第三章高效液相色谱72页PPT
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高效液相色谱法 PPT课件
①固定相：非极性键合相 如十八烷基硅烷（C18，ODS）、辛烷基（C8）
键合硅胶 ②流动相：水为基础溶剂，加入一定量与水混溶的极 性调整剂
常用甲醇－水、乙腈－水等 应用：最广。非极性至中等极性的组分，（还有 有机酸、碱及盐等极性组分）
1. 保留机制:
疏溶剂理论 （solvophobic theory）
（二）紫外检测器(ultraviolet detector)
1.检测原理： 朗伯－比尔 (Lambert-Beer) 定律，响应信号 （吸光度）与浓度成正比A=εCl
2.特点： 灵敏度较高（10-6—10-9 g/ml），噪音低，线性 范围宽，稳定性好，适于梯度洗脱，不破坏样品， 应用广（分析、制备）。
三.与气相色谱法相比
气相试样
液相试样 气相流动相 液相流动相 气相柱温 液相柱温
气体、 容易转
气体、 常用氢气 液体、 、氮气
可用的
高柱温
溶剂较多
常温
变为气
固体
体的液
体
第一节 高效液相色谱法的主 要类型和原理
一、主要类型
四类基本类型色谱法 分配色谱法（partition chromatography） 吸附色谱法（adsorption chromatography） 离子交换色谱法（IEC） 空间排阻色谱法（SEC）
（二）流动相的强度和选择性
1.溶剂的极性（强度） 正相色谱：溶剂极性越强，洗脱能力越强 反相色谱：极性弱的溶剂洗脱能力强 2.溶剂的选择性
不同种类的溶剂，分子间的作用力不同，故 选择性不同
混合溶剂（二元或多元流动相）
以反相色谱流动相的选择为例：
反相色谱常用溶剂的强度因子
水
甲醇
乙腈
键合硅胶 ②流动相：水为基础溶剂，加入一定量与水混溶的极 性调整剂
常用甲醇－水、乙腈－水等 应用：最广。非极性至中等极性的组分，（还有 有机酸、碱及盐等极性组分）
1. 保留机制:
疏溶剂理论 （solvophobic theory）
（二）紫外检测器(ultraviolet detector)
1.检测原理： 朗伯－比尔 (Lambert-Beer) 定律，响应信号 （吸光度）与浓度成正比A=εCl
2.特点： 灵敏度较高（10-6—10-9 g/ml），噪音低，线性 范围宽，稳定性好，适于梯度洗脱，不破坏样品， 应用广（分析、制备）。
三.与气相色谱法相比
气相试样
液相试样 气相流动相 液相流动相 气相柱温 液相柱温
气体、 容易转
气体、 常用氢气 液体、 、氮气
可用的
高柱温
溶剂较多
常温
变为气
固体
体的液
体
第一节 高效液相色谱法的主 要类型和原理
一、主要类型
四类基本类型色谱法 分配色谱法（partition chromatography） 吸附色谱法（adsorption chromatography） 离子交换色谱法（IEC） 空间排阻色谱法（SEC）
（二）流动相的强度和选择性
1.溶剂的极性（强度） 正相色谱：溶剂极性越强，洗脱能力越强 反相色谱：极性弱的溶剂洗脱能力强 2.溶剂的选择性
不同种类的溶剂，分子间的作用力不同，故 选择性不同
混合溶剂（二元或多元流动相）
以反相色谱流动相的选择为例：
反相色谱常用溶剂的强度因子
水
甲醇
乙腈
高效液相色谱 PPT
(2)≡Si－C或Si一N共价键合固定相
制备反应如下
+ Si OH
SO Cl 2
HgBr
Si
Si Cl
NH 2 CH 2 NCH 2 H2
Si NH
CH 2 CHNH 2
共价键健合固定相不易水解,并且热稳定较硅酸 酯好。缺点就是格氏反应不方便;当使用水溶液时,必须 限制PH在4～8范围内。
(3)硅烷化(≡Si—O－Si－C)键合固定相 制备反应如下:
第3节 高效液相色谱得固定相和流动相
(－)固定相
高效液相色谱固定相以承受高压能力来分类, 可分为刚性固体和硬胶两大类。刚性固体以二氧化硅 为基质,可承受高压,可制成直径、形状、孔隙度不同 得颗粒。如果在二氧化硅表面键合各种官能团,就就 是键合固定相,可扩大应用范围,她就是目前最广泛使 用得一种固定相。硬胶主要用于离子交换和尺寸排阻 色谱中,她由聚苯乙烯与二乙烯苯基交联而成。固定 相按孔隙深度分类,可分为表面多孔型和全多孔型固 定相两类。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交
12
3 分离系统——色谱柱
色谱柱就是液相色谱得心脏部件,她包括柱管 与固定相两部分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜 及内衬光滑得聚合材料得其她金属。玻璃管耐压有限, 故金属管用得较多。一般色谱柱长5～30cm,内径为 4～5mm,凝胶色谱柱内径3～12mm,制备往内径较大,可 达25mm 以上。
(三)液一固吸附色谱法(LSAC)
液一固吸附色谱就是以固体吸附剂作为固定 相,吸附剂通常就是些多孔得固体颗粒物质,在她们 得表面存在吸附中心。液固色谱实质就是根据物 质在固定相上得吸附作用不同来进行分离得。
1、分离原理
