色谱分离技术PPT课件
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6
色谱分离基本原理：
使用外力使含有样品的流动相（气体、液体或超临 界流体）通过一固定于柱或平板上、与流动相互不 相溶的固定相表面。处于柱起始端的样品中各组份 与两相进行不同程度的作用。与固定相作用强的组 份随流动相流出的速度慢，而与固定相作用弱的组 份随流动相流出的速度快。由于流出的速度的差异， 使得混合组wenku.baidu.com最终形成各个组份的“带(band)”或 “区(zone)”，对依次流出的各个组份物质可分别进 行定性、定量分析。
第七章 色谱分离技术
1
产生的必然性
随着科学的进步，某些关系到人们生命安全 的生物药品，尤其是注射药品和生物工程产品 等，都需要高度纯化。但是，经典的分离方法 （如萃取、结晶等）很难满足需要。
色谱法应运而生。
2
色谱分离是一组相关技术的总称，又叫做色 谱法、层析法，是一种高效而有用的生物分离 技术。
提出色谱塔板理论；发明液-液分配色谱；预言了气体可作为流动相（即气相色 谱）。
发明了纸色谱。 在氧化铝中加入淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进入实用阶段。
从理论和实践方面完善了气-液分配色谱法。
提出色谱速率理论，并应用于气相色谱。 基于离子交换色谱的氨基酸分析专用仪器问世。
发明毛细管柱气相色谱。
发表凝胶过滤色谱的报告。
Golay Porath, Flodin
Moore Giddings
Small Jorgenson等
发明的色谱方法或重要应用 用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出色谱概念。 用氧化铝和碳酸钙分离a-、b-和g-胡萝卜素。使色谱法开始为人们所重视。
最先使用薄层色谱法。
用离子交换色谱法分离了锂和钾的同位素。
20 世纪中期，大量采用一些经典的分离方法：沉淀、蒸馏和 萃取。
现代分析中，大量采用色谱和电泳分离方法。迄今为止，色 谱 方法是最为有效的分离手段！其应用涉及每个科学领域。 1903年，俄国植物学家MikhailTswett 最先发明。他采用填充 有固体CaCO3细粒子的玻璃柱，将植物色素的混合物(叶绿素和叶 黄素chlorophylls & xanthophylls)加于柱顶端，然后以溶剂淋 洗，被分离的组份在柱中显示了不同的色带，他称之为色谱(希 腊 语中“chroma”=color; “graphein”=write) 。 20世纪50年代，色谱发展最快（一些新型色谱技术的发展， 复杂组分分析发展的要求）。
生理学、医学 化学 化学 化学 化学
生理学、医学 化学 化学
生理学、医学
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
14
概述 吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 凝胶色谱法 高效液相色谱法 亲和色谱法
15
一、概述 1.发展史
创始人：茨维特（Tsweet）1906 纸色谱
石油醚
植物色 素的石 油醚提 取液
菊根粉或 碳酸钙
薄层色谱
连续色带—色层或色谱 色谱法得名
气相色谱
高效液相色谱 离子色谱、凝胶色谱、亲和色谱
是产品的最后纯化工序（精制），即在用色 谱纯化之前需要经过其他方法进行提取和初步 纯化。
近40年来，色谱技术已成为生物大分子分离 和纯化技术中极重要的组成部分。
胰岛素、干扰素、疫苗、抗凝血因子、生长 激素等。
3
化学分析方法的基本要求是其选择性要高。即，在分析过程 中，待测物与潜在的干扰物的分离是最为重要的步骤！
10
11
按色谱动力学过 程，可分为： 洗脱色谱 顶替色谱 迎头色谱
洗脱色谱(a)、顶替色谱(b)、迎头色谱(c)
12
按组份在固定相上的物理化学原理，分为： 吸附色谱：不同组份在固定相的吸附作用不同； 分配色谱：不同组份在固定相上的溶解能力不同； 离子交换色谱：不同组份在固定相（离子交换
剂）上的亲和力不同； 凝胶色谱:（尺寸排阻色谱）：不同尺寸分子在固
16
2.色谱法的特点
（1）概念 色谱法是一种物理的分离方法，利用不同物 质在两相中具有不同的分配系数，并通过两相 不断的相对运动而实现分离的方法。 其中一相是固定相，通常是表面积很大的或多 孔性固体；另一相是流动相，是液体或气体。
17
流动相流经固定相时，由于物质在两相间的 分配情况不同，经过多次差别分配而达到分离； 或者说，易分配于固定相中的物质移动速度慢， 易分配于流动相中的物质移动速度快，因而逐 步分离。
