薄层色谱技术

薄层色谱技术
薄层色谱技术

1.薄层色谱技术

概述

中药是祖国医药宝库的重要组成部分,是祖国传统医学赖以防病治病的主要物质基础。中药的真伪优劣直接关系到人民用药的安全和有效。在检验中药真伪方面通常采用的检测手段有形态鉴别、理化鉴别和光谱色谱分析等。而作为色谱技术一个分支的薄层色谱由于其独具的长处而被广泛应用于中药分析。层鉴别作为法定的检验项目是各级药品检验部门和药品生产、经营部门的质检人员检验中药的强制性检验项目。在可预见的将来,薄层色谱技术仍将是中药鉴别最主要的手段之一。无须赘言,如同其它色谱技术一样,一个样品分析结果好坏,取决于能否得到一个分离度和重现性良好的色谱。为了更好地执行国家药典中药薄层鉴别项目,中药检验室基本设备和配套和检验人员操作技术的规范化是获得较高质量的薄层色谱最基本的要求。

薄层色谱分析与其他色谱分析相比,其显著不同之一是得到的图谱是直观性很强的图象。一个比较复杂的中药薄层色谱,尤其是成分未明而斑点较多的薄层色谱往往是很难用文字描述的;何况药典正文因体例的限制,也不可能作过多的文字叙述。

关于同一品种的药材商品的个体差异,如何判断的问题。在实际的样品分析中,的确存在着由于商品个体差异,致使薄层色谱难以和对照药材和色谱完全吻合。其实,在药材的形态鉴别中,这是司空见惯的问题,只要鉴别特征可靠,基础工作比较扎实,一般不会由于个体之间的形态差异而无法判断。因为同一品种的不同个体虽然有差异(即使对照药材也有这个问题),但是既然是同一品种,也必然存在着共性特征。外在的形态是如此,反映内在成分的色谱也是如此。譬如有无牲成分就是共性,如黄连均含小檗碱,小檗碱的有无固名可以作为黄连真伪鉴别的依据,但小檗碱未必就是黄连的问题。所以观察完整的色谱结合特征成分的辨认,就进一步提高了鉴别的准确度;经过比较,取大同弃小异,做出合理的判断。对于分布地区广泛,商品规格较多的品种,需要反复比较;有些品种个体之间成分变异较大,需要做大量的基础研究,掌握规律,方可设立对照药材,不能一蹴而就,所以药典中并非所有的品种都设有对照药材。在中药制剂中,由于制备工艺的不同或成分之间的相互干扰,图谱常常不能与原药材的色谱完全吻合,这就是更需要分析人员有较强的判断能力

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器材与操作

薄层板

可用预制板或手工自制板,目前最常用的仍然是手工自制板。用于制备薄层板的玻璃要求表面光洁、平整,最好使用厚薄1~2mm的优质平板玻璃,普通玻璃一般不宜制作薄层板,玻璃板需洗净至不挂水,晾干,贮存于干燥洁净处备用。玻璃板反复使用时,应注意经常用洗液及碱液清洗,保持玻璃板面的光洁是保证薄层板质量的最起码要求,如选用预制板应注意生产厂家提供的有关参数,经挑选,试用是否符合要求。

涂布器

应能使吸附剂在玻璃板上涂成一层符合厚度要求的均匀薄层。涂层的工具有手工、半自动、全自动薄层涂布器。

点样器材

最常用也最方便的是定量点样毛细管(微升毛细管),规格有0.5ul、1.0ul、2.0ul、5.0ul、10ul等多种。选用时要求标示容量准确,管端平整光滑,管壁洁净,液流通畅,无堵塞,无污染。也可使用色谱用的微量移液管或薄层用微升注射器。

为了提高点样效率,还可以选用点样辅助设备,如点样支架,半自动或自动点样器。先用点样器材和辅助设备应注意器材本身的质量,依赖劣质的器材不能保证点样的质量。一般的概念定性鉴别没有定量的要求,但为了对样品在定性鉴别时能同时给以“量化”评价,点样要求最好还是用定量的点样器材。

展开箱(层析缸)

应当用薄层色谱专用的展开箱,展开箱有水平式及直立式两种类型;日常用的最多的是直立式展开箱,它又分为平底展开箱和双槽展开箱。双-槽展开箱具有节省溶剂、便于平衡、可控制展开箱内的湿度等优点,推荐使用此种展开箱。水平式展开箱需要使用预制板或“加固”的自制板(如加羧甲基纤维素钠),用水平式展开箱还可以从薄层板的两侧向中间展开,这样可使一块薄层板所承受的样品个数比常规上行展开的薄层板增加一倍,但是由于展距短(约5cm),所以适合于高效预制板。

用不合规格的玻璃器皿,如生物标本缸等不能保证展开的质量。

显色与检测仪器

载有样品的薄层板展开后,有的需要用某些试剂(如显色剂)使之显色。涂布显色剂的方法有喷雾法及浸渍法。喷雾用的喷雾瓶应能在一定压力下使试剂喷成均匀的细雾状。浸渍法用的浸渍为特制的扁平玻璃槽,使用时,将展开后的薄层板平稳垂直地放入浸渍槽中一至数秒钟后取出,揩净薄层板背面残余的试剂(需要时加热)使之显色。通常使用最多的仍然是喷雾法。

观察薄层色谱用的紫外灯装有长波段(365nm)和短波段(254nm)紫外光管两种。前者用于观察具有荧光的色谱,后者一般用于观察硅胶GF254板在荧光背景下荧光淬灭斑点。选用紫外光应注意荧光管的功率和滤光片的规格。

薄层扫描不仅可供薄层色谱的原位定量测定,薄层扫描图对定性鉴别也能提供有用的信息。

薄层板的制备

除另有规定外,将1份吸附剂加适量的水(如1份硅胶G一般加3份水),在研钵中用杵沿一个方向小心研磨至成均匀的有适当粘稠度的胶浆,立即倾入涂布器中,均匀地向前推进涂布在玻璃板上;或按照不同涂布器的规定操作涂布;涂布好的薄层板于室温下在水平台上晾干,再在规定的温度(一般为105~110℃)下烘约30分钟活化,贮于干燥器中备用。应当注意的是不同厂家或不同批号的硅胶G质量不一,要求的加水量和研磨时间的长短有所不同,如加有其它改性剂更是如此,宜在操作中细心体会。薄层的厚度一般为0.2~0.3nm,由于国产商品硅胶的颗粒大小分布较宽(10~40um),特别用颗粒较粗的硅胶,涂布的太薄反而降低分离能力,所以有的品种(如人参)要求用0.5mm厚的薄层板。薄层板一般要求新鲜制备,当天使用。使用前应在反射光和透射光下检查板面是否均匀;板面不均匀、有气泡或有麻点、破损或已污染如灰尘[日光下检查]、纤维[紫外光灯下检查]者应弃去不用。

点样

除加有规定外,按规定用微升毛细管(或其它符合要求的点样的工具)分别吸取供试液或对照液,以垂直的方向小心接触薄层板面,做点状点样或条带状点样。点样基线与底边距离,相距1~1.5cm,高效板8~10mm.,圆点直径一般不大于3mm,高效板一般不大于2mm。如点样量较大或为了改善分离度,也可点成5~10mm狭细的窄长条带,高效板为4~8mm(长度视情况而不同),点样时须注意尽量不要损伤薄层板面,如条带点样,应注意条带的均匀;预制板或加固的自制板,用专门的条带点样器械(如喷雾状条带点样器),可保证点样的质量。点间距离可视斑点扩散情况以相邻斑点不相干扰为宜,一般不少于8mm,高效板不少于5mm.

点样后的薄层板置入加有展开剂的展开箱(层析缸)中,密闭,上行展开,薄层板浸入展开剂中的深度一般要求溶剂的液面距原点约0.5~1cm,展开至8~15cm(高效板5~8cm)后,立即将薄层板取出,晾干,以备检测。如规定在展开前需将展开箱用展开剂或规定的溶剂预平衡者,可在双槽展开箱的一侧加入适量的溶剂,密闭放置15~30分钟后,再将薄层板放入展开箱中展开。一般可将薄层板置于展开箱中一起饱和。

展开剂要求新鲜配制,不要多次反复使用。展开剂如需分层,则按要求放置分层后分取需要的一相(上层或下层),备用。

检测

色谱斑点本身有颜色者可直接在日光下观察可见光谱,斑点在紫外光激发下可发射荧光者,可直接在紫外光灯下观察荧光色谱;需加试剂方能显色或发射荧光者,则需将试剂均匀喷洒于薄层板面,直接观察或加热显色后观察。用浸渍法,板面显色均匀是其优点,但有的样品经试剂浸渍后,斑点容易被浸润扩散,或产生拖尾。加热显色者须注意加热时间和温度,尤其含羧甲基纤维素钠的薄层板,加热温度过高或加热时间过长,容易引起板面的焦化,如用硫酸等显色剂,更易造成板面的炭化而影响显色的效果(需要加热显色的将薄层板放在烤箱下层)。有的成分加试剂后,如挥发油成分经香草醛硫酸显色,加热温度和时间长短不同或放置时间不同无援可能使斑点的显色有所改变。

