流体色谱仪器周围吸烟或使用明火等作业；•在操作实验过程中，要保持仪器的清洁和整洁状态；•使用完毕后，及时关闭各部分操作开关，清洁分析柱、检测器等部位。
保养规程1. 仪器保存超临界流体色谱仪器保存需要注意以下事项：•存放环境应避光、干燥、通风、无尘，温度控制在室温以下；•保持仪器机身和仪器部件清洁干燥，定期清理污垢和灰尘；•长时间停机前，应将仪器表面和金属部分涂上防锈剂，避免氧化。
超临界流体与色谱法
粘度 （g/cm.s）
10-4 10-4-10-3 10-2
2.原理
SFC的流动相：超临界流体；CO2.N2O、NH3
SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或 毛细管壁）上的高聚物；可使用液相色谱的柱填料。 填充柱SFC和毛细管柱SFC；
分离机理：吸附与脱附。组分在两相间的分配系数不 同而被分离；
27MPa；2.5hr完 全分离。
SFC中的流动相不是惰性的传输介质, 这不同于GC而与 LC 一样, 溶质与流动相间有相互作用, 利用此点可调控选择 因子α
当考虑溶质分压时, 也可利用SFC的两重性, 即被测物质 在超临界流体中的溶解性非常接近其挥发性, 而发生温度 却较低, 因此, 在一定压力下, 超临界流体溶解的分子
的分压比在气体中高几个数量级, 这就可以实现对大分子 、热不稳定性化合物、 高聚物等的有效分离。
CO2流动相，当压力改变: 7.0→9.0×106 Pa，则: C16H34的保留时间 25min → 5min。
程 序 升 压
HPLC与SFC 比较
与GC法和HPLC法比较,因超临界流体的粘度接近于气相 色谱的流动相,对溶质的传质阻力小, 可以使用更高的流速 洗脱, 因此SFC的分离速度快于HPLC而与GC相当；超临 界流体的扩散率介于GC和LC之间, 因而峰展宽小于在气体 中。
（二）改性剂。 在SFC中, 弱极性或非极性超临界流体流动相如CO2, 对于一些极性化 合物的溶解能力较差。为了加强其对极性溶质的溶解和洗脱能力, 常常 向其中加入一定比例的极性溶剂称为改性剂, 加入的量一般为1%-5%, 以甲醇 最常用, 其次是其他脂肪醇, 表中列出了部分适于二氧化碳的改
性剂及应用特性。 表常用CO2改性剂
超临界色谱原理
超临界色谱原理
超临界色谱（Supercritical Fluid Chromatography，简称SFC）是一种涉及超临界流体的色谱技术。
超临界流体是一种介于气态和液态之间的状态，通常是将液体提升至临界点以上的温度和压力条件下获得。
超临界色谱的原理是基于溶剂的选择性溶解性质。
通常，超临界流体用作固定相，样品经溶解于流体中并通过色谱柱进行分离。
不同于传统液相色谱中使用的有机溶剂，超临界流体具有较低的粘度和较高的扩散系数，从而提供了更好的柱效和较快的分析速度。
超临界色谱的分离机理主要涉及流体与样品分子之间的物理化学作用。
超临界流体具有高溶解度和低粘度，可与样品中的非极性和中等极性化合物发生较强的相互作用。
此外，超临界色谱还可以通过调节流体的温度和压力来改变其溶剂力，实现对不同极性化合物的选择性提取。
超临界色谱在分析和制备化学中具有广泛的应用。
它不仅可以用于食品、环境、制药和天然产物等领域的分析，还可以用于提取和纯化目标化合物。
与传统液相色谱相比，超临界色谱具有更高的速度、更好的分离效果和较低的溶剂消耗，因此被认为是一种更环保和可持续发展的色谱技术。
超临界流体色谱超临界流体色谱
CO2较许多其他的液体容易达到超临界状态。 以水为例，它的临界点是347°C 和218 bar，而 CO2 达到超临界状态是31.26°C 和73.8 bar。 CO2无毒、不易燃、廉价容易获得且不污染环境， 是一种真正的绿色溶剂，使用CO2代替了购买和 处理昂贵的有毒、挥发性的有机溶剂。CO2同时 也是一种化学纯度高、稳定且非极性的溶剂，适 用于分离很多以前用正相色谱来分离的异构体、 手性化合物等。CO2还兼容于大多数的LC检测器， 具有溶剂载量少、分离度高、峰形窄、分离速度 快等特点，因此也可以作为MS的完美接口，兼 容于所有的API（大气压离子化）技术（如ESI电 喷雾、APCI大气压力化学电离源、APPI大气压 光电电离源），样品进质谱前只需将CO2溶剂气 化即可。
