離子交換雙色譜系統_離子交換色譜法的分離原理

⑴ 從分析原理簡述hplc中，離子交換色譜，離子對色譜及離子色譜有何異同

離子交換色譜法是利用離子交換原理和液相色譜技術的結合來測定溶液內中陽離子和陰離子的一種容分離分析方法。凡在溶液中能夠電離的物質通常都可以用離子交換色譜法進行分離。現在它不僅適用於無機離子混合物的分離，亦可用於有機物的分離，例如氨基酸、核酸、蛋白質等生物大分子，因此應用范圍較廣。

⑵ 從分析原理簡述hplc中，離子交換色譜，離子對色譜及離子色譜有何異同

離子色譜原理與離子交換色譜原理類似，離子色譜後一般使用電化學內檢測器進行檢測，適容用於分析無機與有機陰陽離子和氨基酸，以及糖類和DNA、RNA的水解產物等；離子對色譜主要是補充離子抑制色譜的不足，離子抑制色譜是指在流動相中加入弱酸或弱鹼來抑制待測組分的離解，提高k值以利於組分的分離，一般針對酸性待測組分，可在流動相中加入弱酸，使待測組分減少在流動相中的離解，加強與固定相的分配，適用於有機弱酸鹼或兩性化合物的檢測，但由於色譜柱一般是硅膠基質化學鍵合相色譜，其酸度耐受范圍是2-8，因此在加入酸鹼調節劑時還要兼顧流動相pH，導致無法通過此方法分析強酸強鹼，因此引入離子對色譜，在流動相中加入可與強酸強鹼抑制的離子對，通常分析鹼加入烷基磺酸鈉，分析酸加入季胺鹽，適用於較強有機酸鹼的分析。

⑶ 離子交換色譜的原理以及陰陽離子交換樹脂的特性

(1)
強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基－so3h，容易在溶液中離解出h+，故呈強酸性。樹脂離解後，本體所含的負電基團，如so3－，能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的h+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後，要進行再生處理，即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態，以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與h+結合而恢復原來的組成。
(2)
弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團，如羧基－cooh，能在水中離解出h+
而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團，如r-coo－(r為碳氫基團)，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低ph下難以離解和進行離子交換，只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如ph5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
(3)
強鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有強鹼性基團，如季胺基(亦稱四級胺基)－nr3oh(r為碳氫基團)，能在水中離解出oh－而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強，在不同ph下都能正常工作。它用強鹼(如naoh)進行再生。
(4)
弱鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱鹼性基團，如伯胺基(亦稱一級胺基)-nh2、仲胺基(二級胺基)-nhr、或叔胺基(三級胺基)-nr2，它們在水中能離解出oh－而呈弱鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如ph1～9)下工作。它可用na2co3、nh4oh進行再生。

⑷ 離子交換色譜的原理以及陰陽離子交換樹脂的特性

離子交換樹脂的結構：

離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成，高分子骨架是惰性的網狀結構骨架，是不溶於酸或鹼的高分子物質，常用的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到樹脂的骨架。

而活性基團不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成，可交換離子能夠決定樹脂所吸附的離子，比如可交換離子為H型陽離子交換樹脂，那麼這個樹脂能夠吸附的離子，就是H型陽離子，而官能團離子能夠決定樹脂的「酸"、「鹼"性和交換能力的強弱，比如官能團離子是強酸性離子，那麼樹脂就是強酸性離子交換樹脂。

離子交換樹脂的內部結構：

1.凝膠型樹脂是由純單體混合物經縮合或聚合而成的，結構為微孔狀，合成的工藝比較簡單，孔徑大概在1-2nm左右，凝膠型樹脂的操作容量高，產水量高，物理強度好，且再生效率高，被廣泛應用在食品飲料加工，超純水制備，飲用水過濾，硬水軟化，製糖業，制葯等領域。

2.大孔型樹脂的孔徑一般在10nm左右，在樹脂中孔徑是比較大的，所以被稱為大孔型樹脂，且孔徑不會隨著周圍的環境而變化，能夠彌補凝膠型樹脂不能在非水系統中使用的缺點，吸附能力非常強大，不易碎裂，耐氧化好，操作容量高，能夠應用在醫葯領域、除重金屬污染、葯品純化、水處理中除去碳酸硬度、冷凝水精處理等領域。