有的品种可熏以试剂或试液的蒸气(如碘蒸气、氨蒸气)显色。

必要时,可进行薄层扫描,扫描图谱不仅用于定量测定,对于定性鉴别也很有用。

小结

1.羧甲基纤维素钠水溶液的配制:一般为0.5%的羧甲基纤维素钠,由于羧甲基纤维

素钠比较难溶,可将其煮沸或静置几天使其溶解。使用前将溶液过滤,这样铺的板

麻点比较少。

2.固定相和流动相混合:先调好浓度,混合液大致混匀后,将研磨棒拿起一定高度,

若液体流下成线,则浓度适中,反之则太稀。调好浓度后研磨15-20分钟,在再超

声15-20分钟。研磨时要匀速。

3.铺板时要匀速,铺得快则板厚,铺得慢则较薄。

4.展开剂如果需要分层,最好分久一些(20分钟以上,宫炎平则需要1小时以上),

这样展开的效果会比较好。配制时要看清楚所需的温度,是要上层还是下层。例如

复方丹参片鉴别展开剂需要10度以下分层,展开剂放到展开缸中后需放置10分钟

使温度达到室温再展开。

5.点样的大小需要经验来掌握,有的需要很小,例如咳特灵片的鉴别;有的要一针到

底;如宫炎平的鉴别;比较稠的需要点成条带状防止拖尾。必要的时候可以点一个

小的圆点,再点一个条带状的点。

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影响薄层色谱分析的主要因素

常规薄层色谱由于同板同时可以检测多个样品,分析时间短,固定相(吸附剂)价廉,即用即弃,不必担心样品中杂质的污染,检测不受溶剂的干扰,色谱的直观性强等优点而在中药分析方面被广泛使用。另一方面因为它是一种“敞开系统”的色谱技术,与柱色谱的区别之一是除材料及器材以外,外界环境条件对被分离的物质的层析行为影响很大,分离机制也很复杂;其次是由于分析的全过程是横向的离线多步骤操作,所以操作技巧也明显的影响色谱质量;因而薄层色谱,尤其是常规薄层色谱,又被视为是一种较难驾驭的技术。为了充分发挥薄层色谱技术在中药分析方面的优势,提高色谱的分离度和重现性,注意控制影响色谱质量的因素是非常重要的。以下所述的几个方面不仅对定量分析是必须注意的问题,对提高定性分析的质量也是不可忽视的。

样品的预处理及供试液的制备

一般认为薄层色谱所用的固定相(薄层板)可即用即弃,不怕供试液中杂质的污染,因而样品无需净化精制,这是问题的一个方面;在实践中,由于中药的成分复杂,未知成分多,供试液中溶出的物质较多,其中既有欲测成分也有其他“杂质”,常常由于相互干扰或背景污染而难以得到满意的分离效果,甚至难以辨认,尤其是成方制剂更是如此。这是问题的另一方面,所以在许多情况下为了得到一个重要的有时甚至是关键的步骤。制备样品供试液得以净化,往往是一个重要的有时甚至是关键的步骤。制备样品供试液所用的溶剂一般要求溶解度不宜太大,粘度不宜太高,沸点适中,而对于中药材又常常希望将成分尽可能多的被提取出来,所以最常被选用的是甲醇或乙醇,因此欲测成分和许多其它“杂质”均被提取出来,供试液的净化就显得更为必要。例如:复方丹参中的三七的鉴别。

样品供试液净化的方法:

1、单一溶剂萃取法,如浙贝母、平贝母、华山参、洋金花等均利用在碱性介质下用氯仿或苯将其生物碱有选择地萃取出而舍弃其它成分。使试液得以净化。

2、分段萃取法,如龙胆泻肝丸先用正已烷萃取,供当归鉴别用;继用丙酮萃取,供用以鉴别马兜铃酸(关木通);最后用甲醇萃取再经氧化铝小柱甲醇洗脱,以鉴别龙胆苦甙,是利用了各自不同的溶解度,有不同极性的溶剂分段萃取,达到样品供试液净化的目的。

3、液液萃取法。

4、固液萃取法,如八珍丸、牛黄上清丸、乌鸡白凤丸、导赤丸等均先用硅藻土研匀,在固态下用溶剂萃取,以去除蜜糖的干扰。严格地讲,这仍属于单一党课萃取。真正的固液萃取是固定相为固态,如将样品的水提液(固定相)加入硅藻土小柱中使之成为“固态”,再用适当的溶剂(移动相)通过硅藻土小柱萃取,萃取液再经浓缩等处理后作为供试液。用固液萃取或洗脱的方法制备样品是色谱分析常用的方法,目前常用的还有化学键合相小柱以及硅胶小柱、氧化铝小柱,如青叶胆、黄芪、断血流、乌鸡白凤丸(芍药甙)、龙胆泻肝丸、参苓白术散(人参与甘草)、首乌丸(补骨脂)等。此外,益母草是用活性炭和中性氧化铝

小柱,国公洒(辛弗林)用阳离子交换树脂柱。用氧化铝须注意颗粒不可碱度粗或太细(一般可用100~200目),活性能保持在2~3级,用适当的玻璃小柱(如5ml及10ml注射针筒)装填。氧化铝吸附力较强,选用时应有针对性。

薄层色谱的上样技术

上样(点样)是薄层色谱分析的第一步,也是非常关键的一步。蛇既关系到通融得到可以重现的有良好分离度的薄层色谱,也关系到定量测定结果的准确,因为不良的上样是最主要的误差来源。

1、薄层板的原点位置对样品容积的负荷量是极为有限的,如上样容积过大将明显降低分离效率。中药供试液中一般被测成分与“杂质”共存,尤其是被测成分含量较低而其他干扰物质较为大量时,常常习惯于或不得不加大点样的容积,另一方面也是由于对上样容积超负荷的严重后果认识不足。现代商品预制板硅胶颗粒细(常规预制板11~12um,高效预制板5~7um)而均匀,明显提高了分离的效率,对上样的要求更高了。如常规预制板展距100mm,原点直径3mm,展开后如斑点直径扩散到6mm,则斑点容量或称分离数SN=10,而用高效预制板原点直径1mm,展开50mm,斑点直径如扩散为2mm,则SN=50。但如果上样量不适当地加大,如在高效板上原点直径点成3mm,展开50mm后斑扩散为4mm,结果SN=6,即使用延长展距至100mm,SN也仅仅达到11,还可能达到15。由此可见即使用高质量的薄层板,如上样容积不适当地加大,分辨率也同样不会得到提高。这就是为什么要求点样原点直径应尽量小于3mm的原因。

2、溶解样品的党课均有不同程度的洗脱力,所以在上样的同时,样品在原点位置就呈环形展开,原点直径的扩散促进了这种展开,即所谓“上样环形色谱效应”如样品在溶剂中溶解度度很大,原点将变成空心圈,这种效应对随后的线性展开造成很不利的影响。所以原则通过上应选择对被测成分可以溶解但溶解度不是很大的溶剂,中药成分复杂,难以兼顾,不可能面面俱到,通常在欲测成分不甚清楚或欲测成分覆盖的极性范围很宽的情况下,宁愿选择溶解“范围”较宽的溶剂,如甲醇、乙醇等。有的品种欲测成分明确,如苦参、贝母中的生物碱、白术中的苍术酮等可有针对性地选择溶剂。有的品种选用了乙醚,由于乙醚沸点很低,最终的供试液则需要低温挥去乙醚后,改用其他合适的溶剂制成。

3、供试液的溶剂在原点的残留,也会改变展开的选择性,特别是供试液的溶剂极性与展开剂的溶剂极性相差较大时更为明显;再者,亲水性溶剂残留在原点吸收大气中的水分(特别在高湿度环境)对色谱质量的影响也可可低估因此上样时同步干燥或上样后继后干燥以除去原点残存的溶剂是需要的。但应尽可能避免高温加热,以免遇热不稳定的成分的破坏或促进硅胶有催化作用的活性表面起固态化学反应,导致样品中某些成分的变性。

4、上样装置(微升毛细管或色谱注射器)对薄层的机械损伤对色谱质量尤其是对定量分析将带来灾难性的影响。特别是已载有样品的硅胶表面颗粒被划伤和刮除后果就更严重。一个壁厚0.02mm外径0.3mm的注射针头在薄层表面施加5g的机械力,表面局部承受的压力为30巴,足以造成硅胶薄层表面的损伤,对棉布较软的硅胶G薄层板损伤更严重。对如硅胶G这种软板虽然划伤表面难以避免(所以不太适合定量分析),但点样时小心操作把损伤降低到最低限度还是可以做到的。近年来上样器械和上样技术的不断更新和改进已恰外样质量得到很大的提高。

提高上样操作水平是获得高质量的色谱关键之一,一个组简单的样品的鉴别比较容易,一般只要在同一薄层板上供试样品与对照品在相同位置上显相同的斑点就基本上达到目的。但成分复杂的中药材样品的鉴别除检出特定成分以外,常常需要以整个色谱与对照药材的色谱作比较,甚至要依靠薄层“指纹图谱”才能达到准确鉴别的目的。因此高质量的上样不仅是定量分析的需要,也常常是定性分析的要求。