当流动相通过固定相(吸附剂)时,吸附剂表面得活性中 心就要吸附流动相分子。同时,当试样分子(X)被流动相带 入柱内,只要她们在固定相有一定程度得保留就要取代数目 相当得已被吸附得流动相溶剂分用)于就是,在固定相表面 发生竞争吸附:
制备反应如下
+ Si OH
SO Cl 2
HgBr
Si
Si Cl
NH 2 CH 2 NCH 2 H2
Si NH
CH 2 CHNH 2
共价键健合固定相不易水解,并且热稳定较硅酸 酯好。缺点就是格氏反应不方便;当使用水溶液时,必须 限制PH在4～8范围内。
(3)硅烷化(≡Si—O－Si－C)键合固定相 制备反应如下:
第3节 高效液相色谱得固定相和流动相
(－)固定相
高效液相色谱固定相以承受高压能力来分类, 可分为刚性固体和硬胶两大类。刚性固体以二氧化硅 为基质,可承受高压,可制成直径、形状、孔隙度不同 得颗粒。如果在二氧化硅表面键合各种官能团,就就 是键合固定相,可扩大应用范围,她就是目前最广泛使 用得一种固定相。硬胶主要用于离子交换和尺寸排阻 色谱中,她由聚苯乙烯与二乙烯苯基交联而成。固定 相按孔隙深度分类,可分为表面多孔型和全多孔型固 定相两类。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交
12
3 分离系统——色谱柱
色谱柱就是液相色谱得心脏部件,她包括柱管 与固定相两部分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜 及内衬光滑得聚合材料得其她金属。玻璃管耐压有限, 故金属管用得较多。一般色谱柱长5～30cm,内径为 4～5mm,凝胶色谱柱内径3～12mm,制备往内径较大,可 达25mm 以上。
(三)液一固吸附色谱法(LSAC)
液一固吸附色谱就是以固体吸附剂作为固定 相,吸附剂通常就是些多孔得固体颗粒物质,在她们 得表面存在吸附中心。液固色谱实质就是根据物 质在固定相上得吸附作用不同来进行分离得。
1、分离原理
当流动相通过固定相(吸附剂)时,吸附剂表面得活性中 心就要吸附流动相分子。同时,当试样分子(X)被流动相带 入柱内,只要她们在固定相有一定程度得保留就要取代数目 相当得已被吸附得流动相溶剂分用)于就是,在固定相表面 发生竞争吸附:
高效液相色谱-HPLCppt课件.ppt
色谱法的分类
按固定相的形态分:
平面色谱 o 纸色谱
o 薄层色谱
柱色谱
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
色谱法的分类示意图
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
▪ 高压梯度洗脱（高压混合，高压进柱，2个 泵。）
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
▪安捷伦泵：小视频 ▪色谱学堂：泵
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
色谱法原理及分类
什么是色谱法 色谱法溯源 Tswett（茨维特)的实验 色谱法原理 色谱法的分类
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
什么是色谱法
色谱法是一种现代的分离分析方法 1906年正式命名(见诸文献) 20世纪30年代开始广泛研究和应用 高效液相色谱法的广泛应用始于20世纪70年代
1. 紫外—可见光度检测器：
①固定波长：254nm ， 低压汞 灯。
② 可 调 波 长 ： 190 ～ 800mm ， 钨灯，氘灯。
UV
③光电二极管矩阵检测器： 190～700nm。
接色谱柱 石英窗 光电倍增管
废液
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
高效液相色谱分析ppt课件
liquid-solid adsorption chromatograph
三、离子交换色谱
ion-exchange chromatograph
五、离子对色谱
ion-pair chromatograph
四、离子色谱
ion chromatograph
六、排阻色谱
size- exclusion chromatograph
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，柱容量底；
2019/9/23
（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
传统离子交换色谱存在着两个难于解决的问题： (1)需要高浓度淋洗液洗脱且洗脱时间很长； (2)洗脱后的组分缺乏灵敏、快速的在线检测方法。
2019/9/23
1、离子色谱法原理
离子交换原理，与传统离子交 换的不同点： 采用交换容量非常低的特制离子 交换树脂为固定相； 细颗粒柱填料，高柱效；采用高 压输液泵； 低浓度淋洗液或本底电导抑制（在分离柱后，采用抑制柱 来消除淋洗液的高本底电导）； 可采用电导检测器，快速分离分析微量无机离子混合物； 各种抑制装置及无抑制方法的出现，发展迅速。
B2 Dm DmT
柱温T 低，流动相大B相忽略
2019/9/23
速率理论(与GC对比)
• 讨论：
• 1）流动相流速对HPLC板高的影响(与GC对比)next
