㈠ 液相色谱原理
原理主要有这几种:
液—液分配色谱法
(Liquid-liquid Partition Chromatography)及化学键合相色谱(Chemically Bonded Phase Chromatography) 流动相和固定相都是液体。流动相与固定相之间应互不相溶(极性不同,避免固定液流失),有一个明显的分界面。当试样进入色谱柱,溶质在两相间进行分配。达到平衡时,服从于高效液相色谱计算公式: 高效液相色谱计算公式
式中,cs—溶质在固定相中浓度;cm--溶质在流动相中的浓度; Vs—固定相的体积;Vm—流动相的体积。LLPC与GPC有相似之处,即分离的顺序取决于K,K大的组分保留值大;但也有不同之处,GPC中,流动相对K影响不大,LLPC流动相对K影响较大。 a. 正相液 — 液分配色谱法(Normal Phase liquid Chromatography): 流动相的极性小于固定液的极性。 b. 反相液 — 液分配色谱法(Reverse Phase liquid Chromatography): 流动相的极性大于固定液的极性。 c. 液 — 液分配色谱法的缺点:尽管流动相与固定相的极性要求完全不同,但固定液在流动相中仍有微量溶解;流动相通过色谱柱时的机械冲击力,会造成固定液流失。上世纪70年代末发展的化学键合固定相(见后),可克服上述缺点。现在应用很广泛(70~80%)。
液—固色谱法
流动相为液体,固定相为吸附剂(如硅胶、氧化铝等)。这是根据物质吸附作用的不同来进行分离的。其作用机制是:当试样进入色谱柱时,溶质分子 (X) 和溶剂分子(S)对吸附剂表面活性中心发生竞争吸附(未进样时,所有的吸附剂活性中心吸附的是S),可表示如下:Xm nSa ====== Xa nSm 式中:Xm--流动相中的溶质分子;Sa--固定相中的溶剂分子;Xa--固定相中的溶质分子;Sm--流动相中的溶剂分子。 当吸附竞争反应达平衡时: K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa] 式中:K为吸附平衡常数。[讨论:K越大,保留值越大。]
离子交换色谱法
(Ion-exchange Chromatography) IEC是以离子交换剂作为固定相。IEC是基于离子交换树脂上可电离的离子与流 离子交换色谱柱
动相中具有相同电荷的溶质离子进行可逆交换,依据这些离子以交换剂具有不同的亲和力而将它们分离。以阴离子交换剂为例,其交换过程可表示如下: X-(溶剂中) (树脂-R4N Cl-)=== (树脂-R4N X-) Cl- (溶剂中) 当交换达平衡时: KX=[-R4N X-][ Cl-]/[-R4N Cl-][ X-] 分配系数为: DX=[-R4N X-]/[X-]= KX [-R4N Cl-]/[Cl-] [讨论:DX与保留值的关系] 凡是在溶剂中能够电离的物质通常都可以用离子交换色谱法来进行分离。
离子对色谱法
(Ion Pair Chromatography) 离子对色谱法是将一种 ( 或多种 ) 与溶质分子电荷相反的离子 ( 称为对离子或反离子 ) 加到流动相或固定相中,使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物,从而控制溶质离子的保留行为。其原 离子色谱仪流程示意
理可用下式表示:X 水相 Y-水相 === X Y-有机相 式中:X 水相--流动相中待分离的有机离子(也可是阳离子);Y-水相--流动相中带相反电荷的离子对(如氢氧化四丁基铵、氢氧化十六烷基三甲铵等);X Y---形成的离子对化合物。 当达平衡时: KXY = [X Y-]有机相/[ X ]水相[Y-]水相 根据定义,分配系数为: DX= [X Y-]有机相/[ X ]水相= KXY [Y-]水相 [讨论:DX与保留值的关系] 离子对色谱法(特别是反相)发解决了以往难以分离的混合物的分离问题,诸如酸、碱和离子、非离子混合物,特别是一些生化试样如核酸、核苷、生物碱以及药物等分离。
离子色谱法
(Ion Chromatography) 用离子交换树脂为固定相,电解质溶液为流动相。以电导检测器为通用检测器,为消除流动相中强电解质背景离子对电导检测器的干扰,设置了抑制柱。试样组分在分离柱和抑制柱上的反应原理与离子交换色谱法相同。 以阴离子交换树脂(R-OH)作固定相,分离阴离子(如Br-)为例。当待测阴离子Br-随流动相(NaOH)进入色谱柱时,发生如下交换反应(洗脱反应为交换反应的逆过程): 担体图示
