色谱分离原理详解演示文稿
合集下载
生化工程下游技术知识课件第十二章色谱分离
酶的色谱分离
酶的色谱分离原理
利用酶分子在固定相和流动相之 间的吸附-脱附作用进行分离。
常用色谱分离方法
凝胶色谱法、离子交换色谱法、亲 和色谱法等。
实例分析
采用离子交换色谱法分离酶混合物， 通过比较洗脱液中酶的活性，确定 分离效果。
细胞色素C的色谱分离
细胞色素C的色谱分离原 理
利用细胞色素C在固定相和流动相之间的吸 附-脱附作用进行分离。
03 色谱分离的操作流程
样品前处理
样品收集
根据实验需求，收集适量的样 品。
样品纯化
去除样品中的杂质，提高样品 的纯度。
样品浓缩
将样品中的目标成分进行浓缩 ，以便后续分析。
样品标记
对样品进行标记，以便后续跟 踪和记录。
色谱柱的选择与装填
选择合适的色谱柱
根据目标成分的性质和分离要求，选 择合适的色谱柱类型和规格。
验证与实施
对优化后的色谱分离条件进行验证，确保在 实际操作中能够实现预期的分离效果。
05 色谱分离的实例分析
蛋白质的色谱分离
蛋白质的色谱分离原理
利用蛋白质分子在固定相和流动相之间的吸附-脱附作用进行分离。
常用色谱分离方法
凝胶色谱法、离子交换色谱法、亲和色谱法等。
实例分析
采用凝胶色谱法分离蛋白质混合物，通过比较洗脱液中蛋白质的分 子量，确定分离效果。
如水体、土壤、大气等环境样品中污染物的 检测分析。
02 色谱分离的种类与特点
液相色谱分离
液相色谱分离是一种常用的分离技术，适用于分离和纯化脂溶性和水溶性物质。
它利用不同物质在固定相和流动相之间的分配平衡进行分离，具有较高的分离效率 和灵敏度。
液相色谱分离有多种类型，如反相色谱、正相色谱、离子交换色谱和排阻色谱等， 可根据不同物质的性质选择合适的分离方法。
07第七章色谱法分离原理
<一> 分离度Rs： 定义：相邻两组分色谱峰保留值之差与该两
组分色谱峰基线宽度平均值之比。
定义式： RS1 2 tRY 22tY R1 1 2tY R2 2 Y t1 R1
RS
2t'R2 t'R1 Y2 Y1
① 当Rs＜1时，两色谱峰总是有部分重叠；
保留体积VR：在保留时间内通过色谱柱的流动相 体积。即将组分从柱中带出所需的 流动相体积。 VR=tR×F0
调整保留体积 V R'： 某组分的保留体积扣除死体 积后的剩余体积，称为该组
分的调整保留体积。
=VVRR' -VM
相对保留值 r21： 某组分2与组分1的调整保
留值之比。
r21
t'R t'R
③ 在溶质浓度低时，Cs 基本上正比于Cm，曲 线近似直线。
2.线性洗脱色谱： ●在色谱中，分配系数K为常数时所进行的色谱
过程，即称为 线性洗脱色谱。 结论：CS值大，则K值大，溶质进入固定相的
量就多。 推论：溶质流过色谱柱时，分配系数K值大的组
分通过色谱柱所需时间长，而K值小的组 分通过色谱柱所需时间短。当样品中各 组分在两相的分配系数K不同时，就能实 现差速迁移，达到分离的目的。
色谱柱分离理混论塔板数
合组分的能力
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。
3．塔板理论对色谱的解释：
第一，当溶质在柱中的平衡次数，即理论塔板数 n
第二大，即于当在5样0t时R品一，进定可入时得色，到谱若基柱色本后谱对，称只的要峰各形组曲分线在；两相 间峰的越分窄配，系则数n有值微越小大差，异，经过反复多次 的H分越配小平，衡柱后效，能仍越可高获。得良好的分离；
第6章色谱分离技术ppt课件
5.吸附薄层色谱法
（thin layer chromatography, TLC） 薄层色谱法：将吸附剂或支持剂均匀的铺在 玻璃板上，铺成一薄层，然后把要分离的样品 点到薄层的起始线上，用合适的溶剂展开，最 后使样品中各组分得到分离。
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
交换吸附： 吸附剂表面如果由极性分子或离子组成，则会 吸引溶液中带相反电荷的离子形成双电层，同时 放出等物质的量的离子，发生离子交换。
离子的电荷是决定因素，离子所带电荷越多， 在吸附剂表面的相反电荷点上的吸附力越强。
电荷相同的离子，水化半径越小，越容易被吸 附。
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
缺点： 处理量小、操作周期长、不能连续操作，因此 主要用于实验室，工业生产上应用较少。
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么ຫໍສະໝຸດ 3.色谱法的分类吸附色谱法
分配色谱法
分离机理
离子交换色谱法 凝胶色谱法 亲和色谱法
将待分离的样品溶液点在薄层板的一端，在密 闭的容器中用适宜的溶剂（展开剂）展开。
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