发明凝胶渗透色谱。 发展了色谱理论，为色谱学的发展奠定了理论基础。
发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相，采用抑制型电导检测的新型 离子色谱法。
创立了毛细管电泳法。
5
年代 1937 1938 1939 1950 1951 1955 1958 1961 1970 1970 1972 1972
获奖学科 化学 化学 化学
7
8
按照分离过程中相系统的形式和特征，可分为：
柱色谱法 填充柱色谱法 毛细管色谱法
平板色谱法 纸色谱法 薄层色谱法
9
按流动相，可分为： 气相色谱法 液相色谱法
超临界色谱法 按固定相物态，气相色谱法可分为：
气固色谱法 气液色谱法 按流动相物态，液相色谱法可分为： 液固色谱法 液液色谱法
柱色谱法的分类见表8-1。
4
年代 1906 1931 1938 1938
1941
1944 1949 1952 1956 1957 1958 1959 1964 1965
1975
1981
发明者 Tswett Kuhn, Lederer Izmailov, Shraiber Taylor, Uray Martin, Synge Consden等 Macllean Martin, James Van Deemter等
定相上的渗透作用；
13
1 分离效率高 复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。
2 灵敏度高 可以检测出10-11—10-13g的物质量。
3 分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。
4 应用范围广 气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。 不足之处：
色谱分离基本原理：
使用外力使含有样品的流动相（气体、液体或超临 界流体）通过一固定于柱或平板上、与流动相互不 相溶的固定相表面。处于柱起始端的样品中各组份 与两相进行不同程度的作用。与固定相作用强的组 份随流动相流出的速度慢，而与固定相作用弱的组 份随流动相流出的速度快。由于流出的速度的差异， 使得混合组wenku.baidu.com最终形成各个组份的“带(band)”或 “区(zone)”，对依次流出的各个组份物质可分别进 行定性、定量分析。
第七章 色谱分离技术
1
产生的必然性
随着科学的进步，某些关系到人们生命安全 的生物药品，尤其是注射药品和生物工程产品 等，都需要高度纯化。但是，经典的分离方法 （如萃取、结晶等）很难满足需要。
色谱法应运而生。
2
色谱分离是一组相关技术的总称，又叫做色 谱法、层析法，是一种高效而有用的生物分离 技术。
提出色谱塔板理论；发明液-液分配色谱；预言了气体可作为流动相（即气相色 谱）。
发明了纸色谱。 在氧化铝中加入淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进入实用阶段。
从理论和实践方面完善了气-液分配色谱法。
提出色谱速率理论，并应用于气相色谱。 基于离子交换色谱的氨基酸分析专用仪器问世。
发明毛细管柱气相色谱。
发表凝胶过滤色谱的报告。
Golay Porath, Flodin
Moore Giddings
Small Jorgenson等
发明的色谱方法或重要应用 用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出色谱概念。 用氧化铝和碳酸钙分离a-、b-和g-胡萝卜素。使色谱法开始为人们所重视。
最先使用薄层色谱法。
用离子交换色谱法分离了锂和钾的同位素。
20 世纪中期，大量采用一些经典的分离方法：沉淀、蒸馏和 萃取。
现代分析中，大量采用色谱和电泳分离方法。迄今为止，色 谱 方法是最为有效的分离手段！其应用涉及每个科学领域。 1903年，俄国植物学家MikhailTswett 最先发明。他采用填充 有固体CaCO3细粒子的玻璃柱，将植物色素的混合物(叶绿素和叶 黄素chlorophylls & xanthophylls)加于柱顶端，然后以溶剂淋 洗，被分离的组份在柱中显示了不同的色带，他称之为色谱(希 腊 语中“chroma”=color; “graphein”=write) 。 20世纪50年代，色谱发展最快（一些新型色谱技术的发展， 复杂组分分析发展的要求）。
生理学、医学 化学 化学 化学 化学
生理学、医学 化学 化学