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吸附剂的活性与相对湿度对薄层色谱的影响

吸附剂的活性是由表面能与表面积决定的。表面能越大,单位重量的表面积(比表面积)越大,吸附力越大,即活性越高,反之,吸附力越小,活性越低。如硅胶之所以有吸附力,是由于其表面含众多的硅醇基,硅醇基的活泼羟基及游离羟基与极性化合物或不饱化合物形成氢键所致。活泼型及游离型的硅醇基数目决定着硅胶的活性。硅醇基是亲水基团,很容易吸附水而成为水合硅醇基而失去活性。自制的薄层板在105~110℃烘干,就是使水合硅醇基变为游离硅醇基而活化;反之,活化后的硅胶薄层板可以吸附大气中的水蒸气分子而降低活性。也就是说硅胶表面吸附水分的作用是可逆的,在不同的相对湿度下,可以达到不同程度的吸附平衡,在相对湿度改变的情况下会重新达到新的吸附平衡,而不论在此以前硅胶板是处于何种相对湿度状态。在日常实践中,当活化后的硅胶(或氧化铝)薄层板从干燥器中取出,从准备点样到展开前,薄层板是暴露在实验室的大气中,薄层板的活性就取决于实验环境的相对湿度。其他条件相同的情况下,相对湿度对色谱质量的影响是很明显的。通常认为薄层色说的重现性差,薄层板处在不同的相对温度下操作是主要原因之一。

有些样品的成分和所选用的展开剂对相对温度有较宽的适应能力,即对相对湿度的要求不甚严格,大致在相对湿度30%~70%下得到相当稳定的色谱。有的样品在环境条件(温度和相对湿度)恰好适合的情况下,似乎不必控制条件也能把试验做好,但为了不同实验室之间及不同季节均可重现试验结果,应尽可能在相对湿度可控的条件下展开为宜。至少必须记录试验时实际的相对温度。

相对温度的控制方法,可在双槽展开箱的一侧槽中加入适当浓度的硫酸,将点样后的薄层板放入另一侧槽中,密闭放置15~30分钟,再加展开剂展开;另一种方法是在预先准备好条件控制箱(状如平卧式展开箱,内盛适当浓度的硫酸,或用大小适宜的干燥器)内进行。控制相对湿度用的硫酸溶液如表1

相对湿度硫酸(ML)水(ML)

32% 68 100

42% 57 100

58% 39.5 100

65% 34 100

72% 27.5 100

88% 10.8 100

硫酸D=1.86(96%~97%)

溶剂蒸气在薄层色谱中的作用

薄层色谱与柱色谱的区别之一就是溶剂的蒸气在相在展开箱中也参与色谱展开而形成三维的层析过程。展开箱的气体空间在层析过程中起着重要的作用。

通常所谓的“展开箱饱和”应严格区分以下几种情况:

5、展开箱饱和:是指展开前及展开中溶剂系统中所有组分在展开箱的整修气体空间达到平衡,即达到饱和状态;但在日常的实践中,较少需要在“饱和”状态下展开,而只需用展开剂(或规定的溶剂)的蒸气在展开箱中预平衡一定的时间,即本书中所称的“预平衡”。

6、预吸附:通常是指薄层板的干燥板面(即未被溶剂湿润的部分)对展开箱空间气体分子任何程度的吸附,即通常所谓的“预饱和”。

7、吸附饱和:是指薄层板的未被溶剂湿润的部分与展开箱的饱和气体空间达到平衡状态,即“完全饱和”,这是预吸附的极限状态。

8、毛细管饱和:是指薄层板所有的自由空隙借毛细管的作用被溶剂充满的过程,即相当于展开完成后的状态。

饱和和情况与展开箱的类型有关,常老人家的平底展开箱在展开前较难达到展开箱饱和,所以普通的做法是在内壁加贴与之等宽等高的用溶剂湿润的滤纸,有助于达到饱和。用双槽展开箱在其一侧槽中加溶剂可以较容易地达到吸附饱和和及展开箱饱和。如用夹心式展开箱,由于箱内空间很小,展开前因为空间没有溶剂分子,而且很难有空间扩散,所以实际上是非饱和的。在这种非饱和和来心式展开箱中薄层板不产生预吸附现象。通常误认为来心式展开箱空间小很容易饱和,其实只有在展开守成后才达到饱和,但这时对层析过程已不起作用。

在常规薄层色谱分析中,预吸附和吸附饱和对层析过程有很大的影响。吸附剂表面的空间是很有限的,当用多组分溶剂展开时,不同溶剂分子在吸附区相互竞争,发生“取代效应”,尤其在薄层板的下部,一个级分的等温吸附线会受到另外组分的性质和相对饱和程度的影响。

如硅胶是亲水性吸附剂,它首先对溶剂组分中的极性分子有更大的亲合力,的以在吸附平衡的过程中,被吸附的各组分的浓度比与气体空间的很不相同,与溶剂的液相组成差别更大。可以想象在不加控制的情况下情况是很复杂的。简言之,薄层板在没有预吸附时,混合溶剂系统中的一部分溶剂分子有选择地被吸附在薄层板面上而形成固定相,同时在板上形成溶剂梯度从而直接影响层析过程,溶剂的蒸气相、液相和固定相一起构成了一个作用机制复杂的三维层析过程。

例如药典收载的黄连生物碱的薄层鉴别,其展开剂为苯-醋酸乙酯-甲醇-异丙醇-浓氨试液(6:3:11.5:0.5),其中的浓氨溶液实际上起着双重的作用,氨是以蒸气相在薄层板上预吸附参与使生物碱分离,在液相(展开剂)中起作用的是水,如在双槽展开相的一侧槽中加浓氨试液5ml,使展开箱预平衡15分钟,将展开剂中的浓氨试液改为0.3ml水,可以得到相似的分离效果;如氨蒸气的浓度不够,分离度明显降低;如展开前不用氨蒸气预平衡,直接展开,则各生物碱斑点Rf值偏低,小檗碱、巴马汀等均滞留在原点附近,难以预平衡直接展开所得的色谱有明显的不同,即经预平衡后展开的色谱分离度明显提高,而且重现性良好。

关于薄层色谱的优化及溶剂系统(展开剂)的选择

依靠色谱分离混合特质需要解决的主要问题有两个:(1)相邻物质对的分离;(2)在一个宽极性范围内的多组分混合物的分离。就薄层色谱而言,解决这两类不同的问题,所需要的优化技术是不同的。解决相邻物质的分离,主要就两个相邻物质的理化性持,考虑选用正相薄层板还是反相薄层板,再考虑选用单一组成的展开剂还是混合溶剂以及极性大小或酸碱性等,甚至考虑选用什么的展开技术,如低Rf值的物质对可考虑用U-型展开箱,作径向展开等。对复杂混合物的分离,问题要复杂得多,一般即使采用了梯度展开技术,也不大可能将在一个相当宽的极性范围内的多组分即解决它们的最大限度的分离问题,又解决各个组分最佳分离度的问题。就药典收载的品种,所彩的展开技术还是局限在常规的、薄层展开技术,左其它条件没有大多的选择的前提下,溶剂系统,即展开剂的优化主要考虑两个方面:溶剂的极性的溶剂的选择性。前者要求使欲分离的物质能在Rf值0.3~0.7的范围内,后者要求达

到最佳的分离度。关于溶剂系统的优化,前人已做了大量的工作,也有不少文献专著作了介绍,较为常用字的如单纯形优选法,溶剂强度法,三角开法,均匀法及PTISM优法等。由于中药成分很复杂,加上在常规展开箱中展开是时,溶剂蒸气、相对湿度等因素的影响,各种优选方面,几乎还是依靠实验经验,中药分析更是如此。当然,在实践中参考文献介绍的展开溶剂的选择方法以减少盲目性还是很必要的;可以期待更加科学更为衫的展开剂优选方法将被开发和研究。

在比较攻选择展开剂时,应该多作比较,不同的展开剂的分离效果,有时相关很悬殊。温度对薄层色谱的影响

在相对湿度恒定的条件下,一般在较高温度展开时,Rf值高;反之,Rf值降低。不过,展开温度如相差正负5度时,Rf值的变动一般不会超过正负,所以对层析行为影响汪大。但是展开时温度相差时,则不程度地影响色谱的质量。温度的影响首先影响在于展开剂中各有机溶剂因沸点、蒸气压、蒸发数目、相对密度等不同而蒸发程度各异因而在展开箱的空间分布的展开剂组成中各有机溶剂的蒸气比例也发生变化,必然直接影响到欲分离物质的层析行为。其次,由于温度的变化,含水的两箱展开剂在放置分层过程或展开时有机相中的水的比例也是不同,从而不同程度地改变了展开剂的极性,结果影响到色谱的分离度。

影响薄层色谱的其他因素

除上述主要影响因素外,操作技巧和熟练程度以及所用的器材溶剂试剂等的质量也是不可忽视的影响薄层色谱质量的因素。如选用了不合格的预制板,所得的图谱是扭曲变形的色谱。同样,手铺的自制板如板面不均匀,也不可能得到质量好的色谱。