当溶剂流过时，不同物质在吸附剂和展开剂之 间发生连续不断的吸附、解吸附、再吸附、再解 吸附。
为了增加薄层的牢固性且易于保存，可在涂布过程 中加入某些黏合剂。如羧甲基纤维素钠（CMC-Na）
（thin layer chromatography, TLC） 薄层色谱法：将吸附剂或支持剂均匀的铺在 玻璃板上，铺成一薄层，然后把要分离的样品 点到薄层的起始线上，用合适的溶剂展开，最 后使样品中各组分得到分离。
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
交换吸附： 吸附剂表面如果由极性分子或离子组成，则会 吸引溶液中带相反电荷的离子形成双电层，同时 放出等物质的量的离子，发生离子交换。
离子的电荷是决定因素，离子所带电荷越多， 在吸附剂表面的相反电荷点上的吸附力越强。
电荷相同的离子，水化半径越小，越容易被吸 附。
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
缺点： 处理量小、操作周期长、不能连续操作，因此 主要用于实验室，工业生产上应用较少。
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么ຫໍສະໝຸດ 3.色谱法的分类吸附色谱法
分配色谱法
分离机理
离子交换色谱法 凝胶色谱法 亲和色谱法
将待分离的样品溶液点在薄层板的一端，在密 闭的容器中用适宜的溶剂（展开剂）展开。
在 日 常 生 活 中，随 处都可 以看到 浪费粮 食的现 象。也 许你并 未意识 到自己 在浪费 ，也许 你认为 浪费这 一点点 算不了 什么
当溶剂流过时，不同物质在吸附剂和展开剂之 间发生连续不断的吸附、解吸附、再吸附、再解 吸附。
为了增加薄层的牢固性且易于保存，可在涂布过程 中加入某些黏合剂。如羧甲基纤维素钠（CMC-Na）
《色谱分离法》课件
按分离机制分类
吸附色谱法
利用固体吸附剂对不同组分的 吸附能力差异进行分离。
分配色谱法
利用固定相和流动相之间的分 配平衡实现分离。
离子交换色谱法
利用离子交换剂对不同离子的 亲和力差异进行分离。
空间排阻色谱法
利用凝胶的分子筛效应，根据 分子大小进行分离。
03 色谱分离法的操作流程
CHAPTER
样品前处理
度法、荧光光谱法等。
检测灵敏度设置
根据待分离物质的浓度设置合适 的检测灵敏度，以提高检测准确
性。
收集结果
根据检测结果将各组分分别收集 起来，并进行后续处理和利用。
04 色谱分离法的优缺点
CHAPTER
优点
分离效果好
色谱分离法可以将混合物中的各组分 进行高效分离，得到较为纯净的单一 组分。
适用范围广
在药物分离纯化中的应用
药物分离纯化是色谱分离法应用的重 要领域之一。通过色谱分离法，可以 将混合药物中的有效成分与杂质进行 分离，提高药物的纯度和药效。
在药物分离纯化中，色谱分离法可以 用于中药、西药、生物药物等的分离 纯化，如大黄素、紫杉醇、蛋白质等 物质的分离纯化。
在食品检测中的应用
01
色谱分离法在食品检测中也有广 泛应用，主要用于食品中农药残 留、添加剂、有害物质的检测。
1950年代
出现了气相色谱法，利用气体 作为流动相，广泛应用于气体
和挥发性化合物的分析。
1960年代
出现了高效液相色谱法，利用 高分离效能的色谱柱和高压泵 ，提高了分离速度和灵敏度。
色谱分离法的应用领域
医药工业
用于药物生产和质量控制，以 及生物样品的分离和纯化。
食品工业
色谱分离技术详解演示文稿
第45页，共134页。
离子交换色谱法
离子交换色谱法(ion exchange chromatography，IEC)是利用 离子交换树脂为固定相，以适宜的溶剂作 为移动相，使溶质按它们的离子交换亲和 力的不同而得到分离的方法。
第46页，共134页。
一、基本原理
离子交换色谱是指带电物质因电荷力作用而 在固定相与流动相之间分配得以相互分离的 技术。蛋白质等两性电解质。当 pH < pI 时，蛋白质带净正电荷；当 pH > pI时，蛋 白质带净负电荷。由于各种蛋白质等生物大 分子的等电点不同，可以通过改变溶液的pH 和离子强度来影响它们与离子交换树脂的吸 附作用，从而将它们相互分离开来。
❖洗脱展开法（洗脱分析法）：先将混合物尽量浓缩，
引入色谱柱上部，然后用溶剂洗脱，使各组分分离完全。 应用最广。
❖置换展开法（顶替法）：利用一种吸附力比各被组分都 强的溶剂作为洗脱剂，替代结合在固定相上的各组分。 处理量大，且各组分分层清楚。
第44页，共134页。
三、吸附色谱法的应用
主要用于具有不同官能团或具有相同官 能团但数目不同的极性化合物及异构体 等生物小分子物质的分离分析。
第28页，共134页。
2) 点样
用一根玻璃毛细管或点样器，吸取样品溶 液，在距薄层一端约2cm的起始线上点样， 每点间距约2cm，样品点直径一般小于 0.5cm。注意点样量要适中，太少时，某 些成分不能被检出；太多时容易产生拖尾 现象，即每个斑点都拉得很长，互相重叠， 不能分开。