抑制柱上发生的反应: R-H Na OH- === R-Na H2O R-H Na Br- === R-Na H Br- 可见,通过抑制柱将洗脱液转变成了电导值很小的水,消除了本底电导的影响;试样阴离子Br-则被转化成了相应的酸H Br-,可用电导法灵敏的检测。 离子色谱法是溶液中阴离子分析的最佳方法。也可用于阳离子分析。
空间排阻色谱法
(Steric Exclusion Chromatography) 空间排阻色谱法以凝胶 (gel) 为固定相。它类似于分子筛的作用,但凝胶的孔径比分子筛要大得多,一般为数纳米到数百纳米。溶质在两相之间不是靠其相互作用力的不同来进行分离,而是按分子大小进行分离。分离只与凝胶的孔径分布和溶质的流动力学体积或分子大小有关。试样进入色谱柱后,随流动相在凝胶外部间隙以及孔穴旁流过。在试样中一些太大的分子不能进入胶孔而受到排阻,因此就直接通过柱子,首先在色谱图上出现,一些很小的分子可以进入所有胶孔并渗透到颗粒中,这些组分在柱上的保留值最大,在色谱图上最后出现。
分析方法:
综述
色谱柱的填料和流动相的组分应按各品种项下的规定.常用的色谱柱填料有硅胶和化学键合硅胶。后者以十八烷基硅烷键合硅胶最为常用,辛基键合硅胶次之,氰基或氨基键合硅胶也有使用;离子交换填料,用于离子交换色谱;凝胶或玻璃微球等,用于分子排阻色谱等。注样量一般为数微升。除另有规定外,柱温为室温,检测器为紫外吸收检测器。 在用紫外吸收检测器时,所用流动相应符合紫外分光光度法项下对溶剂的要求。 正文中各品种项下规定的条件除固定相种类、流动相组分、检测器类型不得任意改变外,其余如色谱柱内径、长度、固定相牌号、载体粒度、流动相流速、混合流动相各组分的比例、柱温、进化学键合固定相反应
样量、检测器的灵敏度等,均可适当改变, 以适应具体品种并达到系统适用性试验的要求。一般色谱图约于20分钟内记录完毕。 2.系统适用性试验 按各品种项下要求对仪器进行适用性试验,即用规定的对照品对仪器进行试验和调整,应达到规定的要求;或规定分析状态下色谱柱的最小理论板数、分离度和拖尾因子.
色谱柱的理论板数
在选定的条件下,注入供试品溶液或各品种项下规定的内标物质溶液,记录色谱图化学键合固定相应用
,量出供试品主成分或内标物质峰的保留时间t(R)和半高峰宽W(h/2),按n=5.54[t(R)╱W(h/2)]^2计算色谱柱的理论板数,如果测得理论板数低于各品种项下规定的最小理论板数,应改变色谱柱的某些条件(如柱长、载体性能、色谱柱充填的优劣等),使理论板数达到要求。
分离度
定量分析时,为便于准确测量,要求定量峰与其他峰或内标峰之间有较好的分离度。分离度(R)的计算公式为: 2[t(R2)-t(R1)] ,R= -W1+W2 式中 t(R2)为相邻两峰中后一峰的保留时间; t(R1)为相邻两峰中前一峰的保留时间; W1及W2为此相邻两峰的峰宽。 除另外有规定外,分离度应大于1.5。
拖尾因子
为保证测量精度,特别当采用峰高法测量时,应检查待测峰的拖尾因子(T)是否符合各品种项下的规定,或不同浓度进样的校正因子误差是否符合要求。拖尾因子计算公式为: W(0.05h) T=-2d1 式中 W(0.05h)为0.05峰高处的峰宽; d1为峰极大至峰前沿之间的距离。 除另有规定外,T应在0.95~1.05间。 也可按各品种校正因子测定项下,配制相当于80%、100%和120%的对照品溶液,加入规定量的内标溶液,配成三种不同浓度的溶液,分别注样3次,计算平均校正因子,其相对标准偏差应不大于2.0%。
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㈡ 离子交换色谱法的分离原理
离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离回子基团及可交换的答离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。
阳离子交换:
阴离子交换:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交换反应的平衡常数,Z+和X-代表被分析的组分离子。M+和Y-表示树脂上可交换的离子团。
离子交换反应的平衡常数分别为:
阳离子交换:
阴离子交换:
平衡常数K值越大,表示组分的离子与离子交换树脂的相互作用越强。由于不同的物质在溶剂中离解后,对离子交换中心具有不同的亲合力,因此具有不同的平衡常数。亲合力大的,在柱中的停留时间长,具有高的保留值。
㈢ 在离子交换色谱操作中,怎样选择离子交换树脂
需要考虑哪些因素?