三、离子交换色谱
ion-exchange chromatograph
五、离子对色谱
ion-pair chromatograph
四、离子色谱
ion chromatograph
六、排阻色谱
size- exclusion chromatograph
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，柱容量底；
2019/9/23
（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
传统离子交换色谱存在着两个难于解决的问题： (1)需要高浓度淋洗液洗脱且洗脱时间很长； (2)洗脱后的组分缺乏灵敏、快速的在线检测方法。
2019/9/23
1、离子色谱法原理
离子交换原理，与传统离子交 换的不同点： 采用交换容量非常低的特制离子 交换树脂为固定相； 细颗粒柱填料，高柱效；采用高 压输液泵； 低浓度淋洗液或本底电导抑制（在分离柱后，采用抑制柱 来消除淋洗液的高本底电导）； 可采用电导检测器，快速分离分析微量无机离子混合物； 各种抑制装置及无抑制方法的出现，发展迅速。
B2 Dm DmT
柱温T 低，流动相大B相忽略
2019/9/23
速率理论(与GC对比)
• 讨论：
• 1）流动相流速对HPLC板高的影响(与GC对比)next
中国药典-高效液相色谱PPT医学课件
AR／CR 式中 As为内标物质的峰面积或峰高； AR为对照品的峰面积或峰高； Cs为内标物质的浓度； CR为对照品的浓度。
21
再取各品种项下含有内标物质的供试品溶液，注入仪 器，记录色谱图，测量供试品中待测成分和内标物质 的峰面积或峰高，按下式计算含量：
Ax 含量（Cx）＝f·─────
式中 t R2为相邻两峰中后一峰的保留时间； tR1为相邻两峰中前一峰的保留时间； W1、W2及W1，h/2、W2,h/2分别为此相邻两峰的峰宽及半高峰宽。 当对测定结果有异议时，色谱柱的理论板数（n）和分离度（R）
均以峰宽（W）的计算结果为准。
18
重复性
用于评价连续进样中，色谱系统响应值的重复 性能。采用外标法时，通常取各品种项下的对 照品溶液，连续进样5次，除另有规定外，其 峰面积测量值的相对标准偏差应不大于2.0％ ；采用内标法时，通常配制相当于80％、100 ％和120％的对照品溶液，加入规定量的内标 溶液，配成3种不同浓度的溶液，分别至少进 样2次，计算平均校正因子。其相对标准偏差 也应不大于2.0％。
25
美国药典还讨论了多波长检测器，特别是二极管阵列多波长检测 器的特点，指出，二极管阵列检测器比固定波长检测器或可变波 长检测器的信噪比低，不适宜于低浓度化合物的分析。在讨论示 差折光检测器中，认为该检测器不如紫外光检测器灵敏，且受溶 剂组成、流速、温度变化的影响大，要得到满意的基线，需用参 比柱。
由于C18链在水相环境中不易保持伸展状态，故对于十 八烷基硅烷键合硅胶为固定相的反相色谱系统，流动 相中有机溶剂的比例通常应不低于5%，否则C18链的 随机卷曲将导致组分保留值变化，造成色谱系统不稳 定。
14
二、系统适用性试验
21
再取各品种项下含有内标物质的供试品溶液，注入仪 器，记录色谱图，测量供试品中待测成分和内标物质 的峰面积或峰高，按下式计算含量：
Ax 含量（Cx）＝f·─────
式中 t R2为相邻两峰中后一峰的保留时间； tR1为相邻两峰中前一峰的保留时间； W1、W2及W1，h/2、W2,h/2分别为此相邻两峰的峰宽及半高峰宽。 当对测定结果有异议时，色谱柱的理论板数（n）和分离度（R）
均以峰宽（W）的计算结果为准。
18
重复性
用于评价连续进样中，色谱系统响应值的重复 性能。采用外标法时，通常取各品种项下的对 照品溶液，连续进样5次，除另有规定外，其 峰面积测量值的相对标准偏差应不大于2.0％ ；采用内标法时，通常配制相当于80％、100 ％和120％的对照品溶液，加入规定量的内标 溶液，配成3种不同浓度的溶液，分别至少进 样2次，计算平均校正因子。其相对标准偏差 也应不大于2.0％。
25
美国药典还讨论了多波长检测器，特别是二极管阵列多波长检测 器的特点，指出，二极管阵列检测器比固定波长检测器或可变波 长检测器的信噪比低，不适宜于低浓度化合物的分析。在讨论示 差折光检测器中，认为该检测器不如紫外光检测器灵敏，且受溶 剂组成、流速、温度变化的影响大，要得到满意的基线，需用参 比柱。
由于C18链在水相环境中不易保持伸展状态，故对于十 八烷基硅烷键合硅胶为固定相的反相色谱系统，流动 相中有机溶剂的比例通常应不低于5%，否则C18链的 随机卷曲将导致组分保留值变化，造成色谱系统不稳 定。
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二、系统适用性试验
高效液相色谱法教学精【全】ppt课件
§1-3 色谱柱的分离效率
一、塔板理论 塔板理论认为: 一根柱子可以分为n
段，每段内组分在两相间迅速达到平衡， 把每一段称为一块理论塔板。
设柱长为L，理论塔板高度为H，则
H=L/Ｎ
Ｎ为理论塔板数。
理论塔板数一N
①色谱峰对称 ： N 16(tR )2
说明：
tW
a. 在给定的操作条件下，N几乎相同
