儀器分析+12+高效液相色譜法.ppt課件

1、 第十二章第十二章 高效液相色譜法高效液相色譜法 一、高效液相色譜法的特點(diǎn)一、高效液相色譜法的特點(diǎn) 二、流程及主要部件二、流程及主要部件 三、影響分離的因素三、影響分離的因素 四、高效液相色譜法的主要分離類型四、高效液相色譜法的主要分離類型 概述概述 高效液相色譜法（高效液相色譜法（HPLCHPLC）是是2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代末年代末7070年代初發(fā)展起來的一種新型分離年代初發(fā)展起來的一種新型分離分析技術(shù)，隨著不斷改進(jìn)與發(fā)展，目前已分析技術(shù)，隨著不斷改進(jìn)與發(fā)展，目前已成為應(yīng)用極為廣泛的化學(xué)分離分析的重要成為應(yīng)用極為廣泛的化學(xué)分離分析的重要手段。手段。一、液相色譜分離原理及分類一、液相色譜

2、分離原理及分類 和氣相色譜一樣，液相色譜分離系統(tǒng)也和氣相色譜一樣，液相色譜分離系統(tǒng)也由兩相由兩相固定相和流動(dòng)相組成。固定相和流動(dòng)相組成。液相液相色譜的固定相可以是吸附劑、化學(xué)鍵合色譜的固定相可以是吸附劑、化學(xué)鍵合固定相（或在惰性載體表面涂上一層液固定相（或在惰性載體表面涂上一層液膜）、離子交換樹脂或多孔性凝膠膜）、離子交換樹脂或多孔性凝膠；流；流動(dòng)相是各種溶劑。動(dòng)相是各種溶劑。 被分離混合物由流動(dòng)相液體推動(dòng)進(jìn)被分離混合物由流動(dòng)相液體推動(dòng)進(jìn)入色譜柱。根據(jù)入色譜柱。根據(jù)各組分在固定相及流動(dòng)各組分在固定相及流動(dòng)相中的吸附能力、分配系數(shù)、離子交換相中的吸附能力、分配系數(shù)、離子交換作用或分子尺寸大小的差

3、異進(jìn)行分離。作用或分子尺寸大小的差異進(jìn)行分離。 色譜分離的實(shí)質(zhì)色譜分離的實(shí)質(zhì)是樣品分子（以下稱是樣品分子（以下稱溶質(zhì)）與溶溶質(zhì)）與溶劑（即流動(dòng)相或洗脫液）以劑（即流動(dòng)相或洗脫液）以及固定相分子間的作用，作用力的大小，及固定相分子間的作用，作用力的大小，決定色譜過程的保留行為。決定色譜過程的保留行為。 根據(jù)分離機(jī)制不同，液相色譜可分根據(jù)分離機(jī)制不同，液相色譜可分為：為：液固吸附色譜、液液分配色譜、化液固吸附色譜、液液分配色譜、化合鍵合色譜、離子交換色譜以及分子排合鍵合色譜、離子交換色譜以及分子排阻色譜等類型阻色譜等類型。 它是在經(jīng)典液相色譜基礎(chǔ)上，引入了氣它是在經(jīng)典液相色譜基礎(chǔ)上，引入了氣相色譜

4、的理論，相色譜的理論，在技術(shù)上在技術(shù)上采用了高壓泵、采用了高壓泵、高效固定相和高靈敏度檢測(cè)器，因而具高效固定相和高靈敏度檢測(cè)器，因而具備備速度快、效率高、靈敏度高、操作自速度快、效率高、靈敏度高、操作自動(dòng)化的特點(diǎn)動(dòng)化的特點(diǎn)。為了更好地了解高效液相。為了更好地了解高效液相色譜法優(yōu)越性，現(xiàn)從兩方面進(jìn)行比較：色譜法優(yōu)越性，現(xiàn)從兩方面進(jìn)行比較： 高效液相色譜法比起經(jīng)典液相色譜高效液相色譜法比起經(jīng)典液相色譜法的最大優(yōu)點(diǎn)在于法的最大優(yōu)點(diǎn)在于高速、高效、高靈敏高速、高效、高靈敏度、高自動(dòng)化度、高自動(dòng)化。高速是指在分析速度上。高速是指在分析速度上比經(jīng)典液相色譜法快數(shù)百倍。由于經(jīng)典比經(jīng)典液相色譜法快數(shù)百倍。由于