颗粒尺寸:
树脂一般是颗粒状的固体,离子交换树脂颗粒的尺寸是非常重要的一个因素,树脂颗粒太大,反应速度就比较慢一些,树脂颗粒小,反应的速度就快一些,但是树脂的颗粒太小,液体通过时的阻力就会增大,所以一般树脂的尺寸都是经过严格的筛选之后,才能够确定,一般树脂的颗粒尺寸在0.4-06mm左右。
交联度:
树脂中含交联剂的重量称为离子交换树脂的交联度,一般以百分比表示。树脂的交联度与树脂的再生、密度、选择性、耐用性都是息息相关的,交联度越高,树脂的再生就比较困难、密度就越高、选择性更强、耐用性也好一些,交联度越低则相反。一般树脂的交联度在4-14%之间,交联度为7%左右的性能是比较理想的。
耐热性:
树脂无论是储存还是使用,都需要考虑到温度的问题,不同的树脂因为使用的材质不同,具有不同的耐温性,一般超纯水设备树脂可耐100℃或更高些的温度,而H型应在100~120℃下使用。苯乙烯系阴树脂、强碱性阴离子交换树脂的使用温度不超过50~60℃,弱碱性阴离子交换树脂可在80℃下使用,丙烯酸系强碱性阴树脂的使用温度应低于38℃。
交换容量:
离子交换树脂的交换容量,简单来说就是树脂能够交换多少离子,一般单位是meq/g(干树脂)或 meq/mL(湿树脂),交换容量可以分为三种,分别是“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”
㈣ 离子色谱的原理
离子色谱 是高效液相色谱(HPLC)的一种,是分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。 狭义而言,离子色谱法是以低交换容量的离子交换树脂为固定相对离子性物质进行分离, 用电导检测器连续检测流出物电导变化的一种色谱方法。《离子色谱原理与应用》中对离子色谱法的定义是:利用被测物质的离子性进行分离和检测的液相色谱法。
基本原理
离子色谱的分离机理主要是离子交换,有3种分离方式,它们是高效离子交换色谱(HPIC)、离子排斥色谱 (HPIEC)和离子对色谱(MPIC)。用于3种分离方式的柱填料的树脂骨架基本都是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物,但树脂的离子交换功能基和容量各不相同。HPIC用低容量的离子交换树脂,HPIEC用高容量的树脂,MPIC用不含离子交换基团的多孔树脂。3种分离方式各基于不同分离机理。HPIC的分离机理主要是离子交换,HPIEC主要为离子排斥,而MPIC则是主要基于吸附和离子对的形成。
离子交换色谱
高效离子交换色谱[1],应用离子交换的原理,采用低交换容量的离子交换树脂来分离离子,这在离子色谱中应用最广泛,其主要填料类型为有机离子交换树脂,以苯乙烯二乙烯苯共聚体为骨架,在苯环上引入磺酸基,形成强酸型阳离子交换树脂,引入叔胺基而成季胺型强碱性阴离子交换树脂,此交换树脂具有大孔或薄壳型或多孔表面层型的物理结构,以便于快速达到交换平衡,离子交换树脂耐酸碱可在任何pH范围内使用,易再生处理、使用寿命长,缺点是机械强度差、易溶易胀、受有机物污染。
硅质键合离子交换剂以硅胶为载体,将有离子交换基的有机硅烷与基表面的硅醇基反应,形成化学键合型离子交换剂,其特点是柱效高、交换平衡快、机械强度高,缺点是不耐酸碱、只宜在pH2-8范围内使用。
离子交换色谱是最常用的离子色谱。
检测方法
离子色谱的检测器分为两大类,即电化学检测器和光学检测器。电化学检测器包括电导、直流安培、脉冲安培和积分安培;光化学检测器包括紫外-可见和荧光。
随着离子色谱的广泛应用,离子色谱的检测技术已由单一的化学抑制型电导法发展为包括电化学光化学和与其他多种分析仪器联用的方法。 1、抑制电导检测法;2、直接电导检测法;3、紫外吸收光度法;4、柱后衍生光度法;5、电化学法;6、与元素选择性检测器联用法。
㈤ HPLC的常用术语解释
高效液相色谱法(HPLC)又称“高压液相色谱”、“高速液相色谱”、“高分离度液相色谱”、“近代柱色谱”等。它是在生化和分析化学中常用的柱层析仪。接下来我为大家整理了HPLC的常用术语解释,希望对你有帮助哦!