三、高效液相色谱法的特点
高压: 以液体作为流动相，液体流经色谱柱时，
受到阻力较大 必须对流动相施加高压。 一般可达到150～300kg／cm2， 甚至可达700kg／cm2以上。
高速:
分析时间较经典液相色谱少得多（交 换速度快），一个复杂样品的分析仅需几 分钟到几十分钟。
高效:
气相色谱的分离效能很高，高效液相 色谱的柱效则更高（化学键合相），一般 约可达 6000理论塔板／米
②一定色谱条件下，对k’有差异的组
分，则柱效愈高，分离效果愈好。
塔板理论的特点和不足：
(1)当L一定时，N 越大(H 越小)，被测组
分在柱内被分配的次数越多，柱效越 高，所得色谱峰越窄。 (2)柱效不能表示被分离组分的实际分离
效果：如两组分的分配系数K 相同，
无论该色谱柱的柱效多大，都无法 分离。
① 柱效较高，ΔK(分配系数)较大，完全分离。 ② ΔK 不是很大，柱效较高，峰较窄，基本分离。 ③ 柱效较低，ΔK 较大，但分离的不好。 ④ ΔK 小，柱效低，分离效果更差。
一．分离度的数学表达式：
Rs
2(tR 2 tR1 ) W2 W1
2(tR 2 tR1 )
1.699 [Y1/ 2(2) Y1/ 2(1) ]
于世林编著)
第一章 高效液相色谱法基本原理 §1－1 概述 一、色谱法
第三章 高效液相色谱法(1).ppt
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。
1）液体的黏度比气体大一百倍， 密度为气体的一千倍，故降低传质 阻力是提高柱效主要途径。 2）由速率方程，降低固定相粒度 可提高柱效。 3）液相色谱中，不可能通过增加 柱温来改善传质，恒温。 4）改变淋洗液组成、极性是改善 分离的最直接的因素。
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。
阳离子交换：R-SO3H + M+ = R-SO3M + H+
阴离子交换：R-NR4OH + X- = R-NR4X + OH-
应
用：离子及可离解的化合物，氨基酸、核酸等。
四、离子色谱
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。
缺
点：非线形等温吸附常引起峰的拖尾。
二、液-液分配色谱 固定相与流动相均为液体（互不相溶）；
基本原理：组分在固定相和流动相上的分配； 流 动 相：对于亲水性固定液，采用疏水性流动相，
即流动相的极性小于固定液的极性（正相），反之， 流动相的极性大于固定液的极性（反相）。正相与反 相的出峰顺序相反； 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）。
高效液相色谱法培训PPT课件
注意事项与常见问题解答
样品处理注意事项
01
避免样品污染、损失或变质，确保处理过程的准确性和可重复
性。
常见问题及解决方法
02
针对样品处理过程中可能出现的问题，如回收率低、干扰物质
多等，提供相应的解决方法。
安全与防护
03
注意有毒有害试剂的使用安全，做好个人防护和环境保护工作。
04 方法开发与优化策略
梯度洗脱程序设计思路
初始比例确定
根据待测组分的极性差异，选 择合适的初始流动相比例。
梯度斜率设置
根据组分的分离情况，调整梯 度斜率，使各组分在合适的保 留时间内洗脱出来。
梯度时间设置
确保梯度洗脱过程中，各组分 能够充分分离，同时避免过长 的分析时间。
梯度曲线类型
根据实际需求选择合适的梯度 曲线类型，如线性梯度、凹形
梯度或凸形梯度等。
方法验证内容及标准
精密度
准确度
通过添加回收率试验，验证方法 的准确度，确保测定结果可靠。
考察方法的重复性和中间精密度， 确保测定结果的稳定性。
线性范围
确定方法的线性范围，确保待测 组分浓度在该范围内时，测定结 果准确可靠。
专属性
考察方法对待测组分的选择性， 确保其他共存物质不干扰测定。
长期稳定性
考察样品在规定的储存条件下放置一定时间后的稳定性，以确定 样品的保质期和储存条件。
方法学考察
对分析方法本身进行稳定性考察，包括方法的耐用性、重复性和 中间精密度等指标的评估。
质量控制图绘制和应用
质量控制图绘制
根据长期稳定性考察数据，绘制质量控 制图，包括平均值、标准差和控制限等 指标。
VS
发展历程及应用领域
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A＝lg（I0/It)= εb c
荧光检测器
许多有机化合物，特别是芳香族化合物、 被一定强度和波长的紫外光照射后，发射出较 激发光波长要长的荧光。但可以与发荧光物质 反应衍生化后检测。
特点： 有非常高的灵敏度和良好的选择性，灵 敏度要比紫外检测法高23个数量级，特别适合 于药物和生物化学样品的分析。
荧光检测器结构示意图
检测器
光源
滤光片
检测室
蒸发光散射检测器
蒸发光散射检测器适合于无紫外吸收、无 电活性和不发荧光的样品的检测。
电化学检测器 （以电导检测器为例）
电极 电极
电导仪
定性分析
标准样品法 谱库
HPLC-FTIR HPLC-MS
定量分析
峰面积∝浓度或质量
小结
四种色谱分离模式的分离机理及应用范围 反相色谱的概念 常用的固定相和流动相 紫外可见检测器
min.
