藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)課件

1、1藥物分析氣相色譜基礎(chǔ) 氣相色譜法液相色譜法氣氣-固固色譜法液液-固固色譜法氣氣-液液色譜法 液液-液液色譜法2藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)3藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)4藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)皂膜流量計轉(zhuǎn)字流量計調(diào)整儀，標準儀setup of gas chromatograph5藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)6藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)7藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)8藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)9藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)圖1 、色譜過程 圖2、 色譜圖abkakb 10藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)n色譜圖 試樣中各組分經(jīng)色譜柱分離后，按先后次序經(jīng)過檢測器時，檢測器就將流動相中各組分濃度變化轉(zhuǎn)變?yōu)橄喔鹘M分濃度變化轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號應(yīng)的電信號，由記錄儀所記

2、錄下的信號信號時間曲線時間曲線或信號信號流動相體積曲線流動相體積曲線，稱為色譜流出曲線色譜流出曲線，11藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)12藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)13藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)1) 調(diào)整保留時間：扣除死時間后的保留時間。 tr?= tr tm) 調(diào)整保留體積：扣除死體積后的保留體積。n vr ? = vr vm 或 vr ? = tr ? f0n相對保留值（相對保留值（relative retention）n 在相同的操作條件下，待測組分與參比組分的調(diào)整保留值之比，用ri，s 表示)()()()(srirsrirsivvttr ，14藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)15藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)（distribut

3、ion coefficient）n 在一定溫度和壓力下，組分在固定相和流動相間達到分配平衡時的濃度比值，用k表示。 。n2、容量因子容量因子（capacity factor） 在一定溫度和壓力下，組分在固定相和流動相之間分配達到平衡時的質(zhì)量比，稱為容量因子，也稱分配比，用k表示。 n mscck mmssvcvck 16藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)17藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)n理論上可以推導(dǎo)出：1kvvkkms mrmrvvttk phase ratio(相比，): vm / vs, 反映各種色譜柱柱型及其結(jié)構(gòu)特征填充柱（填充柱（packing columnpacking column）: 635 : 6

4、35 毛細管柱（毛細管柱（capillary columncapillary column）: 501500: 50150018藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)msrvkvv色譜過程的基本方程式：色譜過程的基本方程式：msmmrvvktktt )1 ()1 (kvvktttmmsmr kttmr smrkvkvv kvvmr 19藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)martin and synge 1941）n 塔板理論認為，一根柱子可以分為n段，在每段內(nèi)組分在兩相間很快達到平衡，把每一段稱為一塊理論塔板。設(shè)柱長為l，理論塔板高度為h，則 n h = l / nn式中n為理論塔板數(shù)。n 理論塔板數(shù)（n）可根據(jù)色譜圖上所測

5、得的保留時間（tr）和峰底寬（w）或半峰寬（ wh/2 ）按下式推算：2)(16wtnr22)(54. 5hrwtn 或20藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)21藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)有效塔板數(shù)（neff）的計算公式為；222/)(16)(54. 5wtwtnrhreff 通常用有效塔板數(shù)（n neffeff）來評價柱的效能比較符合實際。 neff 越大或h heffeff越小，則色譜柱的柱效越高。 heff=l/neff n = 1+k k2 neff22藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)j. j. van deemter 1956） 速率理論認為，單個組分粒子在色譜柱內(nèi)固定相和流動相間要發(fā)生千萬次轉(zhuǎn)移，加上分子擴散和運

6、動途徑等因素，它在柱內(nèi)的運動是高度不規(guī)則的，是隨機的，在柱中隨流動相前進的速度是不均一的。 a項為渦流擴散項渦流擴散項；b/ u項為分子擴散項為分子擴散項；c u為傳傳質(zhì)項質(zhì)項，；u為載氣線速度，單位為cm/s。范第姆特方程式(van deemter equation)cuubah 23藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)24藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)stationary phasestationary liquidcapillary wall25藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)26藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)resolutionresolution相鄰兩色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰底寬度平均值之比，用r表示。分離度可以用來作為衡量