第一部分色谱曲线
1、色谱图(chromatogram):色谱柱流出物通过检测器系统时所产生的响应信号对时间或流动相流出体积的曲线图,或者通过适当的 方法 观察到的纸色谱或薄层色谱斑点、谱带的分布图。
2、(色谱)峰(chromatographic peak):色谱柱流出
3、峰底(peak base):峰的起点与终点之间的连接的直线
4、峰高(h ,peak height):色谱峰最大值点到峰底的距离(图1 中的BE)。
5、峰宽(W ,peak width):在峰两侧拐点(图1 中的F ,G)处所作切线与峰底相交两点的距离
6、半高峰宽(W h/2 ,peak withd at half height):通过峰高的中点作平行于峰底的直线,此直线与峰两侧相交两点之间的距离(图1 中的HJ)。
7、峰面积(A ,peak area):峰与峰底之间的面积
8、拖尾峰(tailing peak):后沿较前沿平缓的不对称的峰。
9、前伸峰(leading peak):前沿较后沿平缓的不对称的峰。(又叫伸舌峰、前延峰)
10、假峰(ghost peak):除组分正常产生的色谱峰外,由于仪器条件的变化等原因而在谱图上出现的色谱峰,即并非由试样所产生的峰。这种色谱峰并不代表具体某一组分,容易给定性、定量带来误差。(又叫鬼峰)
11、畸峰(distrorted peak):形状不对称的色谱峰, 前伸峰、拖尾峰都属于这类。
12、反峰(negative peak):也称倒峰、负峰,即出峰的方向与通常的方向相反的色谱峰。
13、原点(origin):纸或薄层板上滴加试样部位的中心点
14、斑点(spot):平面色谱法中,组分在展开和显谱后呈现近似圆形或椭圆形的色区
15、区带(zone):在色谱柱、纸或薄层板上被分离组分所占的区域。
16、复斑(multiple spot):一种组分展开后形成两个或多个清晰斑点。
17、区带拖尾(zone tailing):由于物理、化学等作用的影响,一种组分在展开后形成的彗星形状斑点。
18、基线(base line):在正常操作条件下,仅有流动相通过检测器系统时所产生的响应信号曲线。
19、基线漂移(baseline drift):基线随时间定向的缓慢变化。
20、基线噪声(N,baseline noise):由于各种原因而引起的基线波动。
21、统计矩(moment):色谱流出曲线是组分在检测器中浓度或质量依时间的统计分布曲线,响应值对应于分布密度。组分在柱内迁移时间r次幂的数学期望称为流出曲线的r阶原点矩。而组分在柱内迁移时间与平均迁移时间差的r次幂的数学期望称为流出曲线的r阶中点矩。
22、一阶原点矩(first origin moment):组分在柱内迁移时间的数学期望。当流出曲线为对称峰时,即为组分的保留时间。
23、二阶中心矩( μ2 ,second central moment):二阶中心矩为流出曲线的方差。定义为:μ2=E(t-Et)2 式中,E代表平均。
24、三阶中心矩(μ3 ,third central moment):定义为:μ3=E(t-Et)3
可以表示流出曲线的不对称程度。峰形对称时μ3=0,前伸峰μ3<0,拖尾峰μ3>0.
第二部分分离模式
1、液相色谱法(liquid chromatography ,LC):用液体作流动相的色谱法。
2、液液色谱法(liquid liquid chromatography,LLC ):将固定液涂渍在载体上作为固定相的液相色谱法。
3、液固色谱法(liquid solid chromatography,LSC ):用固体(一般指吸附剂)作为流动相的液相色谱法。
4、正相液相色谱法(normal phase liquid chromatography ,NPLC):固定相的极性较流动相的极性强的液相色谱法。
5、反相液相色谱法(reversed phase liquid chromatography,RPLC ):固定相的极性较流动相的极性弱的液相色谱法。
6、柱液相色谱法(liquid column chromatography ):在柱管内进行组分分离的液相色谱法。
7、高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC ):具有高分离效能的柱液相色谱法。
8、尺寸排除色谱法(size exclusion chromatography,SEC ):用化学惰性的多孔性物质作为固定相,试样组分按分子体积(严格来讲是流体力学体积)进行分离的液相色谱法。