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⑸ 離子交換色譜和離子親和色譜有什麼區別如題

沒聽過離好灶大子親和色譜這個說法
離子色譜的種類只有：離子交換色譜,離子對色譜,離子排斥色譜
你說的應該是離子對色譜
離子交換色譜利用的是陰陽離子的庫倫力作用分離
離子對色譜原理是利用帶反荷電子的離子表面活性劑與待測離子結合成為友豎中性的離子對,而利用極性吸附辯伍的方式進行分離的

⑹ 離子色譜的基本原理

基本原理：

離子色譜的分離機理主要是離子交換，有3種分離方式，它們是高效離子交換色譜（HPIC）、離子排斥色譜（HPIEC）和離子對色譜（MPIC）。用於3種分離方式的柱填料的樹脂骨架基本都是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物，但樹脂的離子交換功能基和容量各不相同。HPIC用低容量的離子交換樹脂，HPIEC用高容量的樹脂，MPIC用不含離子交換基團的多孔樹脂。3種分離方式各基於不同分離機理。HPIC的分離機理主要是離子交換，HPIEC主要為離子排斥，而MPIC則是主要基於吸附和離子對的形成。

離子交換色譜

高效離子交換色譜，應用離子交換的原理，採用低交換容量的離子交換樹脂來分離離子，這在離子色譜中應用最廣泛，其主要填料類型為有機離子交換樹脂，以苯乙烯二乙烯苯共聚體為骨架，在苯環上引入磺酸基，形成強酸型陽離子交換樹脂，引入叔胺基而成季胺型強鹼性陰離子交換樹脂，此交換樹脂具有大孔或薄殼型或多孔表面層型的物理結構，以便於快速達到交換平衡，離子交換樹脂耐酸鹼可在任何pH范圍內使用，易再生處理、使用壽命長，缺點是機械強度差、易溶易脹、受有機物污染。

硅質鍵合離子交換劑以硅膠為載體，將有離子交換基的有機硅烷與基表面的硅醇基反應，形成化學鍵合型離子交換劑，其特點是柱效高、交換平衡快、機械強度高，缺點是不耐酸鹼、只宜在pH2-8范圍內使用。

離子排斥色譜

它主要根據Donnon膜排斥效應，電離組分受排斥不被保留，而弱酸則有一定保留的原理，製成離子排斥色譜主要用於分離有機酸以及無機含氧酸根，如硼酸根碳酸根和硫酸根有機酸等。它主要採用高交換容量的磺化H型陽離子交換樹脂為填料以稀鹽酸為淋洗液。

離子對色譜

離子對色譜的固定相為疏水型的中性填料，可用苯乙烯二乙烯苯樹脂或十八烷基硅膠(ODS)，也有用C8硅膠或CN，固定相流動相由含有所謂對離子試劑和含適量有機溶劑的水溶液組成，對離子是指其電荷與待測離子相反，並能與之生成疏水性離子，對化合物的表面活性劑離子，用於陰離子分離的對離子是烷基胺類如氫氧化四丁基銨氫氧化十六烷基三甲烷等，用於陽離子分離的對離子是烷基磺酸類，如己烷磺酸鈉，庚烷磺酸鈉等對離子的非極性端親脂極性端親水，其CH2鍵越長則離子對化合物在固定相的保留越強，在極性流動相中，往往加入一些有機溶劑，以加快淋洗速度，此法主要用於疏水性陰離子以及金屬絡合物的分離，至於其分離機理則有3種不同的假說，反相離子對分配離子交換以及離子相互作用。

⑺ 離子交換色譜法的分離原理

離子交換色譜（ion exchange chromatography，IEC）以離子交換樹脂作為固定相，樹脂上具有固定離回子基團及可交換的答離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時，組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。
陽離子交換:
陰離子交換:
式中"－－"表示在固定相上，Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數，Z+和X-代表被分析的組分離子。M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團。
離子交換反應的平衡常數分別為：
陽離子交換：
陰離子交換：
平衡常數K值越大，表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強。由於不同的物質在溶劑中離解後，對離子交換中心具有不同的親合力，因此具有不同的平衡常數。親合力大的，在柱中的停留時間長，具有高的保留值。

⑻ 離子交換色譜法的原理、裝置及應用是什麼

一、原理：離子抄交換色譜（ion exchange chromatography，IEC）以離子交換樹脂作為固定相，樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時，組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

