食品波谱学课程论文

高效液相色谱法在食品分析中的应用

摘要：随着科学技术的不断发展，食品检测方法被不断开发出来，高效液相色谱法（HPLC）作为色谱分析法的一个分支，是一种热门的新型分离分析技术。本文将从高效液相色谱的原理及特点进行综述，将会着重介绍高效液相色谱在食品样品分析中的应用及操作方法，并对高效液相色谱法的应用前景进行了展望。

关键词：高效液相色谱，食品分析，应用

Application of High Performance Liquid Chromatography in food analysis Abstract: With the continuous development of science and technology, food detection methods have been developed, high performance liquid chromatography (HPLC) as a branch of chromatographic analysis, is a popular new separation and analysis technology. In this paper, the principle and characteristics of high performance liquid chromatography (HPLC) was summarized. The application and operation method of high performance liquid chromatography (HPLC) in food sample analysis was introduced. The application prospect of high performance liquid chromatography (HPLC) was also discussed.

Key woeds:high performance liquid chromatography (HPLC) ;food analysis;application

1 高效液相色谱概述

1.1背景

1903n年俄国植物化学家Tswett 首次提出“色谱法”（Chromatography）和“色谱图”（Chromatogram）的概念。1930年以后，相继出现了纸色谱、离子交换色谱和薄层色谱等液相色谱技术。1952年，英国学者Martin和Synge基于他们在分配色谱方面的研究工作，提出了关于气-液分配色谱的比较完整的理论和方法，把色谱技术向前推进了一大步，这是气相色谱在此后的十多年间发展迅速的原因。1960年中后期，气相色谱理论和实践发展，以及机械、光学、电子等技术上的进步，将高压泵和化学键和固定相用于液相色谱就出现了高效液相色谱。1970年中期以后，微处理机技术用于液相色谱，进一步提高了仪器的自动化水平和分析精度。

1.2原理

高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography ,HPLC）是20世纪70年代发展起来的一种以液体为流动相的分离分析技术。其基本原理是各组分在固定相和流动相中的吸附能力存在差异，当溶于流动相中的各组分流经固定相时，各组分在两相之间进行反复多次吸附与分配，由于各组分在两相间的分配系数不同，各组分就会先后流出色谱柱，结合柱后检测器加以检测，从而实现各组分被分离检测的目的。[1]

高效液相色谱仪主要由输液泵、色谱柱、检测器、记录器等组成。它将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等作为流动相，用输液泵将流动相压入装有填充剂的色谱柱，注入样品溶液，经流动相带入柱内，在填充剂上分离后，各成分先后进入检测器，记录色谱图，进行定性定量分析[2]。

图1 高效液相色谱仪结构示意图

高效液相色谱中包括多种分离模式。按色谱过程的分离机制，可以将液相色谱法分为吸附色谱、分配色谱、空间排阻色谱、离子交换色谱及亲和色谱等类别。根据流动相与固定相极性的差别，也可分为正相色谱和反相色谱两种模式。流动相的极性大于固定相的极性时，称为反相色谱；反之，称为正相色谱。[3]

1.3特点

高效液相色谱法（HPLC）作为色谱分析法的一个分支，是一种新型的分离分析技术，它是在经典液相色谱的基础上引入气相色谱的理论，在技术上采用高效微粒固定相、新型高压输液泵和高灵敏度检测器，从而具有分离效能高、分析速度快、灵敏度高的特点。其综合了气相色谱和经典液相色谱的优点，并加以发展，尤其对高沸点仍不气化的热不稳定生理活性物质具有良好的分析效果，其分析速度快、操作简单、灵敏度好、分离效能高，分离和测定一次完成，可以和多种波谱分析仪器联用，易于自动化，现在的色谱仪器已经可以实现从进样到数据处理的全自动化操作。因此多被应用于食品分析、生物化学、环境分析、药物及临床分析等[4]。色谱法最大的缺点便是定性能力较差。为克服这一缺点，已经发展起来了色谱法与其他多种具有定性能力的分析技术的联用。尤其是气质联用技术的快速发展，大大克服了色谱法的缺点。随着色谱技术的发展，结合计算机各种软件的开发，使HPLC与各种检测仪器联用，更加拓宽了HPLC的应用范围。近年来，高效液相色谱仪的各个组成部件都有新的发展，使HPLC分析更加灵敏准确、简便快速。特别是联用技术的发展，使之在药物分析、环境监测及生命科学领域的应用更具重要意义[2]。目前我国已逐渐将HPLC法列为食品检测添加剂、污染物、无机成分、营养成分、毒素等的国标方法[5]。高效液相色谱法适于分析分子量大、受热不稳定易分解的、高沸点不易挥发的、不同极性的有机化合物；多种天然产物和生物活性物质；合成的和天然的高分子化合物等。它们涉及食品、环境污染物、合成药物、生物化工产品及石油产品等，约占全部有机化合物的80%。[3]

2 高效液相色谱仪的使用方法

以日本岛津LC-20AT高效液相色谱仪为例，其包括CBM-20A系统控制器、LC-20AT溶液传输单元、DGU-20A3真空脱气机、SPD-M20A二极管阵列检测器、SIL-20A自动进样器、RF-10AXL荧光检测器以及CTO-20A柱温箱和Varian380-LC 蒸发光检测器等部分。

本仪器采用高压梯度通过高压输液泵分别独立精确控制流量、调整溶剂浓度比例，实现高效率、高精度混合；即配备了可提供全波长三维信息的二极管阵列检测器，全新的光路设计与有效的梯形狭缝池设计保证了高分辨率和高灵敏度；也配备了灵敏度更高、选择性更好的荧光检测器；还配备了具有高灵敏度、检测