（1）超临界流体的粘度接近气体，传质阻 力较小，可采用细长色谱柱以增加柱效。 （2）超临界流体的扩散系数在液体和气体 之间，具有较快的传质速度, 可获得尖锐 的色谱峰。 （3）与高效液相色谱法相比，在相同的 保留时间内，SFC 的分离度更大、理论 塔板数更高；在相同的分离度下，SFC 的分离时间更短。而且还降低有机溶剂 的消耗量。
图2 超临界流体色谱仪示意图
可以看出很多部分类似于高效液相 色谱仪,但有差别: （1）具有一根恒温的色谱柱.这点类似 气相色谱中的色谱柱,目的是为了提供对 流动相的精确温度控制。 （2）带有一个限流器（节流器）或称反 压装置。目的用以对柱维持一个合适的 压力,并且通过它使流体转换为气体后,进 入检测器进行测量。实际上,可把限流器 看作柱末端延伸部分。
超临界流体色谱
超临界流体色谱(supercritical fluid chromatography；SFC)以超 临界流体做流动相是依靠流动相的溶 剂化能力来进行分离、分析的色谱过 程，是20世纪80年代发展和完善起 来的一种新技术。
色谱分析法超临界流体色谱法
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图10.21 CSFC分离偶氮化合物图
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图10.22 四氢大麻醇代谢物的CSFC分析
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10.7.2药物 药物一般为极性组分，用GC分析时，由于其极性过强及易热分
解，一般都要进行衍生化处理；用HPLC分析，又因药物样品常缺少 UV及荧光所需的发色团，给检测带来困难，加之HPLC分辨率较低， 结果就更不能令人满意。 10.7.3聚合物
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采用无脉动注射泵来输送。
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图10.1 超临界流体色谱流程图 10.2超临界流体色谱操作条件及其影响因素
根据不同样品的要求，可选择适宜的物质作SFC的流动相。例 如，分析碳水化合物和核甙时选用NH3作流动相为好；分析嘌呤时 选用CO2比用NH3好，但常采用的是CO2和正戊烷作流动相，操作起 来更加方便。表10.1列出了一些化合物的临界物理性质。
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10.3.2CSFC常用的公式、定义及Golay方程 1)选择性指标 2)分离度Rs与K′，α，n的关系 3)相对变数 4)Golay方程 10.3.3SFC法色谱保留值规律的基本方程
超临界流体色谱（SFC）是一种新的色谱方法和技术。它的保 留值与柱温、流动相密度间存在着统计热力学的规律性。戴朝政、 李浩春、卢佩章等采用统计热力学方法推导出了一基本关系式。 1)需要回答的几个理论性问题 2)基本方程式的简化 3)SFC保留值公式的验证
毛细管超临界流体色谱操作条件的选择尚无成熟的规律性，根 据CSFC自身特点和类似于GC及LC的条件之处，吸收大量应用文章的 精华和国内外从事SFC工作的诸专家著作所述，特提出CSFC系统操 作条件的选择要点，具有实际应用价值，供读者在实践工作中作条 件选择的基本原则。 1)流动相及其线速度的选择 2)温度的选择
超临界流体色谱
超临界色谱在分离效能和分析速度方面兼
有气相色谱和高效液相色谱的优点。