前处理
过滤后，进样10μＬ
葡萄酒的色谱图
1. 磷酸 2. 柠檬酸 3 . 酒石酸 4. 苹果酸 5. 琥珀酸 6. 乳酸 7. 甲酸 8. 乙酸 9. 焦谷氨酸
前处理 用水稀释10倍后过滤 进样量10μＬ
min.
酱油的色谱图
1. 磷酸 2. 柠酸 3. 丙酮酸 4. 苹果酸 5. 琥珀酸 6. 乳酸 7. 甲酸 8. 乙酸 9. 乙酰丙酸 10. 焦谷氨酸
公众比以前更加关注食品安全。
氨基甲酸酯类农药
灭除威，异灭威，甲萘威，灭杀威，抗蚜威，仲 丁威，残杀威，恶虫威，克百威 (呋喃丹),速灭 威，乙霉威，氯丙嗪，禾草丹
氨基甲酸酯类农药结构
丁醛肟威
呋喃丹
残杀威 （PHC， Arprocarb）
二甲杀威 （MPMC）
异丙威 （MIPC）
甲硫威 （Mercaptodim
全多孔型担体 薄壳型微珠担体
固定相 --- 化学键合
R --- 极性基团 疏水基团 离子交换基团
Si OO
Si
HCO S l iOC HS l i3 ()2 C RHO SiOSi3 ()2 C RH
O
SiOH
SiOSi3 ()2 C RH
固定相的化学构造
非键合相表面
键合相表面
ODC
C18
C8
C1 Phenyl
活塞泵 注射泵 气动泵
进样系统
不使整个压力变 化的情况下将样品 注入色谱柱，通常 使用所谓六通阀
进样系统
不使整个压力变化的情况下将样品注入色谱柱， 通常使用所谓六通阀
色谱柱
色谱柱
泵 1
进 样
泵 2
色谱柱
色谱柱是实现分离的核心部件，要求柱效高、 柱容量大和性能稳定。柱性能与柱结构、填料 特性、填充质量和使用条件有关。
分配色谱法
(Partition Chromatography)
分配色谱
液液分配色谱(LLPC)
液体固定相通过物理 吸附固定于载体表面
键合固定相分配色谱(LSPC)
有机分子通过化学反 应键合到载体表面
分配色谱–分离原理
不同组分在两相间分配系数不同
分配色谱固定相
固定相 --- 物理吸附 （担体 + 固定液）
前处理 过滤后，进样10μＬ
酸奶的色谱图
1. 磷酸 2. 柠檬酸 3. 琥珀酸 4. 乳酸 5. 甲酸 6. 乙酸
前处理 用水稀释10倍后过滤 进样量10μＬ
工厂废水的色谱图
1. 甲酸 2. 乙酸 3. 丙酸 4. 碳酸 5. 丁酸 6. 戊酸
前处理 过滤后，进样10μＬ
食品安全与污染物
食品安全是所有国家的每个消费者关心的基本问 题。
GC与HPLC 惰性气体（无亲和性，只 不同极性的液体（有一
起运载作用）
定亲和作用）
气体、沸点较低的化合物 分析对象
高沸点、不稳定的天 然产物、生物大分子、 高分子化合物
温度
较高
一般室温
高效液相色谱法的类型
（一）分配色谱 （二）吸附色谱 （三）离子交换色谱法 （四）排阻色谱法
农药的残留（2）
氨基甲酸酯：
灭除威，异灭威，甲萘威，灭杀威，抗蚜威，仲丁威，残杀 威，恶虫威，速灭威，乙霉威，氯丙嗪，禾草丹
拟除虫菊酯
氯氟氰菊酯，氟氯氰菊酯，氯氰菊酯，七氟菊酯，四溴菊酯， 氰戊菊酯，氟氰戊菊酯，氟胺氰菊酯，氯菊酯
含氮化合物：
甲氰菊酯，噻嗪酮，吡螨胺，恶霜灵，灭螨猛，三唑醇，三 唑酮，氯苯嘧啶醇，氟酰胺，丙环唑，联苯三唑醇，灭锈胺， 灭草灵，莠去津，双苯酸草胺，敌稗，二甲戊灵，氟乐灵， 多效唑。
欧盟和美国现在的形势
在过去几年中，相关法规已完成或修订，控制程 度更加严格。
在欧盟和美国已建立起完整的监测网络（参考实 验室；参考材料及标准；计算机监视小组等）
在样品净化，色谱分离和检测中使用改进的和新 的分析技术及方法，如GC/MS和LC/MS，就会产生 更灵敏，更准确和更可靠的结果。
残留农药和兽药是食品中主要的污染物 世界上许多国家制定并实施食品安全法规，但是
在美国、加拿大、欧盟以及日本食品安全法规更 加严格的完善。 在食品和农产品国际贸易中，残留农药和兽药的 检测中非常苛刻的。
食品中残留检测
农产品 - 谷物：大米等 - 豆类：大豆、豌豆等。 - 水果：橘柑，苹果，葡萄等。 - 蔬菜：洋白菜（甘蓝）、菠菜等 - 茶叶，种子，蜂蜜等。
反应，可进行较高灵敏度的荧光检测。
氨基甲酸酯前处理过程
8成分的N-氨基甲酸甲酯类农药标准试 样同时分析的色谱图
×300mmL.) 1个或2个分析柱连接 保护柱 SCR-102H (6mmI.D.×50mmL.)