第29页，共134页。
3）展开
展开操作需要在密闭的容器中进行。配好展 开剂，将展开剂（一般2～10mL）倒入层 析缸。放置一定时间，待层析缸被展开剂饱 和后，再迅速将薄层板放入，密闭，展开即 开始，这样可防止边缘效应产生。另外，注 意在薄板放入层析缸时，切勿使溶剂浸没样 品点。当溶剂移动到接近薄层上端边缘时， 取出薄板，划出溶剂前沿。
离子交换色谱法
离子交换色谱法(ion exchange chromatography，IEC)是利用 离子交换树脂为固定相，以适宜的溶剂作 为移动相，使溶质按它们的离子交换亲和 力的不同而得到分离的方法。
第46页，共134页。
一、基本原理
离子交换色谱是指带电物质因电荷力作用而 在固定相与流动相之间分配得以相互分离的 技术。蛋白质等两性电解质。当 pH < pI 时，蛋白质带净正电荷；当 pH > pI时，蛋 白质带净负电荷。由于各种蛋白质等生物大 分子的等电点不同，可以通过改变溶液的pH 和离子强度来影响它们与离子交换树脂的吸 附作用，从而将它们相互分离开来。
❖洗脱展开法（洗脱分析法）：先将混合物尽量浓缩，
引入色谱柱上部，然后用溶剂洗脱，使各组分分离完全。 应用最广。
❖置换展开法（顶替法）：利用一种吸附力比各被组分都 强的溶剂作为洗脱剂，替代结合在固定相上的各组分。 处理量大，且各组分分层清楚。
第44页，共134页。
三、吸附色谱法的应用
主要用于具有不同官能团或具有相同官 能团但数目不同的极性化合物及异构体 等生物小分子物质的分离分析。
第28页，共134页。
2) 点样
用一根玻璃毛细管或点样器，吸取样品溶 液，在距薄层一端约2cm的起始线上点样， 每点间距约2cm，样品点直径一般小于 0.5cm。注意点样量要适中，太少时，某 些成分不能被检出；太多时容易产生拖尾 现象，即每个斑点都拉得很长，互相重叠， 不能分开。
第29页，共134页。
3）展开
展开操作需要在密闭的容器中进行。配好展 开剂，将展开剂（一般2～10mL）倒入层 析缸。放置一定时间，待层析缸被展开剂饱 和后，再迅速将薄层板放入，密闭，展开即 开始，这样可防止边缘效应产生。另外，注 意在薄板放入层析缸时，切勿使溶剂浸没样 品点。当溶剂移动到接近薄层上端边缘时， 取出薄板，划出溶剂前沿。
色谱分离过程详解演示文稿
分离原理 各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心,利用 吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离.经过 吸附、解吸、再吸附、再解吸……最后混合物得到 分离.
第35页，共48页。
第36页，共48页。
固定相 固定相是表面具有许多吸附中心的吸附剂，常用吸 附剂硅胶表面的硅醇基为吸附中心。经典液相柱色 谱和薄层色谱使用一般硅胶，高效液相色谱常用球 型或无定型全多孔硅胶和堆积硅珠。 （1）对吸附剂的要求 ①有大的表面积和足够的吸附能力； ②对不同的化学成分有不同的吸附力，能较好地把 混合物分开； ③与流动相、溶剂及样品中各成分不起化学反应； ④在所用的溶剂及流动相中不溶解； ⑤颗粒均匀，操作过程中不会碎裂。
第31页，共48页。
B.纸色谱法（paper chromatography） 纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在 滤纸上，然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位 置以斑点形式显现，根据滤纸上斑点位置及大小进 行定性和定量分析。
第32页，共48页。
C.薄层色谱法 (thin-layer chromatography, TLC) 薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布 在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法 操作以达到分离目的。
量(KP=0)。 ➢ 分子量范围：排斥极限(KP=0)与全渗透点(KP=1)之
间的分子量范围。 选择凝胶时应使试样的分子量落入此范围。
第48页，共48页。
第37页，共48页。
（2）吸附剂的类别 ①有机类 淀粉、葡萄糖、聚酰胺、纤维素等 ②无机类 氧化铝、硅胶、活性炭、碳酸钙、 硅藻土
等
第38页，共48页。
流动相 （1）要求 ①应使用较纯试剂，含杂质会影响洗脱能力 ②与样品或吸附剂不发生化学反应 ③能溶解样品中各成分，且各被分离组分有不同的K值 ④粘度小，易流动
第35页，共48页。
第36页，共48页。