SFC能否取代HPLC和GC？
从理论上讲，SFC即可分析GC中不适用的高沸点、低挥发性
样品和HPLC中缺少检测功能团的样品，它又比HPLC有更高的 柱效和更快的分析速度。
SFC可弥补GC和HPLC在分析性能上的某些不足，分离效能和
取溶质完全分离，使样品得到充分的浓缩而不干扰下
一步的分析，易于联机应用等优点，是一种洁净的提
取技术和较理想的样品前处理“清洗技术”。
超临界萃取原理
超临界萃取是基于分离组分溶解度及其与超临界流体分子间 作用力的差别，当超临界溶剂流过样品时，使分离组分与样品 基体分离。 由于超临界流体不仅有好的溶剂化能力，比液体有更大的扩
SFC的三次起落： 1．60’s的先驱性研究； 2 ． 80’s 初形成浪潮，认为 会掀起分析方法的革命； 3．目前，大公司纷纷撤去 SFC 分离设备，放弃进一步 发展的计划。 无疑， SFC 具有一些独特 用 途 ， 但 是 它 被 挤 在 GC 和 HPLC 之间，而 GC 和 HPLC 已成为广泛应用的技术。
一种新的分析分离技术要获 得成功和普及并成为定量分析方 法必须： 1．易于使用，操作费用低； 2 ．能够得到准确、可重复的 定量结果； 3 ．要能够解决至少一个分析 化学中的重要问题。 如， 60’s 的 GC 用于石油和石 化产品分析； 70’s 的 HPLC 用于 药物、代谢物和生物化学品的分 析。
l 密度为0.3 g / mL，提取啤酒花中的精油
l 密度为0.7 g / mL，提取啤酒花中的苦酸和甘油三酸酯 l 密度为0.9 g / mL，提取啤酒花中的其它成分
2）环境样品中多环芳烃的超临界萃取 l 基体被超临界溶剂溶胀；
超临界流体色谱
在萃取强极性的组分时，用单纯的CO2会 遇到困难，解决的办法有三种：
①选择更强溶剂力的流体或混合流体代替CO2；
从80年代起，SFE技术的发展呈现出了前所未有 的势头，成为分析化学中一种新的样品制备手段。 与索氏抽提和液一液萃取等传统方法相比，SFE具有 效率高、费时少、不使用或少使用有毒溶剂、萃取 流体易与萃取物分离、自动化程度高等优点，因而 日益受到化学工作者的重视，SFE技术的应用在食品、 石油、化工、医药、环境保护等领域都有了很大发 展。到了90年代，对各种环境样品中微量污染物的 萃取成为SFE应用的热点。
溶剂力与异丙醇（ δ＝ 10.8）和吡啶（ 10.7） 相当，对于非极性的香料如烷烃和萜烯（δ＝6～8）
来说，CO2是极好的萃取剂；对于中等极性的香料和 多环芳烃（PAHs）、多氯联苯（PCBs）、醛、酯、
醇、有机氯杀虫剂和脂肪（δ＝ 8～11），CO2也是 比足较够合的适溶的剂。力但 。是NH对3（于更δ＝大1极3.性2）的的化溶合剂物力CO比2则乙没醇有强，
咖啡、茶的脱咖啡因、啤酒花膏的萃取
植物色素的萃取（辣椒、栀子）
酒精饮料的软化
能源工业
煤成分的萃取（杂酚油、焦油等） 煤炭液化油的萃取及脱灰 石油残油的脱沥青、脱重金属
原油的三次采油
天然香料的萃取，合成香料的分离精制
香料化妆品 烟草的脱尼古丁
工业
化妆品原料的萃取精制（表面活性剂、单甘油酯等）
烃的分离 有机合成原料的精制 共沸混合物的分离
《超临界流体色谱法》ppt课件
❖ 在实践操作中，往往会因压力变化而产生较大的柱压降，使 柱入、出口处的保管时间有很大差别，所以普通采用高于超 临界压力20%左右的压力以减小影响。在填料的选择上也要 留意与所分析的样品相顺应，如分析极性或碱性化合物时， 填料覆盖度小，会产生不对称峰。假设运用“封端〞填料那 么会得到改善。
❖ 填充柱在重现性、载样量等方面要优于毛细管柱， 操作简便，也有用微填充柱的，将3-10μm的填料填 充到内径几个毫米或更小的毛细管柱中。
❖ 色谱柱
❖ ①填充柱
❖ 填充柱与HPLC柱类似，基于分配平衡实现分别，柱长可达 25cm，分别柱内径0.5-4.6mm。运用粒径为3-10µm的填料 填充。如硅胶、-NH2、-CN及C18、C8等化学键合相均可 用于SFC。其中以极性填料的分别效果更好。SFC在手性化 合物的分别上效果优于HPLC。