流动相：5mM p-甲苯亚磺酸水溶液 流量 ：0.8mL/min 温度 ：40℃或45℃
检测条件
缓冲液：20mM Bis-tris 水溶液
含 5mM p-甲苯亚磺酸和100μＭ EDTA 流量 ：0.8mL/min 检测器：电导检测器 polarity;+
高效液相色谱法
High Performance Liquid Chromatography
HPLC
高效液相色谱法
一、高效液相色谱法的特点 二、流程及主要部件 三、固定相和流动相 四、主要分离类型 五、影响分离的因素
HPLC定义
以液体作为流动相的色谱过程
高效液相色谱法的特点
高压 --- 150 ~ 350 x 105 Pa 高效 --- 3万塔板/米 高灵敏度 --- 10-9~ 10-11 g 高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法
10、反应试剂输液机构 11、混合装置 12、荧光检测器 13、阻尼盘管 14、反应盘管 15、反应盘管
M1，M2：流动相 R1，R2：反应试剂液
N-甲基氨基甲酸酯的HPLC分析方法
•N-氨基甲酸甲酯类农药的基本化学结构式
•它们的化合物在碱的条件下加水分解生成甲胺。这里生 成的甲胺与一级胺的荧化衍生化试剂O-苯二甲醛（OPA）
最大残留限量(MRL)：食品安全的指标，通常 MRL≤0.01-0.05mg/kg(ppm)
农药的残留（1）
有机氯化物：
硫丹、荚蟥醚、克菌丹、抑菌灵、乙酯杀螨醇、溴 螨酯、六六六、滴滴涕、异狄氏剂、敌菌丹、狄氏 剂、六氯苯、七氯
有机磷化物：
苯硫磷，乙硫磷，灭线磷，乙嘧硫磷，硫线磷，喹 硫磷，毒死蜱，甲基毒死蜱，毒虫畏，蔬果磷，敌 敌畏，乐果，二嗪磷，甲基嘧啶磷，杀螟硫磷，丰 索磷，倍硫磷，稻丰散，丙硫磷，仗杀硫磷，马拉 硫磷，杀扑磷，异稻瘟净，敌瘟磷，甲基立枯磷， 特丁硫磷，抑草磷，苯腈磷，对硫磷，甲基对硫磷， 甲拌磷
-NH2
-CN
OH
OH
正相HPLC（normal phase HPLC）：
是由极性固定相和非极性（或弱极性）流动相所 组成的HPLC体系。其代表性的固定相是改性硅胶、氰 基柱等，代表性的流动相是正己烷。吸附色谱也属正 相HPLC。
反相HPLC（reversed phase HPLC）：
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。
离子交换色谱
分离原理
各种离子根据它们与树脂上的交换
基团的交换能力的不同而得到分离。
固定相
固定相为离子交换树脂， 流动相为无机酸或无机碱 的水溶液。
分离对象 离子或可离解的化合物
（无机离子、氨基酸、蛋白质等）
排阻色谱法
(凝胶色谱法)
分离原理 根据样品分子尺寸大小分离
大分子不能进入多孔中，不被保留，随 Vm流出 中分子部分进入多孔中，一般保留 小分子完全进入多孔中，长时间保留。
样品的分析实例
食品 啤酒，清酒，葡萄酒，酱油等
体液 血清，尿等
医药品 肾的透析液，钙制剂等
发酵 微生物培养液，酸奶等
环境 工厂废水等
有机酸标准品的色谱图1
一个分析柱
1. 磷酸 2. 柠檬酸 3. 丙酮酸 4. 苹果酸 5. 琥珀酸 6. 乳酸 7. 甲酸 8. 乙酸 9. 乙酰丙酸 10. 焦谷氨酸
高效液相色谱应用实例
对有机酸具有高选择性和高灵敏度
柱后pH调节电导检测
有机酸分析系统流程图
1
9 2
10
6
3
8 4
7 5
1、2 泵 3 进样器 4 柱温箱 5 电导检测器 6 数据处理机 7 混合室 8 柱子 9 流动相 10 缓冲液
分析条件
分离条件 色谱柱：Shim-pack SCR-102H(8mmI.D．
审查农药残留
家畜及水产品 - 牛肉，猪肉等
审查兽药残留
荧光检测器
许多有机化合物，特别是芳香族化合物、 被一定强度和波长的紫外光照射后，发射出较 激发光波长要长的荧光。但可以与发荧光物质 反应衍生化后检测。
特点： 有非常高的灵敏度和良好的选择性，灵 敏度要比紫外检测法高23个数量级，特别适合 于药物和生物化学样品的分析。
荧光检测器结构示意图
检测器
光源
滤光片
检测室
蒸发光散射检测器
蒸发光散射检测器适合于无紫外吸收、无 电活性和不发荧光的样品的检测。
电化学检测器 （以电导检测器为例）
电极 电极
电导仪
定性分析
标准样品法 谱库
HPLC-FTIR HPLC-MS
定量分析
峰面积∝浓度或质量
小结
四种色谱分离模式的分离机理及应用范围 反相色谱的概念 常用的固定相和流动相 紫外可见检测器
min.