9、凝胶过滤色谱法:(gel filtration chromatography ):水或水溶液作为流动相的体积排除色谱法。
10、凝胶渗透色谱法:(gel permeation chromatography ,GPC):有机溶剂作为流动相的体积排除色谱法。
11、亲和色谱法(affinity chromatography ):用连接在基体上的配位体做固定相,使其与蛋白质或其他大分子发生可逆的高选择性的相互作用,利用不同亲和力进行分离的液相色谱法。
12、离子交换色谱法(ion exchange chromatography ,IEC):以离子交换作用分离离子型化合物的液相色谱法。
13、离子色谱法(ion chromatography ):以含有某种特定离子的水溶液作为流动相,流出液通过抑制柱(或不通过抑制柱),在降低流动相背景信号的条件下用于分离离子的液相色谱法。
14、离子抑制色谱法(ion suppression chromatography ):通过调节流动相的PH值来抑制试样组分的电离,以分离离子型化合物的液相色谱法。
15、离子对色谱法(ion pair chromatography ):用形成离子对化合物进行分离的液相色谱法。16、疏水作用色谱法(hydrophobic interation chromatography ):用适度疏水性的固定相,以含盐的水溶液作为流动相,借疏水作用分离生物大分子化合物的液相色谱法。
17、制备液相色谱法(preparative liquid chromatography):用能处理较大量试样的色谱系统,进行分离、切割和收集组分,以提纯化合物的液相色谱法。
18、平面色谱法(planar chronatography):在平面介质上进行组分分离的色谱法,也叫平板色谱法。
第三部分 常用术语
M:分子量
MC:二氯甲烷(methylene chloride)
MeOH:甲醇(methanol)
MS:质谱
h:峰高
HPLC:高效液相色谱
ID:内径,dC
A:吸收度(式3.1,3.2);也作面积
ACN:乙腈(acetonitrile)
B(%B):二元流动相中的强溶剂(% v/v)
C8,C18:烷基键合相的键长度(八烷基或十八烷基)
CD:环糊精(cyclodextrin)
CV:变异系数(通常以%表示);式15.3
dC:色谱柱内径(cm)
dP:颗粒直径(μm)
DAD:二极管阵列检测器
EC:电化学(检测器)
F:流速(ml/min)
FL:荧光(检测器)
GS:梯度斜度参数(式8.2a);k*=20/GS
IEC:离子交换色谱(ion-exchange chromatography)
IPC:离子对色谱 (ion-paire chromatography)
k:保留因子(式2.4)
k*:梯度洗脱中,k的有效值或平均值(式8.1)
ka,kZ:色谱图中,首峰(a)和末峰(z)的k值
L:色谱柱长度(cm)
LC-MS:液相色谱-质谱
MTBE:甲基-叔-丁醚(methyl-t-butyl ether)
N:色谱柱塔板数(式2.82.8b)
N:噪音(式3.3,图3.3)
NARP:非水反相HPLC
NPC:正相色谱
P:色谱柱压力降(通常以psi表示)(式2.9)
pKa:酸或供质子碱的酸性常数
PAH:多环芳烃(polyaromatic hydrocarbon)
RS:分离度(式2.1)
RI:折光指数
RPC:反相色谱
S:信号;式3.3;图3.3;以及由式6.1定义的参数
tD:延迟或滞留时间(min,用于梯度洗脱中);等于VD/F
tG:梯度时间(min)
tR:保留时间(min)(图2.2);等于tO(1+k)
tRa,tRz:色谱图中首峰(a)与末峰(z)的保留时间,tR(min)(图8.6a)
tO:色谱柱死时间(min)(式2.5)
t1,t2:相邻谱峰1与谱峰2的保留时间(min)
TEA:三乙胺(triethylamine)
THF:四氢呋喃(tetrahydrofuran)
UV:紫外光谱
VD:延迟或滞留体积(mL);为梯度混合器与色谱柱人口之间的体积(包括混合器的体积)
Vm:色谱柱死体积(mL)(式2.6);Vm为色谱柱内部的流动相体积,不包括附于固定相上的溶剂
Vmax:最大样品体积(mL)(式13.1)
Va:样品体积(mL)
w:重量(mg);也作半峰高处的峰宽(min)
wmax:不超载色谱柱的最大进样量(mg)(式2.17)
wS:色谱柱的饱和容量(mg)(式13.4)
W:峰底宽(min)(图2.2)
Wth:大进样量对峰底宽的贡献(min)(式13.2)
WO:小进样量的峰底宽(min)