❖ ②毛细管柱
❖ 较长用的填充毛细管柱内径≤0.5mm，柱长为1030mm；开管毛细管柱主要是内径为50-100μm化学 交连的各种硅氧烷柱或其它类型的交连柱。
❖ SFC色谱柱必需借助柱箱以实现准确的温度控制， 范围可以从室温至450°C，同时配低温控制系统， 可在-50℃以下任务。
超临界流体色谱
超临界流体色谱
超临界流体色谱（SFC）是一种新兴的分离技术，它利用超临界流体（SCF）作为溶剂，以改变物质的溶解度，从而实现分离。
超临界流体色谱技术具有良好的分离性能，可以有效地分离复杂的混合物，并且具有较高的灵敏度和精确度。
超临界流体色谱技术的优势在于它可以使用温和的条件，从而避免了传统溶剂萃取技术中的温度和压力的控制问题。
此外，超临界流体色谱技术还可以有效地减少溶剂的使用量，从而降低成本。
超临界流体色谱技术的应用非常广泛，可以用于分离和分析复杂的混合物，如药物、植物提取物、食品添加剂、环境样品等。
此外，超临界流体色谱技术还可以用于分离和分析有机物、无机物和生物分子。
超临界流体色谱技术的发展为分离和分析复杂混合物提供了新的选择，它具有良好的分离性能，可以有效地减少溶剂的使用量，并且可以在温和的条件下进行分离和分析。
超临界流体色谱技术的发展将为分离和分析复杂混合物提供更多的可能性，为科学研究提供更多的便利。
药物分析中的超临界流体色谱技术研究
药物分析中的超临界流体色谱技术研究超临界流体色谱技术（Supercritical Fluid Chromatography，简称SFC）是一种在药物分析领域应用广泛的分离与测定方法。
它基于超临界流体的物理特性，通过与样品分子相互作用的方式实现分离和测定。
本文将从SFC的基本原理、应用领域、优势与挑战等方面进行阐述，探讨药物分析中超临界流体色谱技术的研究进展。
一、超临界流体色谱技术的基本原理超临界流体是指在一定的温度和压力下处于液体与气体之间的物质状态，其具有类似于气体的低粘度和高扩散性，同时又拥有类似于液体的溶解度和可控性。
SFC技术主要利用超临界流体作为流动相，并通过在柱中填充固定相来实现分离和测定。
在SFC分离过程中，样品溶解于超临界流体中，与填充在色谱柱中的固定相相互作用，通过相互扩散与分配来实现分离。
根据溶质在超临界流体和固定相之间的相互作用力差异，不同的化合物会在柱中以不同的速率进行迁移，从而实现了分离。
二、超临界流体色谱技术的应用领域1. 药物分析超临界流体色谱技术在药物分析中具有广泛的应用。
其高效分离能力和较低的流动相粘度使得SFC技术在药物分析样品研究中成为一种理想的选择。
SFC可以用于分离和测定药物中的杂质、同系物、对映体等，对药物研究和质量控制具有重要意义。
2. 环境分析超临界流体色谱技术在环境分析领域也有着广泛的应用。
环境样品中的有机物质通常具有复杂的组成和极性差异，传统的分离方法往往存在分离效率低、样品损失大等问题。
而SFC技术可以有效地解决这些问题，提高分离效率和样品回收率。
3. 食品分析食品中的残留农药、食品添加剂等成分的测定是食品安全领域的重要问题。
超临界流体色谱技术因其对极性化合物和非极性化合物的分离能力较好，被广泛应用于食品分析领域。
同时，SFC技术还具有操作简便、环保等特点，对提高食品分析的效率和准确性具有重要作用。
三、超临界流体色谱技术的优势与挑战1. 优势（1）较低的流动相粘度：超临界流体的粘度较低，可以在较高的流速下实现高效分离，缩短分析时间；（2）溶解力强：超临界流体的溶解力较强，可以溶解一些传统液相色谱中难以溶解的化合物，扩大了应用范围；（3）环保可持续：超临界流体色谱技术不需要使用有机溶剂，减少了环境污染，具有良好的可持续性。
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4.8.3 超临界流体色谱的应用
1.聚苯醚低聚物的分析
分析条件：
色谱柱：10 m× 63μm i.d.