展开剂所用的溶剂质量不好,也直接影响薄层色谱的分离能力。所在,在遇到意想不到的结果时,应多方面的检查原因。

薄层技术是一门比较复杂的技术,这里都是一些基本的理论,实践的东西只有在工作之中慢慢总结,分析原因,才能不断进步。

参考文献:

《中华人民共和国药典》2005版一部

《中国药品检验标准操作规范》2005版

《中华人民共和国药典中药薄层色谱彩色图集》

色谱分析试题及答案

色谱试题及答案 一、填空(每题2分) 1气相色谱分析是一种分离分析方法,它的特点是适合于多组分混合物的定性和定量分析。 2气相色谱定性法:是利用同一种物质在相同条件之下,在一根色谱柱上保留时间相同。 3在实验条件恒定时,峰面积或峰高与组分的含量成正比,因此可以利用峰面积或峰高来进行定量。 4色谱柱是气相色谱法的核心部分,许多组成复杂的样品,其分离过程都是在色谱柱内进行的,色谱柱分为两类:填充柱和毛细管柱。 5色谱柱老化的方法由固定液的性质而定,老化的最高温度应低于固定液的最高使用温度20~30℃,但要高于实际工作温度。 6装柱老化时,应将柱的入口端与色谱仪的气化室相连接(柱不能接反,否则固定相将在柱中移动,使柱效发生变化)。开始老化时出口不得接检测器,以免流出物沾污检测器。 7 色谱分析各组分保留时间变短和分离变坏,说明柱子失效,原因来自样品和载气的污染。活化的方法是提高柱温,增加载气流速,让色谱柱内污染物流出。 8 载气纯度不符合要求时,会使基线不稳,噪声大。 9 氢气表和氢气钢瓶嘴是反扣螺纹,逆时针方向松开;而氮气表和氮气瓶嘴及其他气体的瓶嘴都是正扣螺纹。 10气相色谱定量方法有归一化法、内标法、外标法等方法。

二、判断(每题2分) 1 色谱柱没装上色谱仪之前,两端必须封口,防止和空气接触。柱 子存放期间,应避免剧烈振动、碰撞或弯曲。 2 气相色谱仪使用的各种气体压力为0.2~0.5Mpa。因此需要通过 减压表使钢瓶气源的输出压力下降。 3 减压表一般分为氢气表和氮气表(氧气表)两种。氮气表可以安 装在除了氢、乙炔和其他燃气瓶以外的各种气瓶上。 4 使用钢瓶气时,打开钢瓶阀,再把T形阀杆从全开调到需要的压 力。 5 气相色谱仪的气路要认真仔细检漏。用氢气作载气时,氢气若从 接口漏进柱恒温箱,可能发生爆炸事故。最常用的检漏方法是皂膜检漏法 6 色谱仪开机:打开主机电源,接通载气,开电脑,设置仪器参数。 7 设置所需柱箱温度、进样口温度和检测器温度(FID),检测器的 温度应高于150℃,否则点火后造成检测器内积水而影响基线的稳定性)。 8 打开空气、氢气阀门,分别调节两路气体流量(由流量计显示) 为适当值。操作中气体流速一般控制的比例为:氮气:氢气:空气=1:1:3。 9 测定液化气中硫化氢时,要带防尘面具,残气排放在通风橱内。 10 气体发生器内的水多些少些没太大关系,只要工作就行,硅胶变 红还可用。 二简答(每题10分) 1 简述气相色谱工作原理 利用试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组份就在其中的两相间进行反复多次分配,由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同,因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同,经过一定的柱长后,便彼此分

薄层色谱 的详细步骤

. 薄层色谱分析步骤详解 薄层色谱法(thin layer chromatography简写TLC)是一种物理化学的分离技术,常用于药物的分离与分析。现对此方法的分析步骤及留意事项提点建议。 完成TLC分析通常需经制板、点样、展开、检出4步操纵。 ⑴制板 在一平面支持物(通常为玻璃)上,均匀地涂制硅胶、氧化铝或其他吸附剂薄层、样品的分离、检测就在此薄层色谱板上进行。 一般选用适当规格的表面光滑平整的玻璃板。常用的薄层板规格有:10cm×20cm、5cm×20cm、20cm×20cm等。称取适量硅胶,加进0.2%~0.5%羧甲基纤维素钠溶液(CMC-Na),充分搅拌均匀,进行制板。一般来说10cm×20cm的玻璃板,3~5g硅胶/块;硅胶与羧甲基纤维素钠的比例一般为1:2~1:4。制好的玻璃板放于水平台上,留意防尘。在空气中自然干燥后,置1l0℃烘箱中烘0.5~lh,取出,放凉,并将其放于紫外光灯(254nm)下检视,薄层板应无花斑、水印,方可备用。 ⑵点样 用微量进样器进行点样。点样前,先用铅笔在层析上距末端lcm 处轻轻画一横线,然后用毛细管吸取样液在横线上轻轻点样,假如要重新点样,一定要等前一次点样残余的溶剂挥发后再点样,以免点样斑点过大。一般斑点直径大于2mm,不宜超过5mm.底线距基线1~2.5cm,点间间隔为lcm左右,样点与玻璃边沿间隔至少lcm,为防止边沿效应,可将薄层板两边刮往1~2cm,再进行点样。 ⑶展开 将点了样的薄层板放在盛在有展开剂的展开槽中,由于毛细管作用,展开溶剂在薄层板上缓慢前进,前进至一定间隔后,取出薄层板,样品组分固移动速度不同而彼此分离。 ①展开室应预饱和。为达到饱和效果,可在室中加进足够量的展开剂;或者在壁上贴两条与室一样高、 宽的滤纸条,一端浸进展开剂中,密封室顶的盖。 ②展开剂一般为两种以上互溶的有机溶剂,并且临用时新配为宜。 ③薄层板点样后,应待溶剂挥发完,再放人展开室中展开。 ④展开应密闭,展距一般为8~15cm。薄层板放进展开室时,展开剂不能没过样点。一般情况下,展开剂浸进薄层下真个高度不宜超过0.5cm。 ⑤展开剂每次展开后,都需要更换,不能重复使用。 ⑥展开后的薄层板用适当的方法,使溶剂挥发完全,然后进行检视。 ⑦Rf值一般控制在0.3~0.8,当Rf值很大或很小时,应适当改变活动相的比例。 ⑷斑点的检出 展开后的薄层板经过干燥后,常用紫外光灯照射或用显色剂显色检出斑点。对于无色组分,在用显色剂时,显色剂喷洒要均匀,量要适度。紫外光灯的功率越大,暗室越暗,检出效果就越好。 展开分离后,化合物在薄层板上的位置用比移值(Rf值)来表示。化合物斑点中心至原点的间隔与溶剂前沿至原点的间隔的比值就是该化合物的Rf值。 ;.

色谱分析习题及答案

第九章色谱分析 一填空 1.调整保留时间是减去(死时间)的保留时间。 2.色谱分析方法是一种利用各组分在固定相与流动相中受到的(作 用力不同)而将待分析样品中的各组分依次分离,然后顺序检测各组分含量的分离分析方法。 3.色谱分析的特点(分离效率高)(分析速度快)(检测灵敏度高)(样 品用量少)不足之处为(对未知物的定性分析较困难) 4.物质定性分析的方法为(紫外)(红外)(核磁)(质谱) 5.分配系数K为(组分在固定相中的浓度与在流动相中浓度的比值) 6.分配比k是指(平衡时组分在固定相和流动相的质量比)。 二选择 1.相对保留值是指某组分2与某组分1的___A__。 A. 调整保留值之比, B. 死时间之比, C. 保留时间之比, D. 保留体积之比 2.色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中_D__的差别。 A. 沸点差, B. 温度差, C. 吸光度, D. 分配系数。 3.选择固定液时,一般根据__C__原则。 A. 沸点高低, B. 熔点高低, C. 相似相溶, D. 化学稳定性。

4.进行色谱分析时,进样时间过长会导致半峰宽___B__。 A. 没有变化, B. 变宽, C. 变窄, D. 不成线性 5分配系数与下列哪些因素有关_D__ A.与温度有关; B.与柱压有关; C.与气、液相体积有关; D.与组分、固定液的热力学性质有关 6、对柱效能n,下列哪些说法正确_ AB___ A. 柱长愈长,柱效能大; B.塔板高度增大,柱效能减小; C.指定色谱柱对所有物质柱效能相同; D.组分能否分离取决于n值的大小。 三判断 1. 描述色谱柱效能的指标是有效塔板数。(√ ) 2。在色谱法中,对目标化合物的定量可以用峰面积,也可以用峰高。(√ ) 3、在色谱图中,如果未知组分的保留值与标准样品的保留值完全相同,则它们是同一种化合物。(╳) 4、在色谱中,各组分的分配系数差别愈大,则各组分分离的可能性也愈大。(√ ) 5、半峰宽是指峰底宽度的一半。(× ) 6基线是在正常操作条件下,仅由流动相所产生的响应信号的曲线。(√) 四简答 1、色谱定性的依据是什么,主要有哪些定性方法。