前处理
过滤后，进样10μＬ
葡萄酒的色谱图
1. 磷酸 2. 柠檬酸 3 . 酒石酸 4. 苹果酸 5. 琥珀酸 6. 乳酸 7. 甲酸 8. 乙酸 9. 焦谷氨酸
前处理 用水稀释10倍后过滤 进样量10μＬ
min.
酱油的色谱图
1. 磷酸 2. 柠酸 3. 丙酮酸 4. 苹果酸 5. 琥珀酸 6. 乳酸 7. 甲酸 8. 乙酸 9. 乙酰丙酸 10. 焦谷氨酸
公众比以前更加关注食品安全。
氨基甲酸酯类农药
灭除威，异灭威，甲萘威，灭杀威，抗蚜威，仲 丁威，残杀威，恶虫威，克百威 (呋喃丹),速灭 威，乙霉威，氯丙嗪，禾草丹
氨基甲酸酯类农药结构
丁醛肟威
呋喃丹
残杀威 （PHC， Arprocarb）
二甲杀威 （MPMC）
异丙威 （MIPC）
甲硫威 （Mercaptodim
全多孔型担体 薄壳型微珠担体
固定相 --- 化学键合
R --- 极性基团 疏水基团 离子交换基团
Si OO
Si
HCO S l iOC HS l i3 ()2 C RHO SiOSi3 ()2 C RH
O
SiOH
SiOSi3 ()2 C RH
固定相的化学构造
非键合相表面
键合相表面
ODC
C18
C8
C1 Phenyl
活塞泵 注射泵 气动泵
进样系统
不使整个压力变 化的情况下将样品 注入色谱柱，通常 使用所谓六通阀
进样系统
不使整个压力变化的情况下将样品注入色谱柱， 通常使用所谓六通阀
色谱柱
色谱柱
泵 1
进 样
泵 2
色谱柱
色谱柱是实现分离的核心部件，要求柱效高、 柱容量大和性能稳定。柱性能与柱结构、填料 特性、填充质量和使用条件有关。
分配色谱法
(Partition Chromatography)
分配色谱
液液分配色谱(LLPC)
液体固定相通过物理 吸附固定于载体表面
键合固定相分配色谱(LSPC)
有机分子通过化学反 应键合到载体表面
分配色谱–分离原理
不同组分在两相间分配系数不同
分配色谱固定相
固定相 --- 物理吸附 （担体 + 固定液）
前处理 过滤后，进样10μＬ
酸奶的色谱图
1. 磷酸 2. 柠檬酸 3. 琥珀酸 4. 乳酸 5. 甲酸 6. 乙酸
前处理 用水稀释10倍后过滤 进样量10μＬ
工厂废水的色谱图
1. 甲酸 2. 乙酸 3. 丙酸 4. 碳酸 5. 丁酸 6. 戊酸
前处理 过滤后，进样10μＬ
食品安全与污染物
食品安全是所有国家的每个消费者关心的基本问 题。
GC与HPLC 惰性气体（无亲和性，只 不同极性的液体（有一
起运载作用）
定亲和作用）
气体、沸点较低的化合物 分析对象
高沸点、不稳定的天 然产物、生物大分子、 高分子化合物
温度
较高
一般室温
高效液相色谱法的类型
（一）分配色谱 （二）吸附色谱 （三）离子交换色谱法 （四）排阻色谱法
农药的残留（2）
氨基甲酸酯：
灭除威，异灭威，甲萘威，灭杀威，抗蚜威，仲丁威，残杀 威，恶虫威，速灭威，乙霉威，氯丙嗪，禾草丹
拟除虫菊酯
氯氟氰菊酯，氟氯氰菊酯，氯氰菊酯，七氟菊酯，四溴菊酯， 氰戊菊酯，氟氰戊菊酯，氟胺氰菊酯，氯菊酯
含氮化合物：
甲氰菊酯，噻嗪酮，吡螨胺，恶霜灵，灭螨猛，三唑醇，三 唑酮，氯苯嘧啶醇，氟酰胺，丙环唑，联苯三唑醇，灭锈胺， 灭草灵，莠去津，双苯酸草胺，敌稗，二甲戊灵，氟乐灵， 多效唑。
欧盟和美国现在的形势
在过去几年中，相关法规已完成或修订，控制程 度更加严格。
在欧盟和美国已建立起完整的监测网络（参考实 验室；参考材料及标准；计算机监视小组等）
在样品净化，色谱分离和检测中使用改进的和新 的分析技术及方法，如GC/MS和LC/MS，就会产生 更灵敏，更准确和更可靠的结果。
残留农药和兽药是食品中主要的污染物 世界上许多国家制定并实施食品安全法规，但是
在美国、加拿大、欧盟以及日本食品安全法规更 加严格的完善。 在食品和农产品国际贸易中，残留农药和兽药的 检测中非常苛刻的。
食品中残留检测
农产品 - 谷物：大米等 - 豆类：大豆、豌豆等。 - 水果：橘柑，苹果，葡萄等。 - 蔬菜：洋白菜（甘蓝）、菠菜等 - 茶叶，种子，蜂蜜等。
反应，可进行较高灵敏度的荧光检测。
氨基甲酸酯前处理过程
8成分的N-氨基甲酸甲酯类农药标准试 样同时分析的色谱图
×300mmL.) 1个或2个分析柱连接 保护柱 SCR-102H (6mmI.D.×50mmL.)