毛细管柱；
固定相：键合二甲基聚硅氧 烷； 流动相：CO2 ； 柱温：120 C；
程序升压。
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2.低聚乙烯的SFC分析
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3.甘油三酸酯的分析
四种组分仅双键数目和位置不同，难分离。 分析条件： 色谱柱：DB-225 SFC
留值。
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压力效应：
在SFC中压力变化对容量因子产生显著影响，超流体的 密度随压力增加而增加，密度增加提高溶剂效率，淋洗时 间缩短。 CO2流动相，当压力改变：7.0×106 Pa →9.0×106 Pa， C16H34的保留时间由 25 min → 5 min。 SFC柱压降大(比毛细管色谱大30倍)，柱前端与柱尾端分 配系数相差很大； 超临界流体的密度在临界压力处最大，超过该点，影响 小，超过临界压力20%，柱压降对分离的影响小。
（ 1 ）可处理高沸点、不挥发
试样；
（2）比LC有更高的柱效和分 离效率。
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2. 超临界流体性质
（1）性质介于液体和气体之间，具有气体的低黏度、液体 的高密度，扩散系数位于两者之间。 （2）可通过改变超临界流体的密度（程序改变）调节组分 分离（类似于气相色谱的程序升温，液相色谱中的梯度淋 洗）。 超临界流体的密度与压力有关。
毛细管柱；
流动相： CO2 。 从15 MPa程序升压到27 MPa，2.5 h完全分离。
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内容选择
4.1 高效液相色谱法的特性
4.2 高效液相色谱仪
4.3 液相色谱的固定相与流动相
4.4 液相色谱中的主要分离类型
4.5 液相色谱分析条件的选择 4.6 高效液相色谱法的应用
4.7 离子色谱法
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程 序 升 压
程序升压对SFC分离改善的效应图
实验条件：柱： DB-1； 流动相：CO2； 温度：90 º C； 检测器：FID 试样：1.胆甾辛酸酯； 2.胆甾辛癸酸酯；3.胆甾辛月桂酸酯；
4.胆甾十四酸酯； 5.胆甾十六酸酯； 6.胆甾十八酸酯
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HPLC与SFC 的H-u关系曲 线比较
毛细管壁）上的高聚物。
使用专用的毛细管柱SFC。
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主要部件
（3）流动相
SFC的流动相：超临界流体，如CO2，N2O，NH3等。 CO2应用最广泛，无色，无味，无毒，易得，对各类 有机物溶解性好，在紫外光区无吸收。缺点：极性太弱。 可加少量甲醇等改性。
（4）检测器
可采用液相色谱检测器， 也可采用气相色谱的FID检测器。
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4.8.2 超临界流体色谱仪的结构流程
1.结构流程
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2.主要部件
（1）SFC的高压泵
无脉冲的注射泵，通过电子压力传感器和流量检测器，
计算机控制流动相的密度和流量。
（2）SFC的色谱柱和固定相
可以采用液相色谱柱和交联毛细管柱；
SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或
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3.原理
SFC的流动相：超临界流体（CO2，N2O，NH3）。 SFC的固定相：固体吸附剂(硅胶)或键合到载体(或毛细 管壁)上的高聚物，可使用液相色谱的柱填料。填充柱SFC和 毛细管柱SFC。 分离机理：吸附与脱附。组分在两相间的分配系数不同 而被分离。
通过调节流动相的压力(调节流动相的密度)，调整组分保
第四章 高效液相色谱法和 超临界流体色谱法
High performance liquid chromatography and Supercritical fluid chromatography
4.8.1 超临界流体色 谱的特点与原理 4.8.2 超临界流体色 谱仪的结构流程 4.8.3 超临界流体色 谱的应用
第八节 超临界流体色谱
Supercritical fluid chromatography, SFC
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4.8.1 超临界流体色谱的特点与原理
1.概述
超临界流体：在高于临界压力与临界温度时，物质的一 种状态。性质介于液体和气体之间。 超临界流体色谱 (SFC) 在 20 世纪 80 年代快速发展，具有 液相、气相色谱不具有的优点：
4.8 超临界流体色谱法
第五 章
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结束