色谱分析法概论习题答案

第十六章 色谱分析法概论 思 考 题 和 习 题 1.在一液液色谱柱上,组分A 和B 的K 分别为10和15,柱的固定相体积为0.5ml ,流动相体积为1.5ml ,流速为0.5ml/min 。求A 、B 的保留时间和保留体积。 ml F t V V V K t t ml F t V V V K t t F V t c RB RB m s B RB c RA RA m s A RA c 0.95.018 min 18)5.15.0151(3)1(5.65.013 min 13)5 .15.0101(3)1(min 35.0/5.1/0000=?=?==?+?=+==?=?==?+?=+==== 2.在一根3m 长的色谱柱上分离一个试样的结果如下:死时间为1min ,组分1的保留时间为14min ,组分2的保留时间为17min ,峰宽为1min 。(1) 用组分2计算色谱柱的理论塔板数n 及塔板高度H ;(2) 求调整保留时间'R 1t 及'R 2t ;(3) 用组分2 求n ef 及H ef ;(4) 求容量因子k 1及k 2;(5) 求相对保留值 1,2r 和分离度R 。 (mm) 0.65 (m) 1065.010 4.63n L H 104.6) 1 17(16) t 16(n )1(3322322R 22=?=?==?=?==-W (mm) 0.73 (m) 1073.010 4.13n H 101.4) 1 16(16) 16(n (3)(min) 16117 (min) 13114 (2)33ef(2)ef(2)3 22'ef(2)''22 1=?=?==?=?===-==-=-L W t t t R R R 31) 1(3)1 61(2) W () t 2(R 2.1 13 16r )5( 16116k 13113k (4)21''2,10'20'1121221=+-?=+-==========W t t t t t t t R R R R R R 3.一根分配色谱柱,校正到柱温、柱压下的载气流速为43.75ml/min ;由固定液的涂量及固定液在柱温下的密度计算得V s =14.1ml 。分离一个含四组分的试样,测得这些组分的保留时间:苯1.41min 、甲苯2.67min 、乙苯4.18min ,异丙苯5.34min ,死时间为0.24min 。求:(1) 死体积;(2) 这些组分的调整保留时间;(3) 它们在此柱温下的分配系数(假定检测器及柱头等体积可以忽略);(4) 相邻两组分的分配系数比α。 (1) V 0=t 0×u=0.24×43.75ml/min=10.5cm 3 (2) 'R t (苯) =1.41-0.24=1.17min , 'R t (甲苯) =2.67-0.24=2.43min , 'R t (乙苯) =4.18-0.24=3.94min , 'R t (异丙苯) =5.34-0.24=5.10min 3.19 4.310.5 6.143.294.3 1.217.143.20.161 .145.1025.21K 25.21 24.0 .1050.121 .145.104.16K 4.16 24.0 .9435.71.145.101.10K 1.01 24.0 .4326.31 .145.109.4K 4.9 24.0 17.1/////////0/0/0/0/==========?======?======?======?=====乙苯异丙苯乙苯异丙苯甲苯乙苯甲苯乙苯苯甲苯苯 甲苯异丙苯异丙苯异丙苯异丙苯乙苯乙苯乙苯乙苯甲苯甲苯甲苯甲苯 苯苯苯苯R R R R R R s m R s m R s m R s m R t t t t t t V V k t t k V V k t t k V V k t t k V V k t t k ααα

色谱技术发展现状

色谱技术发展现状 小组成员:陈景杨、王梓吉 一、概述 色谱法是一种高效能的物理分离技术,它利用混合物中的各组分在互不相容的两相(固定相和流动相)之间的分配的差异而使混合物得到分离的一种方法。利用色谱分离技术再加上检测技术、定量分析的仪器就是色谱仪。近年来多种高新技术的引入,各类色谱仪器在性能、结构和技术参数等各方面都有了极大提高。 色谱分析技术就是根据被测样品(混合物)的性质,选择适当的流动相、固定相和其他操作条件,利用色谱仪的分离系统将样品中的各个组分分离开来,然后利用检测系统对各组分进行定性、定量分析。它具有高分辨率、高灵敏度、样品量少且速度较快、结果准确等优点,是分析混合物 的有效方法。 目前比较成熟的色谱仪器主要是气相色谱仪与高效液相色谱仪两大类。两者最显著差异就是在流动相的选择上,气相色谱仅能用于氢气、氦气等少数几种性质相近的气体,而高效液相色谱可供选择的溶剂多种多 样,可通过改变其极性、黏性、pH值、浓度等调节两相之间的分配差异,进而有效地改善分离条件;另一方面,正是由于流动相的差异,导致气相色谱仪只能用于被气化物质的分离和检测,而液相色谱的样品无需气化而直接导入色谱柱进行分离、检测,特别适用于气化时易分解的物质的分离、分析。 二、气相色谱 三、高效液相色谱 高效液相色谱(HPLC)是目前应用最多的色谱分析方法,它是在经典色谱法的基础上,引用了气相色谱的理论,使用粒径更细的固定相填充 色谱柱,提高色谱柱的塔板数,并以高压驱动流动相,同时柱后连有高 灵敏度的检测器,可对流出物进行连续检测。 现代高效液相色谱仪由高压输液泵、进样系统、温度控制系统、色谱柱、检测器、数据处理与记录系统等部分组成。它的工作流程是高压 泵将流动相以稳定的流速(或压力)输送至分离系统,样品溶液经进样 器进入流动相,被流动相载入色谱柱内,由于样品溶液中的各组分在两 相中分配系数或吸附力大小的不同而被分离成单个组分依次从柱内流 出,通过检测器时样品浓度被转换成电信号传送到数据处理与记录系统 进行数据分析。与经典液相柱色谱装置比较,它具有高效、快速、灵敏 等特点。 四、发展现状及趋势

薄层色谱法在药物分析中的应用

1 薄层色谱法概述 (2) 1.1 定义 (2) 1.2 原理 (2) 1.3 特点 (2) 1.4 定量检测方法 (3) 2 TLC在药物分析方面的应用 (3) 2.1 中药材的鉴别 (3) 2.2 植物药成分的鉴别 (4) 2.3 化学药品及复方制剂 (5) 2.4 药品杂质检验 (6) 2.5 中药指纹图谱分析 (6) 2.6 在定量分析中得应用[13] (7) 2.6.1 薄层色谱定量方法 (7) 2.6.2 薄层色谱在定量分析中得应用 (8) 3 薄层色谱新技术及其应用 (8) 3.1 高效薄层色谱(HPTLC) (8) 3.2假相薄层色谱 (9) 3.3 反相薄层色谱( RPTLC) (10) 3.4 薄层扫描法[17] (11) 4 总结 (12)

薄层色谱在药物分析中的应用 薄层色谱( Thin Layer Chromatography,TLC) 在药物,尤其在植物药成分的定性和定量分析方面早已有了非常广泛的应用。随着科学技术的发展以及新材料的应用,使其得到了很大发展,出现了许多新技术,如高效薄层色谱、假相薄层色谱、反相薄层色谱、微乳薄层色谱在中药药物分析中已有一定的应用。TLC 在规范化、仪器化方面均取得了长足的进步,在大批量样品及某些特殊样品的快速分析中,显示了分析容量大、可采用特征专属的显色剂以及极低的溶剂消耗等优势。近年来TLC 广泛应用于有机化合物的分析鉴定、植物药有效部位的分离精制、有机合成、结构分析、生物测定等,尤其在研究开发植物药有效部位和中成药质量控制中,是用于定性、定量分析的最简便的科学方法。但TLC亦有其缺陷,其色谱结果易受铺板质量、点样技术、展开剂配制、层析环境中展开剂的饱和度、环境温湿度等因素的影响,有时难于重复;显色又受均匀性、灵敏度、稳定性等影响,这均使测定结果偏差较大[1]。最近几年围绕着测定过程的标准化和自动化,薄层色谱技术有了全新的发展,扩大了TLC技术在中药药物定性定量分析中的应用。 1 薄层色谱法概述 1.1 定义 薄层色谱法(TLC)系将适宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或铝基片上, 成一均匀薄层。待点样,展开后, 根据比移值(Rf) 与适宜的对照物按同法所得的色谱图的比移值(Rf ) 作对比,用以进行药品的鉴别、杂质检查或含量测定的方法。 1.2 原理 薄层色谱法是一种吸附薄层色谱分离法,它利用各成分对同一吸附剂吸附能力不同,使在移动相(溶剂) 流过固定相(吸附剂) 的过程中,连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附, 从而达到各成分的互相分离的目的。 1.3 特点 薄层色谱法是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术,也

检测技术报告

课程设计报告 气相色谱仪模块封装学院信息工程与自动化学院 学科专业 姓名 学号 指导教师陈焰

摘要 模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把系统划分成若干模块的过程。每个模块完成一个特定的子功能,模块之间相互独立,或者近似独立,模块间联系远少于模块内部;模块可以按照设计规则分散设计(即分布设计)并独立测试,同类模块相互竞争,所有的模块可以供自由选择,按某种方法组装起来,成为一个整体,完成整个系统所要求的功能。模块具有以下几种基本属性:接口、功能、逻辑、状态,功能、状态与接口反映模块的外部特性,逻辑反映它的内部特性。工业色谱仪的组成由:取样系统、分析单元、程序控制器、数据处理装置等部分组成。 关键词:过程分析,检测器,气相色谱仪,模块化,分离

