5超臨界流體色譜法

1、通知：下周（第10周）停課1次第五章第五章 超臨界流體色譜法超臨界流體色譜法 supercritical fluid chromatographysupercritical fluid chromatography(sfc)6.1 超臨界流體色譜法概述超臨界流體色譜法概述1 定義定義使用超過臨界溫度和臨界壓力的流體（使用超過臨界溫度和臨界壓力的流體（supercritical fluid）作流動相的色譜方法。）作流動相的色譜方法。相圖相圖超臨界流體與氣體和液體的物理性質(zhì)比較超臨界流體與氣體和液體的物理性質(zhì)比較在在臨界點附近臨界點附近，溫度和壓力的微小變化可導(dǎo)致超臨界，溫度和壓力的微小變化可導(dǎo)致

2、超臨界流體物理化學(xué)性質(zhì)的顯著改變。流體物理化學(xué)性質(zhì)的顯著改變。物質(zhì)狀態(tài)物質(zhì)狀態(tài)密度密度(g/cm3)粘度粘度(g/cm/s)擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)(cm2/s)氣態(tài)氣態(tài)(0.6-2)10-3(1-3) 10-40.1-0.4液態(tài)液態(tài)0.6-1.6(0.2-3)10-2(0.2-2)10-5scf0.2-0.9(1-9) 10-4(2-7)10-42 特點特點n流動相流動相具有與液體相近的密度，因此它有強溶解性，具有與液體相近的密度，因此它有強溶解性，對分離具對分離具有選擇性有選擇性。n流動相的黏度近于氣體，可減少柱的過程阻力，適合采用細(xì)長流動相的黏度近于氣體，可減少柱的過程阻力，適合采用細(xì)長色譜柱，

3、色譜柱，提高柱效提高柱效?；蚴褂酶叩牧魉?，?；蚴褂酶叩牧魉?，提高分析速度提高分析速度。n溶質(zhì)在流動相的擴(kuò)散系數(shù)介于氣體和液體之間，具有較快的傳溶質(zhì)在流動相的擴(kuò)散系數(shù)介于氣體和液體之間，具有較快的傳質(zhì)速率，使質(zhì)速率，使分析速度快分析速度快于液相色譜，峰形變窄，于液相色譜，峰形變窄，靈敏度提高靈敏度提高。n改變流動相壓力參數(shù)即可改變超臨界流體的性質(zhì)，改善色譜分改變流動相壓力參數(shù)即可改變超臨界流體的性質(zhì)，改善色譜分離。（離。（程序升壓法程序升壓法）n流動相便宜、流動相便宜、綠色綠色、易除去，可用于、易除去，可用于制備制備。nsfc既可用既可用gc中的檢測器，又可用中的檢測器，又可用hplc檢測器

4、。檢測器。n適合于分離分析適合于分離分析難揮發(fā)和熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)難揮發(fā)和熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)。6.2 sfc儀器結(jié)構(gòu)典型的分析及半制備型超臨界流體色譜儀流程典型的分析及半制備型超臨界流體色譜儀流程1 流動相輸送裝置流動相輸送裝置n室溫常壓為氣體的流動相：可將高壓鋼瓶中的流動相室溫常壓為氣體的流動相：可將高壓鋼瓶中的流動相減壓至所需壓力或用升壓泵增壓。減壓至所需壓力或用升壓泵增壓。n室溫常壓為液體的流動相：采用無脈動注射泵輸送。室溫常壓為液體的流動相：采用無脈動注射泵輸送。2 進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng) 一般采用一般采用hplc進(jìn)樣部件進(jìn)樣部件六通進(jìn)樣閥六通進(jìn)樣閥3 色譜柱色譜柱n填充柱：填充柱：hplc柱柱