5、經(jīng)典色譜是重力加料，流出速度極慢；而高色譜是重力加料，流出速度極慢；而高效液相色譜配備了高壓輸液設(shè)備，流速效液相色譜配備了高壓輸液設(shè)備，流速最高可達(dá)最高可達(dá) 103cmmin-1。高效液相色譜法與經(jīng)典液相色譜法高效液相色譜法與經(jīng)典液相色譜法 例如分離苯的羥基化合物，例如分離苯的羥基化合物，7個(gè)組分個(gè)組分只需只需1min就可完成。就可完成。 對(duì)氨基酸分離，用經(jīng)典色譜法，柱長對(duì)氨基酸分離，用經(jīng)典色譜法，柱長約約170cm，柱徑柱徑0.9cm，流動(dòng)相速度為流動(dòng)相速度為30cm3h-1，需用需用20多小時(shí)才能多小時(shí)才能分離出分離出20種氨基酸；而用高效液相色譜法，種氨基酸；而用高效液相色譜法，只需只需

6、lh之內(nèi)即可完成。之內(nèi)即可完成。 又如用又如用25cm 0.46 cm 的的LichrosorbODS(5)的柱，采用梯度洗脫，可在的柱，采用梯度洗脫，可在不到不到0.5h內(nèi)分離出尿中內(nèi)分離出尿中104個(gè)組分。個(gè)組分。 （l l）氣相色譜法氣相色譜法分析對(duì)象分析對(duì)象只限于分只限于分析氣體和沸點(diǎn)較低的化合物，它們僅占析氣體和沸點(diǎn)較低的化合物，它們僅占有機(jī)物總數(shù)的有機(jī)物總數(shù)的2020。對(duì)于占有機(jī)物總數(shù)。對(duì)于占有機(jī)物總數(shù)近近8080的那些高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、摩的那些高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、摩爾質(zhì)量大的物質(zhì)，目前主要采用高效液爾質(zhì)量大的物質(zhì)，目前主要采用高效液相色譜法進(jìn)行分離和分析。相色譜法進(jìn)行分離和分析

7、。 高效液相色譜法與氣相色譜法高效液相色譜法與氣相色譜法 （2）液相色譜能完成難度較高的分離）液相色譜能完成難度較高的分離工作，因?yàn)椋汗ぷ?，因?yàn)椋?氣相色譜的流動(dòng)相載氣是色譜惰性的，氣相色譜的流動(dòng)相載氣是色譜惰性的，不參與分配平衡過程，與樣品分子無親和不參與分配平衡過程，與樣品分子無親和作用，樣品分子只與固定相相互作用。作用，樣品分子只與固定相相互作用。而而在液相色譜中，流動(dòng)相液體也與固定相爭(zhēng)在液相色譜中，流動(dòng)相液體也與固定相爭(zhēng)奪樣品分子，為提高選擇性增加了一個(gè)因奪樣品分子，為提高選擇性增加了一個(gè)因素素。也可選用不同比例的兩種或兩種以上。也可選用不同比例的兩種或兩種以上的液體作流動(dòng)相，增大分離

8、的選擇性。的液體作流動(dòng)相，增大分離的選擇性。 液相色譜固定相類型多，如離子交換色液相色譜固定相類型多，如離子交換色譜和排阻色譜等。譜和排阻色譜等。 作為分析時(shí)選擇余地作為分析時(shí)選擇余地大；而氣相色譜不太可能的。大；而氣相色譜不太可能的。 液相色譜通常在室溫下操作，較低的液相色譜通常在室溫下操作，較低的溫度，一般有利于色譜分離條件的選擇。溫度，一般有利于色譜分離條件的選擇。 （3）由于液體的擴(kuò)散性比氣體的?。┯捎谝后w的擴(kuò)散性比氣體的小105倍，因此，溶質(zhì)在液相中的傳質(zhì)速率倍，因此，溶質(zhì)在液相中的傳質(zhì)速率慢，柱外效應(yīng)就顯得特別重要；而在氣慢，柱外效應(yīng)就顯得特別重要；而在氣相色譜中，柱外區(qū)域擴(kuò)張可以