目录 1、气相色谱仪模块化概述--------------------------------------2 2、气相色谱仪分析原理---------------------------------------------2 2.1.混合物分离--------------------------------------------------------2 1)物质分离原理-------------------------------------------------2 2)影响因数-------------------------------------------------------4 2.2. 检测器检测-------------------------------------------------------4 1)检测原理-------------------------------------------------------4 2)实际装置-------------------------------------------------------5 3、色谱图及其基本概念-------------------------------------------7 4、模块化------------------------------------------------------------9 5、使用注意----------------------------------------------------------10 5.1使用氢焰离子化检测器意点---------------------------------10 5.2气相色谱仪常见毛病及检修---------------------------------11

薄层色谱分析步骤及注意事项经典.doc

薄层色谱分析步骤及注意事项 薄层色谱法(thin layer chromatography简写TLC)是物理化学的分离技术,常用于药物的分离与分析现对此方法的分析步骤及注意事项提点建议。 薄层色谱分析步骤[最新*#~新@] 完成TLC分析通常需经制板、点样、展开、检出4步操作。[最新版%新&@] ⑴制板 在一平面支持物(通常玻璃)上,均匀地涂制硅胶、氧化铝或其他吸附剂薄层、样品的分离、检测就在此薄层色谱板上进行。 一般选用适当规格的表面光滑平整的玻璃板。常用的薄层板规格有:10cm×20cm、5cm ×20cm、20cm×20cm等。称取适量硅胶,加入0.2%~0.5%羧甲基纤维素钠溶液(CMC-Na),充分搅拌均匀,进行制板。一般来说10cm×20cm的玻璃板,3~5g硅胶/块;硅胶与羧甲基纤维素钠的比例一般为1:2~1:4。制好的玻璃板放于水平台上,注意防尘。在空气中自然干燥后,置1l0℃烘箱中烘0.5~lh,取出,放凉,并将其放于紫外光灯(254nm)下检视,薄层板应无花斑、水印,方可备用。 ⑵点样 用微量进样器进行点样。点样,先用铅笔在层析上距末端lcm 处轻轻画一横线,然后用毛细管吸取样液在横线上轻轻点样,如果要重新点样,一定要等前一次点样残余的溶剂挥发后再点样,以免点样斑点过。一般斑点直径大于2mm,不宜超过5mm.底线距基线1~2.5cm,点间距离为lcm左右,样点与玻璃边缘距离至少lcm,为防止边缘效应,可将薄层板两边刮去1~2cm,再进行点样。 ⑶展开 将点了样的薄层板放在盛在有展开剂的展开槽中,由于毛细管作用,展开溶剂在薄层板上缓慢前进,前进至一定距离后,取出薄层板,样品组分固移动速度不同而彼此分离。 [最新@&新#*]

色谱技术习题

一、名词解释: 1、色谱技术:是一种物理化学的分离分析方法,根据样品中各组份在两相中受到的作用力(吸附力,溶解能力,离子交换能力,渗透能力和亲和能力等)不同,将待测样品中各组份进行分离、分析的方法。 2、分配系数:指在一定温度、压力下, 组分在两相间达到分配平衡时的浓度比。 3、梯度洗脱:在一个分析周期内,按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比,称为梯度洗脱。目的是在最短的时间达到最好的分离效果。 4、分离度:相邻两个组分的色谱峰,其保留时间差与两峰峰底宽平均值之比。是衡量色谱分离条件优劣的参数。 5、灵敏度(S):表示单位质量的物质通过检测器时,产生的响应信号的大小。 6、化学键合固定相:用化学方法把有机分子以共价键连接在载体或硅胶表面,形成化学键合固定相。 7、分流比:气相色谱进样中,放空的试样量与进入毛细管柱的试样量之比 8、迁移率:指某一组份在相同时间内,在固定相移动的距离和流动相移动距离之比。常用Rf表示。 9、流动相:推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体等,通称为流动相。 10、标准偏差( ):正态分布色谱曲线两拐点距离的一半。即0.607倍峰宽的一半,表示组分经分离后流出色谱柱的分散程度。

二、填空、选择题 1、在色谱法中,用于定性的参数是:保留时间。 2、用气相色谱法进行定量分析时,要求混合物中所有组分都出峰的是:归一化法。 3、气相色谱仪常用的检测器有热导池检测器(TCD),氢火焰离子检测器(FID),电子捕获检测器(ECD),火焰光度检测器(FDP)。其中浓度型检测器有:TCD、ECD;FID对大多数有机化合物的测定灵敏度比较高,ECD只对电负性有响应。 4、气相色谱仪由五个部分组成,它们是:气路、进样、分离、温控、检测与记录系统。 5、在气相色谱中,常以理论塔板数和理论塔板高度来评价色谱柱效能,有时也用有效塔板数表示柱效能。 6、在线速度低时,分子扩散项是引起色谱峰扩展的主要因素,此时易采用相对分子量大的气体做载体,以提高柱效。 7、在液相色谱中,为了改变色谱柱的选择型,可以进行如下操作:改变流动相和固定相的种类。 8、在气相色谱分析中,为了测定下列组分,宜选用那种检测器?a、含氯农药的残留物:电子捕获检测器;b、酒中水的含量:热导池检测器;c、啤酒中微量硫化物:火焰光度检测器;d、苯和二甲苯的异构体:氢火焰离子化检测器。 9、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中分配系数的差别。 10、选择固定液时,一般根据相似相溶的原则。

色谱试题及答案

色谱试题 一.选择题: 1. 在液相色谱中,梯度洗脱用于分离( 4 ) (1) 几何异构体(2) 沸点相近,官能团相同的试样 分配比变化范围宽的试样沸点相差大的试样(4) (3) ) 1 2. 在色谱分析中通常可通过下列何种方式来提高理论塔板数( (1) 加长色谱柱(2) 流速加快(3) 增大色谱柱的直径(4) 进样量增加 3. 一般气相色谱法适用于( 4 ) (1) 任何气体的测定 (2) 任何有机和无机化合物的分离、测定 (3) 无腐蚀性气体与在汽化温度下可以汽化的液体的分离与测定 (4) 任何无腐蚀性气体与易挥发的液体、固体的分离与鉴定 4. 对于一对较难分离的组分现分离不理想,为了提高它们的分离效率,最好采用的措施为 ( 2 ) (1) 改变载气速度(2) 改变固定液 (3) 改变担体(4) 改变载气性质 5. 为测定某组分的保留指数,气相色谱法一般采用的基准物是( 3 ) (1) 苯(2) 正庚烷(3) 正构烷烃(4) 正丁烷和丁二烯 6. 选出用气相色谱氢火焰离子化检测器时,与相对校正因子有关的因素是( 4 ) (1) 固定液的极性(2) 载气的种类 (3) 载气的流速(4) 标准物的选用 7.欲使色谱峰宽减小,可以采取(2, 3 ) (1) 降低柱温(2) 减少固定液含量 (3) 增加柱长(4) 增加载体粒度 8.在用低固定液含量色谱柱的情况下,为了使柱效能提高,可选用( 4 ) (1) 提高柱温(2) 增加固定液含量 (3) 增大载体颗粒直径(4) 增加柱长 9.在柱温一定时,要使相对保留值增加,可以采取( 3 ) (2) 最佳线速(1) 更细的载体增加柱长(3) 高选择性固定相(4) )1 ,可以采取(要使分配比增加10.在气相色谱分析中, 减小流动相速度(2) (1) 增加柱长 增加柱温(4) (3) 降低柱温 2 )涉及色谱过程热力学和动力学两方面的因素是11. ( 峰面积(3) 理论塔板数(4) (1) 保留值(2) 分离度) 1 12. 在色谱流出曲线上,两峰间距离决定于相应两组分在两相间的( (1) 分配比(2) 分配系数(3) 扩散速度(4) 理论塔板数 1 13. 气液色谱中,保留值实际上反映下列( 3 )物质分子间相互作用力 (2) 载气和固定液组分和载气(1) (4) 组分和载气、固定液(3) 组分和固定液 ) 2 14.在以下因素中,不属动力学因素的是( (4) 载体粒度扩散速度(2) 分配系数(3) (1) 液膜厚度 )1 在高流速情况下,影响柱效的因素是( 15.根据范第姆特方程式, (4) 柱弯曲因子(3) 涡