5、n毛細(xì)管柱：氣相色譜中的開管柱（交聯(lián)柱）毛細(xì)管柱：氣相色譜中的開管柱（交聯(lián)柱）4 檢測器檢測器 原則上可利用原則上可利用lc和和gc的檢測方的檢測方法。實際過程主要考慮不同的流體法。實際過程主要考慮不同的流體和檢測方法的匹配問題。和檢測方法的匹配問題。 hplc檢測器，如檢測器，如uv、elsd，但在高壓下要進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。但在高壓下要進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。 gc檢測器，如檢測器，如fid，經(jīng)毛細(xì)管減，經(jīng)毛細(xì)管減壓并加熱成氣體。壓并加熱成氣體。限限壓壓閥閥6.3 色譜操作條件及其影響因素色譜操作條件及其影響因素流動相，改性劑，添加劑流動相，改性劑，添加劑固定相固定相溫度溫度壓力壓力流速流速1. 1. 流

6、動相流動相流體名稱流體名稱臨界壓力臨界壓力(mpa)臨界溫度臨界溫度()臨界密度臨界密度(g/cm3)二氧化碳二氧化碳7.3831.10.433水水217.6374.20.332氨氨112.5132.40.235乙烷乙烷48.132.20.203乙烯乙烯49.79.20.218二氧化氮二氧化氮71.736.50.450丙烷丙烷41.996.60.217戊烷戊烷37.5196.60.232丁烷丁烷37.5135.00.228最常用的流動相為二氧化碳，加入改性劑甲醇、乙醇、乙腈、最常用的流動相為二氧化碳，加入改性劑甲醇、乙醇、乙腈、異丙醇等可改變分配系數(shù)異丙醇等可改變分配系數(shù)k(容量因子容量因子k

7、)，從而改善分離。，從而改善分離。幾種物質(zhì)的超臨界性質(zhì)幾種物質(zhì)的超臨界性質(zhì)流動相中的改性劑對分離的影響流動相中的改性劑對分離的影響2. 固定相固定相n化學(xué)交聯(lián)的毛細(xì)管氣相色譜固定相化學(xué)交聯(lián)的毛細(xì)管氣相色譜固定相n硅膠或硅膠鍵合色譜固定相（硅膠或硅膠鍵合色譜固定相（c18，苯基，氰基，二，苯基，氰基，二醇基等）。醇基等）。n對選擇性因子有很大影響。同時固定相的選擇也要考對選擇性因子有很大影響。同時固定相的選擇也要考慮流動相的性質(zhì)。慮流動相的性質(zhì)。11 a pr 2005131211109876543210retention time (min)00.51.01.52.02.53.03.54.04

8、.55.05.5r espo nse123456a da s -ho dt b bc hiro vo joho 固定相對分離的影響固定相對分離的影響流動相：流動相：co2+meoh + 10 mm nh4oacibuprofen, 布洛芬布洛芬3. 其他參數(shù)的影響其他參數(shù)的影響n柱壓力是重要參數(shù)，必須與溫度配合將流動相控柱壓力是重要參數(shù)，必須與溫度配合將流動相控制在超臨界態(tài)的單相區(qū)。制在超臨界態(tài)的單相區(qū)。n溫度的影響較為復(fù)雜，一般大于或等于臨界溫度。溫度的影響較為復(fù)雜，一般大于或等于臨界溫度。n流速可遠(yuǎn)大于液相色譜流速流速可遠(yuǎn)大于液相色譜流速6.4 應(yīng)用1.齊聚物的分析齊聚物的分析2. 甘油三酯甘油三酯3. 手性對映體手性對映體4. 制備制備 色譜柱：色譜柱：db-225 sfc毛細(xì)管柱；毛細(xì)管柱； 流動相：流動相： co2 ；從；從15mpa程序升壓到程序升壓到27mpa 從理論上講，從理論上講，sfcsfc即可分析即可分析gcgc中不適用的高沸點、低揮發(fā)性中不適用的高沸點、低揮發(fā)性樣品，又比樣品，又比hplchplc有更高的柱效和更快的分析速度。有更高的柱效和更快的分析速度。 sfcsfc可選用可