流动相：5mM p-甲苯亚磺酸水溶液 流量 ：0.8mL/min 温度 ：40℃或45℃
检测条件
缓冲液：20mM Bis-tris 水溶液
含 5mM p-甲苯亚磺酸和100μＭ EDTA 流量 ：0.8mL/min 检测器：电导检测器 polarity;+
高效液相色谱法
High Performance Liquid Chromatography
HPLC
高效液相色谱法
一、高效液相色谱法的特点 二、流程及主要部件 三、固定相和流动相 四、主要分离类型 五、影响分离的因素
HPLC定义
以液体作为流动相的色谱过程
高效液相色谱法的特点
高压 --- 150 ~ 350 x 105 Pa 高效 --- 3万塔板/米 高灵敏度 --- 10-9~ 10-11 g 高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法
10、反应试剂输液机构 11、混合装置 12、荧光检测器 13、阻尼盘管 14、反应盘管 15、反应盘管
M1，M2：流动相 R1，R2：反应试剂液
N-甲基氨基甲酸酯的HPLC分析方法
•N-氨基甲酸甲酯类农药的基本化学结构式
•它们的化合物在碱的条件下加水分解生成甲胺。这里生 成的甲胺与一级胺的荧化衍生化试剂O-苯二甲醛（OPA）
最大残留限量(MRL)：食品安全的指标，通常 MRL≤0.01-0.05mg/kg(ppm)
农药的残留（1）
有机氯化物：
硫丹、荚蟥醚、克菌丹、抑菌灵、乙酯杀螨醇、溴 螨酯、六六六、滴滴涕、异狄氏剂、敌菌丹、狄氏 剂、六氯苯、七氯
有机磷化物：
苯硫磷，乙硫磷，灭线磷，乙嘧硫磷，硫线磷，喹 硫磷，毒死蜱，甲基毒死蜱，毒虫畏，蔬果磷，敌 敌畏，乐果，二嗪磷，甲基嘧啶磷，杀螟硫磷，丰 索磷，倍硫磷，稻丰散，丙硫磷，仗杀硫磷，马拉 硫磷，杀扑磷，异稻瘟净，敌瘟磷，甲基立枯磷， 特丁硫磷，抑草磷，苯腈磷，对硫磷，甲基对硫磷， 甲拌磷
-NH2
-CN
OH
OH
正相HPLC（normal phase HPLC）：
是由极性固定相和非极性（或弱极性）流动相所 组成的HPLC体系。其代表性的固定相是改性硅胶、氰 基柱等，代表性的流动相是正己烷。吸附色谱也属正 相HPLC。
反相HPLC（reversed phase HPLC）：
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。
离子交换色谱
分离原理
各种离子根据它们与树脂上的交换
基团的交换能力的不同而得到分离。
固定相
固定相为离子交换树脂， 流动相为无机酸或无机碱 的水溶液。
分离对象 离子或可离解的化合物
（无机离子、氨基酸、蛋白质等）
排阻色谱法
(凝胶色谱法)
分离原理 根据样品分子尺寸大小分离
大分子不能进入多孔中，不被保留，随 Vm流出 中分子部分进入多孔中，一般保留 小分子完全进入多孔中，长时间保留。
样品的分析实例
食品 啤酒，清酒，葡萄酒，酱油等
体液 血清，尿等
医药品 肾的透析液，钙制剂等
发酵 微生物培养液，酸奶等
环境 工厂废水等
有机酸标准品的色谱图1
一个分析柱
1. 磷酸 2. 柠檬酸 3. 丙酮酸 4. 苹果酸 5. 琥珀酸 6. 乳酸 7. 甲酸 8. 乙酸 9. 乙酰丙酸 10. 焦谷氨酸
高效液相色谱应用实例
对有机酸具有高选择性和高灵敏度
柱后pH调节电导检测
有机酸分析系统流程图
1
9 2
10
6
3
8 4
7 5
1、2 泵 3 进样器 4 柱温箱 5 电导检测器 6 数据处理机 7 混合室 8 柱子 9 流动相 10 缓冲液
分析条件
分离条件 色谱柱：Shim-pack SCR-102H(8mmI.D．
审查农药残留
家畜及水产品 - 牛肉，猪肉等
审查兽药残留