二、裝置：

1、分離柱：裝有離子交換樹脂，如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或螯合離子交換樹脂。

2、抑制柱和柱後衍生作用：常用的檢測器不僅能檢測樣品離子，而且也對移動相中的離子有響應，所以必須消除移動相離子的干擾。

3、檢測器：分為通用型和專用型。通用型檢測器對存在於檢測池中的所有離子都有響應。離子色譜中最常用的電導檢測器就是通用型的一種。

三、應用：

離子色譜主要用於測定各種離子的含量，特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子，例如飲用水水質分析，高純水的離子分析，礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析，紙漿和漂白液的分析，食品分析，生物體液(尿和血等)中的離子測定，以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。

⑼ HPLC簡介

1 HPLC的定義

HPLC是指具有高分離效能的柱液相色譜法[1]。

HPLC系採用高壓輸液泵將規定的流動相泵入裝有填充劑的色譜柱，對供試品進行分離測定的色譜方法[2]。注入的供試品，由流動相帶入柱內，各組分在柱內被分離，並依次進入檢測器，由積分儀或數據處理系統記錄和處理色譜信號。

2 對儀器激沒伏的一般要求和色譜條件

HPLC所用的儀器為高效液相色譜儀。儀器應定期檢定並符合有關規定。

2.1 色譜柱

反相色譜系統使用非極性填充劑，常用的色譜柱填充劑為化學鍵合硅膠，以十八烷基硅烷鍵合硅膠最為常用，辛基硅烷鍵合硅膠和其他類型的硅烷鍵合硅膠（如氰基鍵合硅烷和氨基鍵合硅烷等）也有使用。正相色譜系統使用極性填充劑，常用的填充劑有硅膠等。離子交換色譜系統使用離子交換填充劑；分子排阻色譜系統使用凝膠或高分子多孔微球等填充劑；對映異構體的分離通常使用手性填充劑。填充劑的性能（如載體的形狀、粒徑、孔徑、表面積、鍵合基團的表面覆蓋度、含碳量和鍵合類型等）以及色譜柱的填充，直接影響供試品的保留行為和分離效果。分析分子量小於2000的化合物應選擇孔徑在15nm（1nm10A）以下的填料，分析分子量大於2000的化合物則應選擇孔徑在30nm以上的填料。除另有規定外，普通分析柱的填充劑粒徑一般在3～10μm之間，粒徑更小（約2μm）的填充劑常用於填裝微徑柱（內徑約2mm）。

使用微徑柱時，輸液泵的性能、進樣體積、檢測池體積和系統的死體積等必須與之匹配；如有必要，色譜條件也需作適當的調整。當對其測定結果產生爭議時，應以品種項下規定的色譜條件的測定結果為准。

以硅膠為載體的鍵合固定相的使用溫度通常不超過40℃，為改善分離效果可適當提高色譜柱的使用溫度，但不宜超過60℃。

流動相的pH值應控制在2～8之間。當pH值大於8時，可使載體硅膠溶解；當pH值小於2時，與硅膠相連的化學鍵合相易水解脫落。當色譜系統中需使用pH值大於8的流動相時，應選用耐堿的填充劑，如採用高純硅膠為載體並具有高表面覆蓋度的鍵合硅膠填充劑、包覆聚合物填充劑、有機一無機雜化填充劑或非硅膠基鍵合填充劑等；當需使用pH值小於2的流動相時，應選用耐酸的填充劑，如具有大體積側鏈能產生空間位阻保護作用的二異丙基或二異丁基取代十八烷基硅烷鍵合硅膠填充劑、有機－無機雜化填充劑等。

2.2 檢測器

最常用的檢測器為紫外檢測器，包括二極察滾管明攜陣列檢測器，其他常見的檢測器有熒光檢測器、蒸發光散射檢測器、示差折光檢測器、電化學檢測器和質譜檢測器等。

紫外、熒光、電化學檢測器為選擇性檢測器，其響應值不僅與供試品溶液的濃度有關，還與化合物的結構有關；蒸發光散射檢測器和示差折光檢測器為通用型檢測器，對所有的化合物均有響應；蒸發光散射檢測器對結構類似的化合物，其響應值幾乎僅與供試品的質量有關；二極體陣列檢測器可以同時記錄供試品的吸收光譜，故可用於供試品的光譜鑒定和色譜峰的純度檢查。

紫外、熒光、電化學和示差折光檢測器的響應值與供試品溶液的濃度在一定范圍內呈線性關系，但蒸發光散射檢測器的響應值與供試品溶液的濃度通常呈指數關系，故進行計算時，一般需經對數轉換。