固定相 固定相是表面具有许多吸附中心的吸附剂，常用吸 附剂硅胶表面的硅醇基为吸附中心。经典液相柱色 谱和薄层色谱使用一般硅胶，高效液相色谱常用球 型或无定型全多孔硅胶和堆积硅珠。 （1）对吸附剂的要求 ①有大的表面积和足够的吸附能力； ②对不同的化学成分有不同的吸附力，能较好地把 混合物分开； ③与流动相、溶剂及样品中各成分不起化学反应； ④在所用的溶剂及流动相中不溶解； ⑤颗粒均匀，操作过程中不会碎裂。
第31页，共48页。
B.纸色谱法（paper chromatography） 纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在 滤纸上，然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位 置以斑点形式显现，根据滤纸上斑点位置及大小进 行定性和定量分析。
第32页，共48页。
C.薄层色谱法 (thin-layer chromatography, TLC) 薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布 在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法 操作以达到分离目的。
量(KP=0)。 ➢ 分子量范围：排斥极限(KP=0)与全渗透点(KP=1)之
间的分子量范围。 选择凝胶时应使试样的分子量落入此范围。
第48页，共48页。
第37页，共48页。
（2）吸附剂的类别 ①有机类 淀粉、葡萄糖、聚酰胺、纤维素等 ②无机类 氧化铝、硅胶、活性炭、碳酸钙、 硅藻土
等
第38页，共48页。
流动相 （1）要求 ①应使用较纯试剂，含杂质会影响洗脱能力 ②与样品或吸附剂不发生化学反应 ③能溶解样品中各成分，且各被分离组分有不同的K值 ④粘度小，易流动
第二章薄层色谱分离技术详解演示文稿
第23页，共99页。
6. 离子交换剂 葡聚糖凝胶离子交换剂 在 G—25或G—50葡聚糖凝胶上引入
羧甲基、磺乙基、磺丙基、二乙基氨乙 基及季铵乙基等而制成的既具凝胶的优 点又具离子交换性质的载体，在生化及 天然化合物方面得到广泛应用。
第24页，共99页。
7．硅藻土 硅藻土商品名 celite，是高度多孔的，比
第21页，共99页。
5．葡聚糖凝胶 分子筛的原理
(1) 亲水性葡聚糖凝胶
葡聚糖凝胶是由一定分子量的葡聚糖(右旋糖苷， dextran)悬浮于有机相中，加入交联剂使葡聚糖交联 聚合而成．其商品名为Sephadex，加入交联剂量不 同可制成不同交联度的凝胶．
交联度越大，网状结构越紧密，吸水时膨胀体积越 小．
(3) 离子交换薄层色谱 由含有交换活性基团的纤维素铺成薄层。
(4) 分子排阻薄层色谱 也称凝胶薄层。利用样品中分子大小 不同、受阻情况不同加以分离。
(5) 亲和薄层色谱 利用酶、受体、抗原抗体特异性识别作用。
第3页，共99页。
二、TLC 的技术参数 1. 比移值: 一个化合物在薄层板上上
溶液（0.5％）（1：3），研成糊状，倒入板上铺 布。
第34页，共99页。
0.5％CMC-Na配制： 取适量CMC-Na + 蒸馏水加热煮沸，完全融解，
放冷静置。铺板时取其上清液使用。
铺板时为了防止由于搅拌而带入气泡，常常加 入少量乙醇或丙酮或将吸附剂糊首先置于真空干 燥器中减压脱气，以免薄层表面出现气泡，影响 分离效果。
度，与传递阻滞有关；
表面积越大，表明其吸附力越大，有较强的保留。
第13页，共99页。
第14页，共99页。
4）硅胶薄层板的厚度 普通薄层厚度为250μm, 高效薄层板为200μm， 制备薄层板厚度 0.5-2 mm
6. 离子交换剂 葡聚糖凝胶离子交换剂 在 G—25或G—50葡聚糖凝胶上引入
羧甲基、磺乙基、磺丙基、二乙基氨乙 基及季铵乙基等而制成的既具凝胶的优 点又具离子交换性质的载体，在生化及 天然化合物方面得到广泛应用。
第24页，共99页。
7．硅藻土 硅藻土商品名 celite，是高度多孔的，比
第21页，共99页。
5．葡聚糖凝胶 分子筛的原理
(1) 亲水性葡聚糖凝胶
葡聚糖凝胶是由一定分子量的葡聚糖(右旋糖苷， dextran)悬浮于有机相中，加入交联剂使葡聚糖交联 聚合而成．其商品名为Sephadex，加入交联剂量不 同可制成不同交联度的凝胶．
交联度越大，网状结构越紧密，吸水时膨胀体积越 小．
(3) 离子交换薄层色谱 由含有交换活性基团的纤维素铺成薄层。
(4) 分子排阻薄层色谱 也称凝胶薄层。利用样品中分子大小 不同、受阻情况不同加以分离。
(5) 亲和薄层色谱 利用酶、受体、抗原抗体特异性识别作用。
第3页，共99页。
二、TLC 的技术参数 1. 比移值: 一个化合物在薄层板上上
溶液（0.5％）（1：3），研成糊状，倒入板上铺 布。
第34页，共99页。
0.5％CMC-Na配制： 取适量CMC-Na + 蒸馏水加热煮沸，完全融解，
放冷静置。铺板时取其上清液使用。