9、忽略不計(jì)。相色譜中，柱外區(qū)域擴(kuò)張可以忽略不計(jì)。 （4）液相色譜中制備樣品簡(jiǎn)單，回收）液相色譜中制備樣品簡(jiǎn)單，回收樣品也比較容易，樣品也比較容易，而且回收是定量的，而且回收是定量的，適合于大量制備適合于大量制備。但液相色譜尚缺乏通。但液相色譜尚缺乏通用的檢測(cè)器，儀器比較復(fù)雜，價(jià)格昂貴。用的檢測(cè)器，儀器比較復(fù)雜，價(jià)格昂貴。在實(shí)際應(yīng)用中，這兩種色譜技術(shù)是互相在實(shí)際應(yīng)用中，這兩種色譜技術(shù)是互相補(bǔ)充的。補(bǔ)充的。 目前高效液相色譜法已被廣泛目前高效液相色譜法已被廣泛應(yīng)用于分析對(duì)生物學(xué)和醫(yī)藥上有重應(yīng)用于分析對(duì)生物學(xué)和醫(yī)藥上有重大意義的大意義的大分子物質(zhì)大分子物質(zhì)，例如蛋白質(zhì)、，例如蛋白質(zhì)、核酸、氨基酸、多糖

10、類、植物色素、核酸、氨基酸、多糖類、植物色素、高聚物、染料及高聚物、染料及藥物等藥物等物質(zhì)的分離物質(zhì)的分離和分析。和分析。 高效液相色譜法的儀器設(shè)備費(fèi)高效液相色譜法的儀器設(shè)備費(fèi)用昂貴，操作嚴(yán)格，這是它的主要用昂貴，操作嚴(yán)格，這是它的主要缺點(diǎn)缺點(diǎn)。 高效液相色譜儀的結(jié)構(gòu)示意如高效液相色譜儀的結(jié)構(gòu)示意如下圖。一般可分為下圖。一般可分為4個(gè)主要部分：個(gè)主要部分：高高壓輸液系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)，分離系統(tǒng)壓輸液系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)，分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。此外還配有。此外還配有輔助裝置輔助裝置：如梯度淋洗，自動(dòng)進(jìn)樣及數(shù)據(jù)處理如梯度淋洗，自動(dòng)進(jìn)樣及數(shù)據(jù)處理等。等。高效液相色譜儀高效液相色譜儀 其其工作過程工作過

11、程如下：如下：首先首先高壓泵高壓泵將貯液器中流動(dòng)相溶劑經(jīng)過進(jìn)樣器將貯液器中流動(dòng)相溶劑經(jīng)過進(jìn)樣器送入色譜柱，送入色譜柱，然后然后從控制器的出口從控制器的出口流出。當(dāng)注入欲分離的樣品時(shí)，流流出。當(dāng)注入欲分離的樣品時(shí)，流經(jīng)進(jìn)樣器貯液器的流動(dòng)相將樣品同經(jīng)進(jìn)樣器貯液器的流動(dòng)相將樣品同時(shí)帶入色譜柱進(jìn)行分離，然后依先時(shí)帶入色譜柱進(jìn)行分離，然后依先后順序進(jìn)入檢測(cè)器，記錄儀將檢測(cè)后順序進(jìn)入檢測(cè)器，記錄儀將檢測(cè)器送出的信號(hào)記錄下來，由此得到器送出的信號(hào)記錄下來，由此得到液相色譜圖。液相色譜圖。 高效液相色譜儀高效液相色譜儀1 1高效液相色譜儀高效液相色譜儀2高效液相色譜儀高效液相色譜儀3 3高效液相色譜儀高效液相

12、色譜儀4 4一、高效液相色譜法的特點(diǎn)一、高效液相色譜法的特點(diǎn)1.1.流程流程二、流程及主要部件二、流程及主要部件2. 主要部件：主要部件：（1 1）高壓輸液泵）高壓輸液泵：主要部件之一，壓力：主要部件之一，壓力：15015035035010105 5 PaPa應(yīng)具有壓力平穩(wěn)、脈沖小、流量穩(wěn)定可調(diào)應(yīng)具有壓力平穩(wěn)、脈沖小、流量穩(wěn)定可調(diào)、 耐腐蝕等特性。耐腐蝕等特性。 由于高效液相色譜所用固定相顆粒極由于高效液相色譜所用固定相顆粒極細(xì)，因此對(duì)流動(dòng)相阻力很大，為使流動(dòng)相細(xì)，因此對(duì)流動(dòng)相阻力很大，為使流動(dòng)相較快流動(dòng)，必須配備有高壓輸液系統(tǒng)。它較快流動(dòng)，必須配備有高壓輸液系統(tǒng)。它是高效液相色譜儀最重要的部