不同的檢測器，對流動相的要求不同。如採用紫外檢測器，所用流動相應符合紫外－可見分光光度法（2010年版葯典二部附錄ⅣA）項下對溶劑的要求；採用低波長檢測時，還應考慮有機相中有機溶劑的截止使用波長，並選用色譜級有機溶劑。蒸發光散射檢測器和質譜檢測器通常不允許使用含不揮發性鹽組分的流動相。

2.3 流動相

反相色譜系統的流動相首選甲醇－水系統（採用紫外末端波長檢測時，首選乙腈－水系統），如經試用不適合時，再選用其他溶劑系統。應盡可能少用含有緩沖液的流動相，必須使用時，應盡可能選用含較低濃度緩沖液的流動相。由於C18鏈在水相環境中不易保持伸展狀態，故對於十八烷基硅烷鍵合硅膠為固定相的反相色譜系統，流動相中有機溶劑的比例通常應不低於5%，否則C18鏈的隨機捲曲將導致組分保留值變化，造成色譜系統不穩定。

各品種項下規定的條件除固定相種類、流動相組分、檢測器類型不得改變外，其餘如色譜柱內徑、長度、載體粒度、流動相流速、混合流動相各組分的比例、柱溫、進樣量、檢測器的靈敏度等，均可適當改變，以適應供試品並達到系統適用性試驗的要求。其中，調整流動相組分比例時，以組分比例較低者（小於或等於50%）相對於自身的改變數不超過±30%且相對於總量的改變數不超過±10%為限，如30%相對改變數的數值超過總量的10%時，則改變數以總量的±10%為限。

對於必須使用特定牌號的填充劑方能滿足分離要求的品種，可在該品種項下註明。

3 系統適用性試驗

HPLC的適用性試驗通常包括理論板數、分離度、重復性和拖尾因子等四個參數。其中，分離度和重復性尤為重要。[2]

按各品種項下要求對色譜系統進行適用性試驗，即用規定的對照品溶液或系統適用性試驗溶液在規定的色譜系統進行試驗，必要時，可對色譜系統進行適當調整，以符合要求。

3.1 色譜柱的理論板數（n）

用於評價色譜柱的分離效能。由於不同物質在同一色譜柱上的色譜行為不同，採用理論板數作為衡量柱效能的指標時，應指明測定物質，一般為待測組分或內標物質的理論板數。

在規定的色譜條件下，注入供試品溶液或各品種項下規定的內標物質溶液，記錄色譜圖，量出供試品主成分峰或內標物質峰的保留時間tR（以分鍾或長度計，下同，但應取相同單位）和峰寬（W）或半高峰寬（Wh/2），按n16（tR/W）2或n5.54（tR/Wh/2）2計算色譜柱的理論板數。

3.2 分離度（R）

用於評價待測組分與相鄰共存物或難分離物質之間的分離程度，是衡量色譜系統效能的關鍵指標。可以通過測定待測物質與已知雜質的分離度，也可以通過測定待測組分與某一添加的指標性成分（內標物質或其他難分離物質）的分離度，或將供試品或對照品用適當的方法降解，通過測定待測組分與某一降解產物的分離度，對色譜系統進行評價與控制。

無論是定性鑒別還是定量分析，均要求待測峰與其他峰、內標峰或特定的雜質對照峰之間有較好的分離度。除另有規定外，待測組分與相鄰共存物之間的分離度應大於1.5。分離度的計算公式為：

式中tR2為相鄰兩峰中後一峰的保留時間；tR1為相鄰兩峰中前一峰的保留時間；W1、W2及W1,h/2、W2,h/2分別為此相鄰兩峰的峰寬及半高峰寬（如圖）。

當對測定結果有異議時，色譜柱的理論板數（n）和分離度（R）均以峰寬（W）的計算結果為准。

3.3 重復性

用於評價連續進樣中，色譜系統響應值的重復性能。採用外標法時，通常取各品種項下的對照品溶液，連續進樣5次，除另有規定外，其峰面積測量值的相對標准偏差應不大於2.0%；採用內標法時，通常配製相當於80%、100%和120%的對照品溶液，加入規定量的內標溶液，配成3種不同濃度的溶液，分別至少進樣2次，計算平均校正因子。其相對標准偏差應不大於2.0%。