铺板时为了防止由于搅拌而带入气泡，常常加 入少量乙醇或丙酮或将吸附剂糊首先置于真空干 燥器中减压脱气，以免薄层表面出现气泡，影响 分离效果。
度，与传递阻滞有关；
表面积越大，表明其吸附力越大，有较强的保留。
第13页，共99页。
第14页，共99页。
4）硅胶薄层板的厚度 普通薄层厚度为250μm, 高效薄层板为200μm， 制备薄层板厚度 0.5-2 mm
第三章色谱分离原理优秀课件
k2 k1
式中tR2′为后出峰的调整保留时间，所以这时α
总是大于1的 。
八、区域宽度
色谱峰的区域宽度是组份在色谱柱中谱带扩张 的函数，它反映了色谱操作条件的动力学因素。度量
色谱峰区域宽度通常有三种方法：
（1）标准偏差σ 即0．607倍峰高处色谱峰宽的一半，如图18－
3中EF距离的一半。 （2）半峰宽W1/2
获奖研究工作
类胡萝卜素化学，维生素A和B 类胡萝卜素化学 聚甲烯和高萜烯化学 性激素化学及其分离、肾皮素化学及其分离 超铀元素的发现 脑下腺激素的研究和第一次合成聚肽激素 胰岛素的结构 光合作用时发生的化学反应的确认 关于神经元触处迁移物质的研究 糖核苷酸的发现及其在生物合成碳水化合物中的 作用 核糖核酸化学酶结构的研究 抗体结构的研究
k值越大，说明组分在固定相中的量越多，相当于柱的
容量大，因此称分配容量或容量因子。它是衡量色谱柱对被 分离组分保留能力的重要参数。k值决定于组分及固定相热力 学性质。它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相 及固定相的体积有关。
k ns CsVs
nm
CmVm
式中CS，Cm分别为组分在固定相和流动相的浓度；Vm为柱 中流动相的体积，近似等于死体积。Vs为柱中固定相的体积， 在各种不同类型的色谱中有不同的含义。例如：在分配色谱 中，Vs表示固定液的体积；在尺寸排阻色谱中，则表示固定 相的孔体积。
（4）调整保留体积VR′
某组份的保留体积扣除死体积后，称该组份的 调整保留体积，即
VR′ = VR- VM
（5）相对保留值γ2.1
某组份2的调整保留值与组份1的调整保留值 之比，称为相对保留值：
2.1
t
R2
t
R1
色谱分离原理演示文稿
❖ 色谱法的现状和未来
➢气相色谱和高效液相色谱发展最好 ➢超临界流体色谱处于失利地位 ➢毛细管电泳与毛细管电色谱处于研究阶段，进入部分 应用领域
❖ 色谱法的重要作用
样品制备
分离
检测
SP(M)E 等
GC, HPLC, CE, CEC, micro-TAS……
二、色谱法的定义与分类
❖ 色谱法是一种物理化学分析方法，它利用混 合物中各物质在两相（固定相和流动相）间 的分配系数的差别，当两相作相对运动时， 各物质随流动相运动，并在两相间进行多次 分配，从而使各组分得到分离。
➢1906年Tswett 创立“chromatography”—“色谱法”新名词
➢1907年在德国生物会议上第一次向世界公开展示显现彩 色环带的柱管
➢1930年R.Kuhn用色谱柱分离出胡萝卜素
➢1935年Adams and Holmes 发明了苯酚-甲醛型离子交换树 脂，进一步发明了离子色谱
➢1938年Izmailov 发明薄层色谱
❖ 这是色谱过程最常用的方法。将试样加入色 谱柱的入口端，然后用流动相冲洗柱子，由 于各组分在固定相上的吸附（或溶解）能力 不同，于是被流动相带出的时间不同。
18-2 色谱分离原理
一、色谱分离过程
多环芳烃HPLC色谱图
色谱分离 与 逛街
1. 分配系数（ partion factor） K
❖ 基本概念：固定相（s）；流动相（m）
stationary phase mobile phase
组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、 挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间 分配达到平衡时的浓度（单位：g / mL）比，称为分配系数， 用K 表示，即：
气相色谱分离原理(完整版)ppt资料
色谱法开展历史1
茨维特发现他的色谱法之后的20多年里，几乎无人问津这一技术。
到了1931年，德籍奥地利化学家库恩〔R.Kuhn〕利用茨维特的方法
茨维特实验在〔纤动画维m4状氧. 化铝和碳酸钙的吸附柱上将过去一个世纪以来公认为单一的
在弹性石英玻璃或玻璃毛细管内壁附有吸附剂薄层或涂渍固定液等
展示别离模拟过程
茨维特实验〔动画m4-1-1.swf〕
➢1906年，茨维特利用不同色素在活性碳酸钙与石油醚的共同作用之下在玻 璃柱中呈现出不同的运行速度，能使其到达彼此别离。 ➢茨维特在他的原始论文中，把上述别离方法叫做色谱法〔chromatography〕
➢填充CaCO3的玻璃柱管叫做色谱柱〔column〕
组分难以挥发至流动相中，故其在色谱柱中运行速度慢，运行时间长。 吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。