W1/2:半峰高处的峰宽(min)(图1.1)
a:分离因子,等于k2/k1,其中k2与k1分别为相邻谱峰2和谱峰1的k值
△tR:tRz-tR(min)
△%B:梯度洗脱期间,%B的变化
ε:摩尔吸收系数
εo:正相HPLC 中溶剂或溶剂混合液的强度
η:粘度(CP)
<<不常有符号>>
A,B,C:式2.11中的常数;数值A,B与C随k值而变化,但改变 其它 条件或溶质时基本不变
A,B,C:式2.10中的常数;数值A,B与C随条件和样品而变化
A,B,C:式2.10a中的常数;数值A,B与C随条件和样品而变化
C:谱峰最大值处的浓度(mol/L)
CO:注入样品中溶质的浓度(mol/L)
GI:化学电离(MS)
DGA:N,N-二甲基-1-萘酰胺;(也作二甲基苯胺dimethylaniline)
EI:电子电离(MS)
ELS:蒸发光散 射击 (Evaporative light scattering)
EtOAc:乙酸乙酯(ethyl acetate)
FAB:快速原子轰击(MS)
FD:场解吸附(MS)
h:折合板高,等于H/dP(式2.11)
HB:羟基苯甲酸(hydrxybenzoic acid)(图7.8,7.17与7.19)
HFBA:七氟丁酸(hyptafluorobutyric acid)
IPA:异丙醇(isopropanol)
kW:以水作为流动相的k值(式6.1)
LCEC:液相色谱电化学检测器
LD:激光解吸(MS)
LSIMS:液态二级离子质谱
MALDI:基质辅助激光解吸电离
MP:对羟苯甲酸甲酯
[P-]m:流动相中离子对试剂P-的浓度(mmol/L)
PAD:脉冲电流分析检测器
PBP:极性键合相
PD:等离子解吸(MS)
PP:对羟苯甲酸丙酯
PTH:乙内酰苯硫脲
R+,R-:分别为阴离子与阳离子离子交换色谱柱中的荷电功能基困(式7.4和7.5[如-N(CH3)3+和-SO3-]
RF:响应因子
TBA+:四丁基铵离子
tBME:见MTBE
TMS:三甲基硅烷(trimethylsilyl;也为C1)
TNB:1,3,5-三硝基苯(1,3,5-trinitrobenzene)
TOF MS:时间飞行质谱
TSP:热喷雾(MS)
u:流动相通过色谱柱的速度(cm/s);等于L/to
V:峰底宽(mL)
Vc:色谱柱内峰展宽对V的贡献;也作小样品量峰底宽(mL)(式2.16)
VR:保留体积(mL)
W:峰宽(min)(式2.12)
Wc,WS,:分别为色谱柱,进样器,连续管和流通池对W的贡献(min)
Wlc,Wfc:(式2.12)
X,X1,:无特征结构的溶质(图7.8,7.17和7.19)
X2,X3
XB:流动相中的B溶剂的摩尔分数
V:折合速度,等于udp/Dm(式2.11)
б:高斯曲线的标准偏差;等于峰底的1/4
ι:检测器响应时间常数(S)
φ:流动相中B溶剂的体积分数;等于0.0
㈥ 四大色谱原理是什么
色谱法分类
按两相的物理状态可分为:气相色谱法(GC)和液相色谱法(LC)。气相色谱法适用于分离挥发性化合物。GC根据固定相不同又可分为气固色谱法(GSC)和气液色谱法(GLC),其中以GLC应用最广。液相色谱法适用于分离低挥发性或非挥发性、热稳定性差的物质。LC同样可分为液固色谱法(LSC)和液液色谱法(LLC)。此外还有超临界流体色谱法(SFC),它以超临界流体(界于气体和液体之间的一种物相)为流动相(常用CO2),因其扩散系数大,能很快达到平衡,故分析时间短,特别适用于手性化合物的拆分。
按原理分为吸附色谱法(AC)、分配色谱法(DC)、离子交换色谱法(IEC)、排阻色谱法(EC,又称分子筛、凝胶过滤(GFC)、凝胶渗透色谱法(GPC)和亲和色谱法,此外还有电泳。按操作形式可分为纸色谱法(PC)、薄层色谱法(TLC)、柱色谱法。四、色谱分离原理
高效液相色谱法按分离机制的不同分为液固吸附色谱法、液液分配色谱法(正相与反相)、离子交换色谱法、离子对色谱法及分子排阻色谱法。
1.液固色谱法
使用固体吸附剂,被分离组分在色谱柱上分离原理是根据固定相对组分吸附力大小不同而分离。分离过程是一个吸附-解吸附的平衡过程。常用的吸附剂为硅胶或氧化铝,粒度5~10μm。适用于分离分子量200~1000的组分,大多数用于非离子型化合物,离子型化合物易产生拖尾。常用于分离同分异构体。
2.液液色谱法
使用将特定的液态物质涂于担体表面,或化学键合于担体表面而形成的固定相,分离原理是根据被分离的组分在流动相和固定相中溶解度不同而分离。分离过程是一个分配平衡过程。