7、色譜峰分離效能的指標。n r 越大，表明兩組分分離效果越好n 保留值之差取決于固定液的熱力學(xué)性質(zhì)n 色譜峰寬窄反映色譜過程動力學(xué)因素n 及柱效能高低21)1()2(21)1()2()(22wwttwwttrrrrr27藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)對于峰形對稱且滿足正態(tài)分布的色譜峰：r=1, 分離程度為98%； r=1.5，分離程度可達99.7%。 所以所以r=1.5時可認為色譜峰已完全分時可認為色譜峰已完全分開。開。28藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)n設(shè)兩相鄰峰的峰寬相等，即w1=w2，則2)1()2(21)1()2()(2wttwwttrrrrr2)(16wtnrntntwrr)2(2)2(2416又知29藥

8、物分析氣相色譜基礎(chǔ)另1 , 21212)1()2(rkkttttttmrmrrr ）（）（2)2(kttmr )1)(1)(4(221 , 21 , 2kkrrnr)1(1 , 21 , 2rr)1(22kk稱為柱效項；稱為柱選擇項；容量因子項。4n)1)(4(1 , 21 , 2rrnreff r12，相對保留因子30藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)r nr n1/21/2增加柱長減小塔板高度限制：l過長，保留時間延長，分析時間延長，色譜峰擴展。使用性能優(yōu)良的色譜柱，并選擇最佳分離條件k值增大，有利于分離，但k 10時，對r的增加不明顯，也會顯著增加分析時間k的最佳范圍：1 1031藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)

9、r2,1越大，柱選擇性越好，分離效果越好。如果兩個相鄰峰的選擇因子足夠大，則即使色譜柱的理論塔板數(shù)較小，也可以實現(xiàn)分離。 l = 16r2h有效有效 -12= n有效有效 h有效有效32藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)設(shè)有一對物質(zhì)，其r2,1=1.15,要求在heff=0.1cm的某填充柱上得到完全分離，試計算至少需要多長的色譜柱？n解：要實現(xiàn)完全分離，r1.5,故所需有效理論塔板數(shù)為：使用普通色譜柱，有效塔板高度為0.1cm,故所需柱長應(yīng)為：m.l2102112 33藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)實際工作中，為了縮短分析時間，常使流速稍高與最佳流速。34藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)35藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)36藥物分析氣相

10、色譜基礎(chǔ)37藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)n一、固定相的類型：n 吸附劑型固定相 n 固定相n 擔(dān)體+固定液型固定相n常用吸附劑型固定相有：n 38藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)39藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)n二、固定液的類型：40藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)rttqqqqqprrxx2121211lglg100100)(， 41藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)42藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)n四、固定液選擇示例43藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)44藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)45藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)46藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)self-study & exam: 熱導(dǎo)池的構(gòu)造，工作原理及影響檢測靈敏度的因素。47藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)self-study & exam

11、: 氫火焰檢測器的構(gòu)造，工作原理及影響檢測靈敏度的因素。48藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)icmmgmvcrs)3/()( dtfdmdvdmci0 49藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)tdcccsctdcrxdcrxdhai 21211fccmsmdfccstdcccsai02102121 3021/:cmmgmvunitmafccsc sgmvunitmaccsm/:2160 50藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)sncyqmmh3605. 122/0 sncfyqcch3605. 1202/0 hyah 2/605. 1nchc31 注意：51藥物分析氣相色譜基礎(chǔ))lglglglg(1001zxxxxzzziii 52藥物

12、分析氣相色譜基礎(chǔ)itcabx1x253藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)n-heptane: n-octane:figure sketch map for determination of rotention index54藥物分析氣相色譜基礎(chǔ) mi = fi aimi ：待測物質(zhì)質(zhì)量：待測物質(zhì)質(zhì)量fi ：待測物質(zhì)定量校正因子：待測物質(zhì)定量校正因子ai ：待測物質(zhì)色譜峰的積分面積：待測物質(zhì)色譜峰的積分面積55藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)0103hy1/2signalthyah 2/605. 12)85. 015. 0yyha （tbhyharh 2/56藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)iiiafm iiiamf 1.質(zhì)量校正因子（質(zhì)量校正因子（mass calibration factor fm ） 57藥物分析氣相色譜基礎(chǔ)siis)m( s)m( immamafff 2.摩爾摩爾校正因子（校正因子（molar calibration factor fm ） 各物質(zhì)的量以摩爾數(shù)計，各物質(zhì)的量以摩爾數(shù)計，mi , ms分別表示被測分別表示被測 物與標準物質(zhì)的相對分子質(zhì)量（摩爾質(zhì)量）物與標準物質(zhì)的相對分子質(zhì)量（摩爾質(zhì)量）ismisisis)m