多角度激光光散射仪与凝胶渗透色谱联用技术

多角度激光光散射仪与凝胶渗透色谱联用技术 仪器组成: Wyatt DAWN HELEOS Ⅱ(十八角度激光光散射检测器) Wyatt ViscoStar Ⅱ(粘度检测器) Wyatt Optilab rEX (示差折光检测器) 配一套Waters 515单元泵和柱温箱。 检测原理: 光散射法是测定高分子物质重均分子量的绝对方法。高分子溶液可视为不均匀介质,当光通过它时,入射光的电磁波诱导高分子成为振荡偶极子,并产生强迫振动作为二次光源发出散射光。高分子溶液的散射光强度远远高于其溶剂,并且强烈依赖于高分子的分子量、链形态、溶液浓度、散射光角度和折光指数增量(dn/dc值)等基本参数,从而得到高分子物质的绝对分子量。 凝胶渗透色谱可将溶剂中的高分子物质按照分子量的大小依次洗脱出来。利用光散射仪与凝胶渗透色谱联用技术,除了可以得到物质的平均分子量,还可以测得不同的高分子物质的分布及其相应分子量大小,并且不需要使用结构相似的标准样品做标准曲线。在直接测定

高分子物质的绝对分子量的同时,由于联用了粘度检测器和示差折光检测器,还可得到特性粘数、均方根旋转半径等重要参数。 应用: 光散射强度与分子大小直接相关,凝胶渗透色谱能分离不同分子量大小的高分子物质,结合次两种特性,可得到许多重要信息,已经被广泛应用于高分子化学、生物化学等众多研究领域。 第一,高分子物质的分子量的测定。不需要标准品、校正曲线以及任何假设,即可直接求得高聚物、多糖、蛋白质等多种高分子物质的绝对分子量。测定范围广泛,可达103~107,且采用十八角度激光光散射检测器,准确度高。 第二,多组分高分子物质的平均分子量及其相应组分对应的绝对分子量的测定。不仅可以单机操作测定混合物质的平均分子量,还可结合凝胶渗透色谱分离技术,测定各个分子量不同的各个不同组分的绝对分子量。 第三,高分子物质的折光指数增量(dn/dc值)、均方根旋转半径(Rg)、第二维里系数(A2)等重要参数和重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)等多种不同分子量的测定,可得到分子的分枝程度等形态特征,研究高分子物质与溶剂的相互作用,研究高分子物质的聚合与降解作用等。 具体检测工作: 第一,化学品、药品的合成过程中的质量控制,通过测定分子量的变化,控制反应的进程与方向,确定药品的含量品质。例如,以某一高聚物为母体,在其上进行聚合反应,通过分子量的测定,控制反应的进行程度。 第二,食品生产过程中的质量控制。通过测定分子量的变化,控制反应的进程与方向,确定食品的品质。例如,在高蛋白牛奶中的蛋白质的分子量,当蛋白质过大时是不利于人体吸收的,通过测定其分子量,对食品的品质进行鉴定。 第三,医疗器材材料的降解聚合作用的研究。例如,聚乳酸被广泛应用于心血管支架、假牙的医学材料中,在医疗器材申报的过程中要求对其降解作用进行研究。 标准: 1、GB/T 21864-2008 聚苯乙烯的平均分子量和分子量分布的检测标准方法高效体积排 阻色谱法 2、GB/T 21863-2008 凝胶渗透色谱法(GPC) 用四氢呋喃做淋洗液 3、SH/T 1759-2007 用凝胶渗透色谱法测定溶液聚合物分子量分布

色谱分析习题及答案(绝对精华)

色谱分析综合体 填空: 1. 氢火焰离子化检测器和热导池检测器分别属于_质量型__和___温度__型检测器。气相色谱仪的心脏是_色谱柱___。 2. 固定液一般是按照__相似相溶___原理选择;在用极性固定液分离极性组分时,分子间作用力主要是__诱导力____,极性愈大,保留时间就愈___长__。 3. 固定液通常是高沸点的有机化合物,这主要是为了保证固定液在使用温度下有____较好的热稳定性____,防止___发生不可逆的化学反应____。 5. 与填充柱相比,毛细管色谱柱的相比β较大,有利于实现快速分析。但其柱容量_较小_。 6. 在HPLC仪中,为了克服流动相流经色谱柱时受到的阻力,要安装_耐高压的六通阀___。 7. 气相色谱分析中,载气仅起输送作用;而液相色谱分析中,流动相还要直接参加__实际的分配过程__,要想提高高效液相色谱的柱效,最有效的途径是__使用小粒径填料_。 8. 欲分离位置异构体化合物,宜采用的高效液相色谱的分离模式是__梯度洗脱___。 9、色谱法中,将填入玻璃管内静止不动的一相称为固定相,自上而下运动的一相称为流动相,装有固定相的柱子称为 色谱柱。 10、液相色谱检测器一般可用紫外可见分光光度检测器,荧光检测器;气相色谱检测器可用热导检测器,氢火焰离子检测器,电子俘获检测器等。 色谱学分析基础: 1、色谱塔板理论的假设? 答、(1) 在每一个平衡过程间隔内,平衡可以迅速达到;(2) 将载气看作成脉动(间歇)过程;(3) 试样沿色谱柱方向的扩散可忽略; (4) 每次分配的分配系数相同。(5)所有的物质在开始时全部进入零号塔板 2、色谱定性的方法都有哪些? 答、(1) 用保留时间定性(2) 用相对值保留定性(3) 用保留指数定性(4)用化学反应配合色谱定性 (5)用不同类型的检测器定性⑹色谱和各种光谱或波谱联用 3、内标法定量分析时,内标物选择应满足那些条件? 答:①试样中不含有该物质②与被测组分性质比较接近③不与试样发生化学反应④出峰位置应位于被测组分接近,且无组分峰影响 4、色谱分析中,固定相的选择原则是什么? 固定相的选择:气-液色谱,应根据“相似相溶”的原则 5、色谱定量分析中为什么要用校正因子?在什么情况下可以不用? 答:各种化合物在不同的检测器上都有不同的应答值,所以尽管往色谱仪中注入相同质量的物质,但得到峰面积却不一样,因此峰面积定量时就必须把由色谱仪上得到的峰面积乘上一个系数,得到此成分的质量,在实际分析中,常用某物质做标准,得到一个相对的校正系数,就叫‘相对校正因子’ 试样中不是所有组分 6、总结色谱法的优点。 答:色谱法特点(1)分离效率高(2)灵敏度高(3)分析速度快(4)应用范围广⑸样品用量少⑹分离和测定一次完成⑺易于自动化,可在工业流程中使用 7、色谱流出曲线可解决的问题有哪些? 8、根据你所学知识,填写下表。 色谱分析法基本原理应用领域分析对象缺点 气相色谱法 液相色谱法 气相色谱 1. 气相色谱的基本设备包括那几部分,各有什么作用? 载气系统去除载气中的水、有机物等杂质 进样装置: 色谱柱:色谱仪的核心部件 检测系统 2.试以塔极高度H做指标讨论气相色谱操作条件的选择。 3. 试述速率方程式中A、B、C三项的物理意义。 答:A、涡流扩散项B、纵向扩散项C、传质阻力项 4. 为什么可用分辨率R作为色谱柱的总分离效能指标。 5. 能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么? 6. 对载体和固定液的要求分别是什么? 答:载体要求:①具有化学惰性②好的热稳定性③有一定的机械强度④有适当的比表面,表面无深沟,以便是固定液成为均匀的薄膜,要有较大的空隙率,以便减小柱压降。对固定液的要求:应对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力,较好的热稳定性,并且不与被分离组分发生不可逆的化学反应。 7. 试比较红色担体和白色担体的性能,它们各使用在哪些方面? 答;红色担体适宜分析非极性化合物;白色单体适宜分析极性化合物; 8. 固定液可分为哪几类?为什么这样划分?如何选择固定液。 答:固定液按分子作用力分为①不易极化非极性固定液②易极化非极性固定液③难成氢键的极性固定液④受质子的极性固定液按极性分类用典型化合物在固定液上的保留性能来表征 固定液的选择原则:①“相似相容”原则,②固定液和被分离物分子之间的特殊作用力,③利用混合物固定液④利用协同效应选择固定液 9. 色谱定性的依据是什么,主要有哪些定性方法。

高效液相色谱检测技术及其研究现状

吉林农业大学 植物化学技术进展 课程论文 题目名称: 高效液相色谱检测技术及其研究现状学生姓名:黄磊 院系:食品科学与工程学院 专业年级: 2016级农产品加工及贮藏工程 指导教师:张晶职称:教授 2016年 12 月 18 日