涂布式固定相应具有良好的惰性;流动相必须预先用固定相饱和,以减少固定相从担体表面流失;温度的变化和不同批号流动相的区别常引起柱子的变化;另外在流动相中存在的固定相也使样品的分离和收集复杂化。由于涂布式固定相很难避免固定液流失,现在已很少采用。现在多采用的是化学键合固定相,如C18、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。
液液色谱法按固定相和流动相的极性不同可分为正相色谱法(NPC)和反相色谱法(RPC)。
正相色谱法
采用极性固定相(如聚乙二醇、氨基与腈基键合相);流动相为相对非极性的疏水性溶剂(烷烃类如正已烷、环已烷),常加入乙醇、异丙醇、四氢呋喃、三氯甲烷等以调节组分的保留时间。常用于分离中等极性和极性较强的化合物(如酚类、胺类、羰基类及氨基酸类等)。
反相色谱法
一般用非极性固定相(如C18、C8);流动相为水或缓冲液,常加入甲醇、乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶的有机溶剂以调节保留时间。适用于分离非极性和极性较弱的化合物。RPC在现代液相色谱中应用最为广泛,据统计,它占整个HPLC应用的80%左右。
随着柱填料的快速发展,反相色谱法的应用范围逐渐扩大,现已应用于某些无机样品或易解离样品的分析。为控制样品在分析过程的解离,常用缓冲液控制流动相的pH值。但需要注意的是,C18和C8使用的pH值通常为2.5~7.5(2~8),太高的pH值会使硅胶溶解,太低的pH值会使键合的烷基脱落。有报告新商品柱可在pH1.5~10范围操作。
正相色谱法与反相色谱法比较表
正相色谱法 反相色谱法
固定相极性 高~中 中~低
流动相极性 低~中 中~高
组分洗脱次序 极性小先洗出 极性大先洗出
从上表可看出,当极性为中等时正相色谱法与反相色谱法没有明显的界线(如氨基键合固定相)。
3.离子交换色谱法
固定相是离子交换树脂,常用苯乙烯与二乙烯交联形成的聚合物骨架,在表面未端芳环上接上羧基、磺酸基(称阳离子交换树脂)或季氨基(阴离子交换树脂)。被分离组分在色谱柱上分离原理是树脂上可电离离子与流动相中具有相同电荷的离子及被测组分的离子进行可逆交换,根据各离子与离子交换基团具有不同的电荷吸引力而分离。
缓冲液常用作离子交换色谱的流动相。被分离组分在离子交换柱中的保留时间除跟组分离子与树脂上的离子交换基团作用强弱有关外,它还受流动相的pH值和离子强度影响。pH值可改变化合物的解离程度,进而影响其与固定相的作用。流动相的盐浓度大,则离子强度高,不利于样品的解离,导致样品较快流出。
离子交换色谱法主要用于分析有机酸、氨基酸、多肽及核酸。
4.离子对色谱法
又称偶离子色谱法,是液液色谱法的分支。它是根据被测组分离子与离子对试剂离子形成中性的离子对化合物后,在非极性固定相中溶解度增大,从而使其分离效果改善。主要用于分析离子强度大的酸碱物质。
分析碱性物质常用的离子对试剂为烷基磺酸盐,如戊烷磺酸钠、辛烷磺酸钠等。另外高氯酸、三氟乙酸也可与多种碱性样品形成很强的离子对。
分析酸性物质常用四丁基季铵盐,如四丁基溴化铵、四丁基铵磷酸盐。
离子对色谱法常用ODS柱(即C18),流动相为甲醇-水或乙腈-水,水中加入3~10
mmol/L的离子对试剂,在一定的pH值范围内进行分离。被测组分保时间与离子对性质、浓度、流动相组成及其pH值、离子强度有关。
5.排阻色谱法
固定相是有一定孔径的多孔性填料,流动相是可以溶解样品的溶剂。小分子量的化合物可以进入孔中,滞留时间长;大分子量的化合物不能进入孔中,直接随流动相流出。它利用分子筛对分子量大小不同的各组分排阻能力的差异而完成分离。常用于分离高分子化合物,如组织提取物、多肽、蛋白质、核酸等。
㈦ 液相色谱法按操作形式分类为
按操作形式可分为:纸色谱法(按操作形式可分为:纸色谱法(PC)、薄层色谱法(TLC)、柱色谱法.
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【色谱法分类】
按两相的物理状态可分为:气相色谱法(GC)和液相色谱法(LC).气相色谱法适用于分离挥发性化合物.GC根据固定相 不同又可分为气固色谱法(GSC)和气液色谱法(GLC),其中以GLC应用最广.液相色谱法适用于分离低挥发性或非挥发性、热稳定性差的物质.LC同样 可分为液固色谱法(LSC)和液液色谱法(LLC).此外还有超临界流体色谱法(SFC),它以超临界流体(界于气体和液体之间的一种物相)为流动相(常 用CO2),因其扩散系数大,能很快达到平衡,故分析时间短,特别适用于手性化合物的拆分.