生理学、医学
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
14
概述 吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 凝胶色谱法 高效液相色谱法 亲和色谱法
15
一、概述 1.发展史
创始人：茨维特（Tsweet）1906 纸色谱
石油醚
植物色 素的石 油醚提 取液
菊根粉或 碳酸钙
薄层色谱
连续色带—色层或色谱 色谱法得名
气相色谱
高效液相色谱 离子色谱、凝胶色谱、亲和色谱
是产品的最后纯化工序（精制），即在用色 谱纯化之前需要经过其他方法进行提取和初步 纯化。
近40年来，色谱技术已成为生物大分子分离 和纯化技术中极重要的组成部分。
胰岛素、干扰素、疫苗、抗凝血因子、生长 激素等。
3
化学分析方法的基本要求是其选择性要高。即，在分析过程 中，待测物与潜在的干扰物的分离是最为重要的步骤！
10
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按色谱动力学过 程，可分为： 洗脱色谱 顶替色谱 迎头色谱
洗脱色谱(a)、顶替色谱(b)、迎头色谱(c)
12
按组份在固定相上的物理化学原理，分为： 吸附色谱：不同组份在固定相的吸附作用不同； 分配色谱：不同组份在固定相上的溶解能力不同； 离子交换色谱：不同组份在固定相（离子交换
剂）上的亲和力不同； 凝胶色谱:（尺寸排阻色谱）：不同尺寸分子在固
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2.色谱法的特点
（1）概念 色谱法是一种物理的分离方法，利用不同物 质在两相中具有不同的分配系数，并通过两相 不断的相对运动而实现分离的方法。 其中一相是固定相，通常是表面积很大的或多 孔性固体；另一相是流动相，是液体或气体。
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流动相流经固定相时，由于物质在两相间的 分配情况不同，经过多次差别分配而达到分离； 或者说，易分配于固定相中的物质移动速度慢， 易分配于流动相中的物质移动速度快，因而逐 步分离。
发明凝胶渗透色谱。 发展了色谱理论，为色谱学的发展奠定了理论基础。
发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相，采用抑制型电导检测的新型 离子色谱法。
创立了毛细管电泳法。
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年代 1937 1938 1939 1950 1951 1955 1958 1961 1970 1970 1972 1972
获奖学科 化学 化学 化学
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按照分离过程中相系统的形式和特征，可分为：
柱色谱法 填充柱色谱法 毛细管色谱法
平板色谱法 纸色谱法 薄层色谱法
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按流动相，可分为： 气相色谱法 液相色谱法
超临界色谱法 按固定相物态，气相色谱法可分为：
气固色谱法 气液色谱法 按流动相物态，液相色谱法可分为： 液固色谱法 液液色谱法
柱色谱法的分类见表8-1。
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年代 1906 1931 1938 1938
1941
1944 1949 1952 1956 1957 1958 1959 1964 1965
1975
1981
发明者 Tswett Kuhn, Lederer Izmailov, Shraiber Taylor, Uray Martin, Synge Consden等 Macllean Martin, James Van Deemter等
定相上的渗透作用；
13
1 分离效率高 复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。
2 灵敏度高 可以检测出10-11—10-13g的物质量。
3 分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。
4 应用范围广 气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。 不足之处：