3.4 拖尾因子（T）

用於評價色譜峰的對稱性。為保證分離效果和測量精度，應檢查待測峰的拖尾因子是否符合各品種項下的規定。拖尾因子計算公式為：

式中W0.05h為5%峰高處的峰寬；

d1為峰頂點至峰前沿之間的距離（如圖）。

除另有規定外，峰高法定量時T應在0.95～1.05之間。峰面積法測定時，若拖尾嚴重，將影響峰面積的准確測量。必要時，應在各品種項下對拖尾因子作出規定。

4 測定法

4.1 內標法

按各品種項下的規定，精密稱（量）取對照品和內標物質，分別配成溶液，精密量取各適量，混合配成校正因子測定用的對照溶液。取一定量注入儀器，記錄色譜圖。測量對照品和內標物質的峰面積或峰高，按下式計算校正因子：

式中AS為內標物質的峰面積或峰高；

AR為對照品的峰面積或峰高；

cS為內標物質的濃度；

cR為對照品的濃度。

再取各品種項下含有內標物質的供試品溶液，注入儀器，記錄色譜圖，測量供試品中待測成分和內標物質的峰面積或峰高，按下式計算含量：

式中AX為供試品的峰面積或峰高；

cX為供試品的濃度；

A'X為內標物質的峰面積或峰高；

c'S為內標物質的濃度；

f為校正因子。

採用內標法，可避免因樣品前處理及進樣體積誤差對測定結果的影響。

4.2 外標法

按各品種項下的規定，精密稱（量）取對照品和供試品，配製成溶液，分別精密取一定量，注入儀器，記錄色譜圖，測量對照品溶液和供試品溶液中待測成分的峰面積（或峰高），按下式計算含量：

式中各符號意義同上。

由於微量注射器不易精確控制進樣量，當採用外標法測定供試品中成分或雜質含量時，以定量環或自動進樣器進樣為好。

4.3 加校正因子的主成分自身對照法

測定雜質含量時，可採用加校正因子的主成分自身對照法。在建立方法時，按各品種項下的規定，精密稱（量）取雜質對照品和待測成分對照品各適量，配製測定雜質校正因子的溶液，進樣，記錄色譜圖，按上述（1）法計算雜質的校正因子。此校正因子可直接載入各品種項下，用於校正雜質的實測峰面積。這些需作校正計算的雜質，通常以主成分為參照，採用相對保留時間定位，其數值一並載入各品種項下。

測定雜質含量時，按各品種項下規定的雜質限度，將供試品溶液稀釋成與雜質限度相當的溶液作為對照溶液，進樣，調節檢測靈敏度（以雜訊水平可接受為限）或進樣量（以柱子不過載為限），使對照溶液的主成分色譜峰的峰高約達滿量程的10%～25%或其峰面積能准確積分[通常含量低於0.5%的雜質，峰面積的相對標准偏差（RSD）應小於10%;含量在0.5%～2%的雜質，峰面積的RSD應小於5%;含量大於2%的雜質，峰面積的RSD應小於2%]。然後，取供試品溶液和對照品溶液適量，分別進樣，供試品溶液的記錄時間，除另有規定外，應為主成分色譜峰保留時間的2倍，測量供試品溶液色譜圖上各雜質的峰面積，分別乘以相應的校正因子後與對照溶液主成分的峰面積比較，依法計算各雜質含量。

4.4 不加校正因子的主成分自身對照法

測定雜質含量時，若沒有雜質對照品，也可採用不加校正因子的主成分自身對照法。同上述（3）法配製對照溶液並調節檢測靈敏度後，取供試品溶液和對照溶液適量，分別進樣，前者的記錄時間，除另有規定外，應為主成分色譜峰保留時間的2倍，測量供試品溶液色譜圖上各雜質的峰面積並與對照溶液主成分的峰面積比較，計算雜質含量。

若供試品所含的部分雜質未與溶劑峰完全分離，則按規定先記錄供試品溶液的色譜圖Ⅰ，再記錄等體積純溶劑的色譜圖Ⅱ。色譜圖Ⅰ上雜質峰的總面積（包括溶劑峰），減去色譜圖Ⅱ上的溶劑峰面積，即為總雜質峰的校正面積。然後依法計算。

4.5 面積歸一化法

按各品種項下的規定，配製供試品溶液，取一定量注入儀器，記錄色譜圖。測量各峰的面積和色譜圖上除溶劑峰以外的總色譜峰面積，計算各峰面積占總峰面積的百分率。

⑽ 離子交換色譜法的好處與壞處

離子交換色譜相對來說更廣譜些，效率些，如同大網，原子的更細致些，如同小網

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離子交換雙色譜系統

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