按原理分为:吸附色谱法(AC)、分配色谱法(DC)、离子交换色谱法(IEC)、排阻色谱法(EC,又称分子筛、凝胶过滤(GFC)、凝胶渗透色谱法(GPC)和亲和色谱法.(此外还有电泳.)
按操作形式可分为:纸色谱法(PC)、薄层色谱法(TLC)、柱色谱法.
【色谱分离原理】
高效液相色谱法按分离机制的不同分为液固吸附色谱法、液液分配色谱法(正相与反相)、离子交换色谱法、离子对色谱法及分子排阻色谱法.
㈧ 离子交换色谱法的原理、装置及应用是什么
一、原理:离子抄交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。
二、装置:
1、分离柱:装有离子交换树脂,如阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或螯合离子交换树脂。
2、抑制柱和柱后衍生作用:常用的检测器不仅能检测样品离子,而且也对移动相中的离子有响应,所以必须消除移动相离子的干扰。
3、检测器:分为通用型和专用型。通用型检测器对存在于检测池中的所有离子都有响应。离子色谱中最常用的电导检测器就是通用型的一种。
三、应用:
离子色谱主要用于测定各种离子的含量,特别适于测定水溶液中低浓度的阴离子,例如饮用水水质分析,高纯水的离子分析,矿泉水、雨水、各种废水和电厂水的分析,纸浆和漂白液的分析,食品分析,生物体液(尿和血等)中的离子测定,以及钢铁工业、环境保护等方面的应用。
㈨ 简述离子交换色谱法
离子交换色谱法(ion exchange chromatography,IEC)
离子色谱分析法出现在20世纪70年代,80年代迅速发展起来,以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象。
离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂,树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心,待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换,形成离子交换平衡,从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心,并随着流动相的运动而运动,最终实现分离。
表达式
离子交换色谱的分配系数又叫做选择系数,其表达式为:
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示与离子交换树脂活性中心结合的离子浓度,[X + ]表示游离于流动相中的离子浓度
分离原理
离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。
阳离子交换:
阴离子交换:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交换反应的平衡常数,Z+和X-代表被分析的组分离子。M+和Y-表示树脂上可交换的离子团。
离子交换反应的平衡常数分别为:
阳离子交换:
阴离子交换:
平衡常数K值越大,表示组分的离子与离子交换树脂的相互作用越强。由于不同的物质在溶剂中离解后,对离子交换中心具有不同的亲合力,因此具有不同的平衡常数。亲合力大的,在柱中的停留时间长,具有高的保留值。
固定相
离子交换色谱常用的固定相为离子交换树脂。目前常用的离子交换树脂分为三种形式,一是常见的纯离子交换树脂。第二种是玻璃珠等硬芯子表面涂一层树脂薄层构成的表面层离子交换树脂,第三种为大孔径网络型树脂。它们各有特点,例如第二种树脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三种树脂适用于非水溶液中物质的分离,因为它们的孔径和内表面积大,不需要用水溶胀,便可满意地使用。
典型的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交联共聚而成:
其中,二乙烯基苯起了交联和加牢整个构型的作用,其含量决定了树脂交联度大小。交联度一般控制在4%~16%范围内,高度交联的树脂较硬而且脆,也较渗透,但选择性较好。在基体网状结构上引入各种不同酸碱基团作为可交换的离于基团。
按结合的基团不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂上具有与样品中阳离子交换的基团。阳离子交换树脂又可分为强酸性和弱酸性树脂。强酸性阳离子交换树脂所带的基团为磷酸基(一),其中和有机聚合物牢固结合形成固定部分,是可流动的能为其他阳离子所交换的离子。
阴离子交换树脂具有与样品中阴离子交换的基团。阴离子交换树脂也可分为强碱性和弱碱性树脂。
阴离子交换树脂属强碱性,它是由有机聚合物骨架和一季胺碱基团所组成,它带有正电荷。而与相反的是可以移动的部分,它能被其它阴离子所交换
流动相
离子交换色谱的流动相最常使用水缓冲溶液,有时也使用有机溶剂如甲醇,或乙醇同水缓冲溶液混合使用,以提供特殊的选择性,并改善样品的溶解度。
离子交换色谱所用的缓冲液,通常用下列化合物配制:钠、钾、被的柠檬酸盐,磷酸盐,甲酸盐与其相应的酸混合成酸性缓冲液或氢氧化钠混合成碱性缓冲液等。
㈩ iec-hplc是什么
iec-hplc是离子交换高效液相色谱。根据查询相关公开资料显示,iec-hplc是离子交换高效液相色谱,主要检测生物制品的纯度。