不同的人逛同1一9条3街3，年有库的人恩需3从小时3，5有0的0人0升却只脱要1脂5m牛in；奶中别离出1g核黄素〔即维生素B2〕，
具有吸附性的物质叫做吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。
制得结晶，并测定了它的结构。
问题3：什么是溶解过程与挥发过程？ ➢溶解过程是指气态或液态组分进入固定液的过程，而挥发过程那么 是指组别离开固定液回到气态或液态流动相的过程。
学生提问、讨论与总结3
问题4：所谓分配系数？分配比？它在色谱别离过程中有什么作用？ ➢分配系数〔K〕:平衡状态时，组分在固定相与流动相中的浓度比。如 在给定柱温下组分在流动相与固定相间的分配到达平衡时，对于气-固 色谱，组分的分配系数为：
色谱法别离过程示意图
载气
A
B
C
D
3种组分同时进入色谱柱
3种组分开始在色谱柱中 别离
《精选》色谱分离原理.ppt
最新课件
3
质量型检测器
• 质量型检测器测量的是载气中某组分 的质量变化速度，检测器的响应值与 单位时间内某组分进入检测器的质量 成正比，峰面积与载气流无关，如氢 火焰检测器和火焰光度检测器。
最新课件
4
7.5.1 检测器的性能指标（一）
对检测器总的要求是灵敏 度高、稳定性好、响应速度 快、线性范围宽，并以这些 作为衡量检测器质量范围的 指标。
质量型检测器的定义为：1s内有1g样 品进入检测器时产生的毫伏数，即：
Sm Aiu1 60 u 2mi
（mV﹒s / g） 式中，mi 为组分的进样量（g）； 其它 各符号意义和浓度型检测器相同。
最新课件
7
7.5.2 热导检测器
热导池检测器（TCD）Thermal Conducttivety Detector，是一种非选择性 检测器，对所有物质均有响应，其结构简 单，性能稳定，且不破坏试样，目前应用 最为广泛。
这些发射光通过相应的滤光片而照射到 光电倍增管上，转变为光电流，经放大后记 录下硫或磷化合物的色谱图。
最新课件
18
Sc Aiu1F 0 u 2mi
（mv﹒mL/mg 或 mv﹒mL/mL）
式中 Ai、mi 分别为组分I的峰面积（cm2）和进样量 （mg或mL）；u1为记录仪灵敏度（mV · cm-1）； u2为记 录仪纸速（cm · min -1）；F0为载气流速（ mL · min -1 ）
最新课件
6
7.5.1 检测器的性能指标（三）
最新课件
14
氢火焰检测器
7.5.4 电子捕获检测器
电子捕获检测器 （ECD）
Electron Cature Detector是一
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 与传统电泳技术及现代色谱技术相比：
– 仪器简单、操作方便、易自动化 – 分离效率高(105 - 107 块/m) 、分析速度快 – 操作模式多 – 实验成本低，消耗少 – 重现较差，分析结果误差大毛 Nhomakorabea管电泳示意图
多维气相色谱
全二维气相色谱
全二维气相色谱
液相色谱－气相色谱联用
液相色谱－气相色谱联用
色谱分离原理详解演示文稿
优选色谱分离原理
一、 色谱发展简史
• 色谱法的出现 • 色谱法的发展 • 色谱法的现状和未来？
色谱法的出现
• 1903年 Tswett （茨维特）研究植物叶子组成时发明了 色谱法
色谱法的出现
• 1903年 Tswett （茨维特）研究植物叶子组成时发明了 色谱法
1906年 Tswett 的研究成果发表
专利申请号：200520095986.1
固相微萃取技术
三、 色谱法的定义与分类
橄榄油有机酸
液相色谱－液相色谱联用
液相色谱－液相色谱联用模式
• 同模式 LC–LC • 多模式 LC–LC • 全二维 LC
– (i) 样品的每一部分均经过二维分离。 – (ii)样品的所有组分等比例经过二维分离。 – (iii) 第一维具备分离能力。
全二维 LC
固相微萃取技术
Fig.1-2 SPME construction
• 高效液相色谱仪及备件 – 6-8%年增长
超临界流体色谱处于失利地位
• 发展晚于GC和HPLC • 虽然具有一些独特用途，但大多数功能
可由GC和HPLC代替
毛细管电泳与毛细管电色谱
• 为基因组学研究作出了杰出贡献 • 目前存在的主要问题：
– 分析结果偏差大 – 比HPLC大一个数量级 • 机遇：分离分析生物大分子
的分析检测手段 • 目前，色谱法已成为生命科学、医药科学、环
境科学、材料科学、食品科学、法庭科学以及 航天科学等研究领域的重要手段
面临的问题
• 当今化学、生命科学、环境科学等研究 领域中备受人们关注的热点问题，如蛋 白质组学、代谢组学中的分离分析问题 的解决，医学中的药理、药物代谢研究 和疾病标记物研究，天然产物有效成分 的分离分析，食品安全，毒品、兴奋剂 等快速检测等等。