高效液相色谱检测技术及其研究现状 黄磊 (吉林农业大学,吉林省,长春市,邮编2888号) 摘要:高效液相色谱具有高选择性、准确的特点,使用起来简洁方便。本文主要介绍了高效液相色谱的使用原理,使用方法,应用范围以及研究进展。 关键词:高效液相色谱;应用范围;研究进展 High performance liquid chromatography and its research status Huang Lei (Jilin Agricultural University, Jilin Province, Changchun City, zip code No. 2888) Abstract:high performance liquid chromatography (HPLC) has high selectivity and accuracy. This paper mainly introduces the principle, usage, application scope and research progress of HPLC. Key words: high performance liquid chromatography; application scope; research progress 高效液相色谱(Highperformanceliquidchromatography,HPLC)也叫高压液相色,是在经典液相色谱法和气相色谱法的基础上发展起来的新型分离分析技术。鉴于其简便、快速、灵敏、准确的特点,至今,已在生物工程、制药工业、食品工业、环境监测、石油化工等领域获得广泛的应用。 1.基本理论 人们对色谱基础理论进行不懈的研究,提出了众多的理论。其中比较著名的有: 1.塔板理论。在1941年由Martin和Synge[1]提出,该理论将色谱过程比拟为蒸馏过程,把色谱柱看成是由一系列平衡单元—理论塔板所组成。在每一个塔板高度内,组分在流动相和固定相之间的分配平衡能瞬间达成;2平衡色谱理论。在1940年由Wilson[2]提出,该理论认为在整个色谱过程中,组分在流动相和固定相之间的分配平衡能瞬间达成; 3.双膜理论。Funk[3]等人把流动相和固定相看成是两块相互紧密接触的平面薄膜,整个传质阻力为流动相膜的传质阻力和固定相膜的传质阻力所构成,组分在界面接触处达到 分配平衡。4.速率理论。该理论认为组分在流动相和固定相之间有限的传质速率是影响色谱区域谱带扩张的主要因素,而轴向扩散的影响可以忽略;5.纵向扩散理论。由Amundson[4]等人通过大量实验提出,该理论认为在色谱过程中,组分在流动相的轴向扩散是影响色谱区域谱带扩张的主要因素,而有限的 传质速率对区域谱带扩张没有影响;制备分离的色谱模型和分析分离的模型相似,但在具体操作中两 者的指导思想却有着本质的不同。在制备分离中,人们总是希望在尽可能短的时间里得到尽可能多的纯组分。欲得到负载必须以分离效果为代价,即在保持最低分辨率的前提下,使柱子超载以得到最大的物料通过量。而分析分离中在最短时间里得到最大的分离效率则是人们希望得到的[5]。制备分离选择的是高柱效、高柱容量的色谱柱,而且使色谱柱在超载状态下工作。所谓超载,通常将理论塔板数下降10%时柱容量[6]。较为理想的制备条件的选择包括上柱量,容量因子,选择性以及柱效[7]。

色谱分析法概论习题答案完整版

色谱分析法概论习题答 案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

第十六章 色谱分析法概论 思 考 题 和 习 题 1.在一液液色谱柱上,组分A 和B 的K 分别为10和15,柱的固定相体积为,流动相体积为,流速为min 。求A 、B 的保留时间和保留体积。 2.在一根3m 长的色谱柱上分离一个试样的结果如下:死时间为1min ,组分1的保留时间为14min ,组分2的保留时间为17min ,峰宽为1min 。(1) 用组分2计算色谱柱的理论塔板数n 及塔板高度H ;(2) 求调整保留时间 'R 1t 及'R 2t ;(3) 用组分2 求n ef 及H ef ;(4) 求容量因子k 1及k 2;(5) 求相对保留值1,2r 和分离度R 。 3.一根分配色谱柱,校正到柱温、柱压下的载气流速为min ;由固定液的涂量及固定液在柱温下的密度计算得V s =。分离一个含四组分的试样,测得这些组分的保留时间: 苯、甲苯、乙苯,异丙苯,死时间为。求:(1) 死体积;(2) 这些组分的调整保留时间;(3) 它们在此柱温下的分配系数(假定检测器及柱头等体积可以忽略);(4) 相邻两组分的分配系数比?。 (1) V 0=t 0×u=×min=10.5cm 3 (2) 'R t (苯) =-= , ' R t (甲苯) =-= , 'R t (乙苯) =-= , ' R t (异丙苯) =-= 4.在一根甲基硅橡胶 (OV-1) 色谱柱上,柱温120℃。测得一些纯物质的保留时间:甲烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、苯、3-正己酮、正丁酸乙酯、正己醇及某正构饱和烷烃。(1) 求出后5个化合物的保留指数。未知正构饱和烷烃是何物质? (2) 解释上述五个六碳化合物的保留指数为何不同。(3) 说明应如何正确选择正构烷烃物 ① 根据保留指数的公式和意义,5个化合物的保留指数为: 设某正构烷烃的碳数为x ,则 解此方程得x=5, 所以该正构烷烃为正戊烷。 (2)上述五个化合物极性由大到小分别为:正己醇>正丁酸乙酯>3-正己酮>苯>正戊烷,根据气液色谱固定液的作用原理,在弱极性的OV-1柱上保留能力由强到弱,即保留指数由大至小。 (3)选择正构饱和烷烃物质对的t R 值最好与被测物质的t R 值相近,以减小测定误差。

色谱技术的研究进展

色谱技术的研究进展 吕晓敏 摘要简要介绍了色谱技术的历史发展,对几种常见的色谱技术和近期发展起来的一些新型色谱技术的研究进展及应用进行了综述,阐述了不同特性色谱技术的发展方向。 关键词色谱技术,进展,应用 引言 色谱技术是几十年来分析化学中最富活力的领域之一。作为一种物理化学分离分析的方法,色谱技术是从混合物中分离组分的重要方法之一,能够分离物化性能差别很小的化合物。当混合物各组成部分的化学或物理性质十分接近,而其他分离技术很难或根本无法应用时,色谱技术愈加显示出其实际有效的优越性。色谱技术最初仅仅是作为一种分离手段,直到20世纪50年代,随着生物技术的迅猛发展,人们才开始把这种分离手段与检测系统连接起来,成为在环境、生化药物、精细化工产品分析等生命科学和制备化学领域中广泛应用的物质分离分析的一种重要手段。目前几乎在所有的领域都涉及到色谱法及其相关技术的应用,色谱技术的应用日益普遍,色谱技术在科学研究和工业生产中发挥着越来越重要的作用。本文介绍了色谱技术的发展及其应用,并对常见的色谱技术和近期发展起来的几种新型的色谱分离技术及不同特性色谱技术的研究进展进行了综述。 1 色谱技术的历史发展[1] 1903年,俄国植物学家M. S. Tswett 发表了题为“一种新型吸附现象及在生化分析上的应用”的研究论文,文中第一次提出了应用吸附原理分离植物色素的新方法。1906年,他命名这种方法为色谱法。这种简易的分离技术,奠定了传统色谱法基础。但由于当时Tswett色谱技术分离速度慢、效率低,长时间内并没有受到当时科学界的重视。 1931年,德国的Kuhn 采用类似Tswett 色谱技术方法分离了胡萝卜素等60多种

高效液相色谱习题及参考答案.

高效液相色谱习题及参考答案 一、单项选择题 1.在液相色谱法中,按分离原理分类,液固色谱法属于()。 A、分配色谱法 B、排阻色谱法 C、离子交换色谱法 D、吸附色谱法2.在高效液相色谱流程中,试样混合物在()中被分离。 A、检测器 B、记录器 C、色谱柱 D、进样器 3.液相色谱流动相过滤必须使用何种粒径的过滤膜? A、0.5μm B、0.45μm C、0.6μm D、0.55μm 4.在液相色谱中,为了改变色谱柱的选择性,可以进行如下哪些操作? A、改变流动相的种类或柱子 B、改变固定相的种类或柱长 C、改变固定相的种类和流动相的种类 D、改变填料的粒度和柱长 5.一般评价烷基键合相色谱柱时所用的流动相为() A、甲醇/水(83/17) B、甲醇/水(57/43) C、正庚烷/异丙醇(93/7) D、乙腈/水(1.5/98.5) 6.下列用于高效液相色谱的检测器,()检测器不能使用梯度洗脱。 A、紫外检测器 B、荧光检测器 C、蒸发光散射检测器 D、示差折光检测器 7.在高效液相色谱中,色谱柱的长度一般在()范围内。 A、10~30cm B、20~50m C、1~2m D、2~5m 8.在液相色谱中,某组分的保留值大小实际反映了哪些部分的分子间作用力() A、组分与流动相 B、组分与固定相 C、组分与流动相和固定相 D、组分与组分

9.在液相色谱中,为了改变柱子的选择性,可以进行()的操作 A、改变柱长 B、改变填料粒度 C、改变流动相或固定相种类 D、改变流动相的流速 10.液相色谱中通用型检测器是() A、紫外吸收检测器 B、示差折光检测器 C、热导池检测器 D、氢焰检测器 11.在环保分析中,常常要监测水中多环芳烃,如用高效液相色谱分析,应选用下述哪种检波器 A、荧光检测器 B、示差折光检测器 C、电导检测器 D、紫外吸收检测器 12.在液相色谱法中,提高柱效最有效的途径是() A、提高柱温 B、降低板高 C、降低流动相流速 D、减小填料粒度 13.在液相色谱中,不会显著影响分离效果的是() A、改变固定相种类 B、改变流动相流速 C、改变流动相配比 D、改变流动相种类 14.不是高液相色谱仪中的检测器是() A、紫外吸收检测器 B、红外检测器 C、差示折光检测 D、电导检测器 15.高效液相色谱仪与气相色谱仪比较增加了() A、恒温箱 B、进样装置 C、程序升温 D、梯度淋洗装置 16.在高效液相色谱仪中保证流动相以稳定的速度流过色谱柱的部件是() A、贮液器 B、输液泵 C、检测器 D、温控装置 17.高效液相色谱、原子吸收分析用标准溶液的配制一般使用()水

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