• 1941年 Martin 和 Synge建立了液液分配色谱法 并提出气相色谱的设想
• 1952年 Martin等发明了气液色谱法 • 1952年 Martin 和 Synge 获得诺贝尔化学奖
A.J.P. Martin
R.L.M. Synge
气相色谱仪
色谱法的发展
• 1957年Goley开创了毛细管气相色谱 • 1960年代末出现高效液相色谱法 • 1980年代超临界流体色谱得到发展 • 1980年代Jorgeson发展了高效毛细管电泳 • 1990年代后期毛细管电色谱得到重视和
超高效液相色谱（UPLC）
The sample was run using constant-flow pumps at 52 000 psi on a 38cm long capillary packed with 1.0 µm C18 particles.
芯片液相色谱
ZORBAX 300SBC18 5 µm particles H.-F. Yin et al., presented at the 18th International Symposium on Microscale Separations and Analysis, HPCE, San Diego, January 2003.
复杂体系
样品制备
分离
检测
SP(M)E 等
GC, HPLC, CE, CEC, micro-TAS……
发展趋势
• 进一步发展高效分离技术 • 小型化、微型化、自动化 • 各种联用技术 • 样品处理技术 • 高通量
超高效液相色谱（UPLC）
chromatogram obtained under isocraticconditions on a 43 cm long capillary column packed with 1.0 µm non-porous C18 particles (Eichrom Scientific).
发展
高效液相色谱仪
毛细管电泳仪
液相色谱分离速度的变化
色谱法的现状和未来
• 气相色谱和高效液相色谱发展最好
• 超临界流体色谱处于失利地位
• 毛细管电泳与毛细管电色谱处于研究阶 段,进入部分应用领域
气相色谱和高效液相色谱发展最好
• 气相色谱仪及备件 – 全球市场: 约10亿美元/年; 3-4%年增长
成功的定量分析方法应具备的基本条件
• 易于使用，操作费用低
• 能够得到准确、可重复的定量结果
• 要能够解决至少一个分析化学中的重要 问题
色谱法在工业生产和科学研究中的作用
• 1930-1940年代为分离复杂的生物组成发挥了独 特作用
• 1950年代为石油工业的发展作出了贡献 • 1960-1970年代成为石油化工、化学工业等部门
多肽分离图
自动化
分离分析新技术简介
• 毛细管电泳 • 全二维气相色谱 • 液相色谱－气相色谱联用 • 液相色谱－液相色谱联用 • 色谱－质谱联用* • 样品处理技术
毛细管电泳
毛细管电泳是指溶质以电场为推动力， 在毛细管中按淌度差别而实现的高效、 快速分离的新型电泳技术。
高效毛细管电泳的特点
固相微萃取技术
Fig.1-5 Desorption chamber for coupling SPME to HPLC
Fig.1-6 Commercially available interface of SPMEHPLC (Supelco)
固相微萃取技术
固相微萃取技术
固相微萃取技术
Monolithic capillary
• Chromatographie (德语） • Chromatography (英语） • 色谱 • 玻璃管=“色谱柱”column • 碳酸钙=“固定相”stationary phase • 石油醚=“流动相”mobile phase
色谱法的发展
• 1931年 Kuhn 等用氧化铝和碳酸钙分离了α,β-,γ-胡萝卜素等60多种植物色素
– 仪器简单、操作方便、易自动化 – 分离效率高(105 - 107 块/m) 、分析速度快 – 操作模式多 – 实验成本低，消耗少 – 重现较差，分析结果误差大毛 Nhomakorabea管电泳示意图
多维气相色谱
全二维气相色谱
全二维气相色谱
液相色谱－气相色谱联用
液相色谱－气相色谱联用
色谱分离原理详解演示文稿
优选色谱分离原理
一、 色谱发展简史
• 色谱法的出现 • 色谱法的发展 • 色谱法的现状和未来？
色谱法的出现
• 1903年 Tswett （茨维特）研究植物叶子组成时发明了 色谱法
色谱法的出现
• 1903年 Tswett （茨维特）研究植物叶子组成时发明了 色谱法
1906年 Tswett 的研究成果发表
专利申请号：200520095986.1
固相微萃取技术
三、 色谱法的定义与分类
橄榄油有机酸
液相色谱－液相色谱联用
液相色谱－液相色谱联用模式
• 同模式 LC–LC • 多模式 LC–LC • 全二维 LC
– (i) 样品的每一部分均经过二维分离。 – (ii)样品的所有组分等比例经过二维分离。 – (iii) 第一维具备分离能力。
全二维 LC
固相微萃取技术
Fig.1-2 SPME construction
• 高效液相色谱仪及备件 – 6-8%年增长
超临界流体色谱处于失利地位
• 发展晚于GC和HPLC • 虽然具有一些独特用途，但大多数功能
可由GC和HPLC代替
毛细管电泳与毛细管电色谱
• 为基因组学研究作出了杰出贡献 • 目前存在的主要问题：
– 分析结果偏差大 – 比HPLC大一个数量级 • 机遇：分离分析生物大分子
的分析检测手段 • 目前，色谱法已成为生命科学、医药科学、环
境科学、材料科学、食品科学、法庭科学以及 航天科学等研究领域的重要手段
面临的问题
• 当今化学、生命科学、环境科学等研究 领域中备受人们关注的热点问题，如蛋 白质组学、代谢组学中的分离分析问题 的解决，医学中的药理、药物代谢研究 和疾病标记物研究，天然产物有效成分 的分离分析，食品安全，毒品、兴奋剂 等快速检测等等。
• 1941年 Martin 和 Synge建立了液液分配色谱法 并提出气相色谱的设想
• 1952年 Martin等发明了气液色谱法 • 1952年 Martin 和 Synge 获得诺贝尔化学奖
A.J.P. Martin
R.L.M. Synge
气相色谱仪
色谱法的发展
• 1957年Goley开创了毛细管气相色谱 • 1960年代末出现高效液相色谱法 • 1980年代超临界流体色谱得到发展 • 1980年代Jorgeson发展了高效毛细管电泳 • 1990年代后期毛细管电色谱得到重视和
超高效液相色谱（UPLC）
The sample was run using constant-flow pumps at 52 000 psi on a 38cm long capillary packed with 1.0 µm C18 particles.
芯片液相色谱
ZORBAX 300SBC18 5 µm particles H.-F. Yin et al., presented at the 18th International Symposium on Microscale Separations and Analysis, HPCE, San Diego, January 2003.
复杂体系
样品制备
分离
检测
SP(M)E 等
GC, HPLC, CE, CEC, micro-TAS……
发展趋势
• 进一步发展高效分离技术 • 小型化、微型化、自动化 • 各种联用技术 • 样品处理技术 • 高通量
超高效液相色谱（UPLC）
chromatogram obtained under isocraticconditions on a 43 cm long capillary column packed with 1.0 µm non-porous C18 particles (Eichrom Scientific).
发展
高效液相色谱仪
毛细管电泳仪
液相色谱分离速度的变化
色谱法的现状和未来
• 气相色谱和高效液相色谱发展最好
• 超临界流体色谱处于失利地位
• 毛细管电泳与毛细管电色谱处于研究阶 段,进入部分应用领域
气相色谱和高效液相色谱发展最好
• 气相色谱仪及备件 – 全球市场: 约10亿美元/年; 3-4%年增长
成功的定量分析方法应具备的基本条件
• 易于使用，操作费用低
• 能够得到准确、可重复的定量结果
• 要能够解决至少一个分析化学中的重要 问题
色谱法在工业生产和科学研究中的作用
• 1930-1940年代为分离复杂的生物组成发挥了独 特作用
• 1950年代为石油工业的发展作出了贡献 • 1960-1970年代成为石油化工、化学工业等部门
多肽分离图
自动化
分离分析新技术简介
• 毛细管电泳 • 全二维气相色谱 • 液相色谱－气相色谱联用 • 液相色谱－液相色谱联用 • 色谱－质谱联用* • 样品处理技术
毛细管电泳
毛细管电泳是指溶质以电场为推动力， 在毛细管中按淌度差别而实现的高效、 快速分离的新型电泳技术。
高效毛细管电泳的特点
固相微萃取技术
Fig.1-5 Desorption chamber for coupling SPME to HPLC
Fig.1-6 Commercially available interface of SPMEHPLC (Supelco)
固相微萃取技术
固相微萃取技术
固相微萃取技术
Monolithic capillary
• Chromatographie (德语） • Chromatography (英语） • 色谱 • 玻璃管=“色谱柱”column • 碳酸钙=“固定相”stationary phase • 石油醚=“流动相”mobile phase
色谱法的发展
• 1931年 Kuhn 等用氧化铝和碳酸钙分离了α,β-,γ-胡萝卜素等60多种植物色素