13、件，一般由是高效液相色譜儀最重要的部件，一般由儲(chǔ)液罐、高壓輸液泵、過濾器、壓力脈動(dòng)儲(chǔ)液罐、高壓輸液泵、過濾器、壓力脈動(dòng)阻力器等組成阻力器等組成，其中，其中高壓輸液泵是核心部高壓輸液泵是核心部件件。 對(duì)于一個(gè)好的高壓輸液泵應(yīng)符合密對(duì)于一個(gè)好的高壓輸液泵應(yīng)符合密封性好，輸出流量恒定，壓力平穩(wěn)，可封性好，輸出流量恒定，壓力平穩(wěn)，可調(diào)范圍寬，便于迅速更換溶劑及耐腐蝕調(diào)范圍寬，便于迅速更換溶劑及耐腐蝕等要求。等要求。 常用的輸液泵分為常用的輸液泵分為恒流泵恒流泵和和恒壓泵恒壓泵兩種。兩種。 恒流泵恒流泵特點(diǎn)是在一定操作條件下，輸特點(diǎn)是在一定操作條件下，輸出流量保持恒定而與色譜柱引起阻力變化出流量保持恒定

14、而與色譜柱引起阻力變化無關(guān)；無關(guān)； 恒壓泵恒壓泵是指能保持輸出壓力恒定，但是指能保持輸出壓力恒定，但其流量則隨色譜系統(tǒng)阻力而變化，故保留其流量則隨色譜系統(tǒng)阻力而變化，故保留時(shí)間的重視性差，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。時(shí)間的重視性差，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。 目前恒流泵正逐漸取代恒壓泵。恒流目前恒流泵正逐漸取代恒壓泵。恒流泵又稱機(jī)械泵，它又分泵又稱機(jī)械泵，它又分機(jī)械注射泵和機(jī)械機(jī)械注射泵和機(jī)械往復(fù)泵往復(fù)泵兩種，應(yīng)用最多的是兩種，應(yīng)用最多的是機(jī)械往復(fù)泵機(jī)械往復(fù)泵。 高效液相色譜柱比氣相色譜柱短得多高效液相色譜柱比氣相色譜柱短得多（約（約5 53030cmcm），），所以所以柱外展寬（又稱柱外柱外展寬（又稱柱外效應(yīng)）較

15、突出效應(yīng)）較突出。 柱外展寬是指色譜柱外的因素所引起柱外展寬是指色譜柱外的因素所引起的峰展寬，的峰展寬，主要包括進(jìn)樣系統(tǒng)、連接管道主要包括進(jìn)樣系統(tǒng)、連接管道及檢測(cè)器中存在死體積及檢測(cè)器中存在死體積。 柱外展寬可分柱外展寬可分柱前柱前和和柱后柱后展寬。進(jìn)樣展寬。進(jìn)樣系統(tǒng)是引起柱前展寬的主要因素，因此高系統(tǒng)是引起柱前展寬的主要因素，因此高效液相色譜法中對(duì)進(jìn)樣技術(shù)要求較嚴(yán)。效液相色譜法中對(duì)進(jìn)樣技術(shù)要求較嚴(yán)。 （2 2）進(jìn)樣系統(tǒng)）進(jìn)樣系統(tǒng) 流路中為高壓力工作狀態(tài)，通常使用耐流路中為高壓力工作狀態(tài)，通常使用耐高壓的六通閥進(jìn)樣裝置，高壓的六通閥進(jìn)樣裝置， 其結(jié)構(gòu)如圖所示：其結(jié)構(gòu)如圖所示： 進(jìn)樣裝置進(jìn)樣裝置

16、 色譜柱是液相色譜的心臟部件，它包色譜柱是液相色譜的心臟部件，它包括括柱管柱管與與固定相固定相兩部分。柱管材料有玻璃、兩部分。柱管材料有玻璃、不銹鋼、鋁、銅及內(nèi)襯光滑聚合材料的其不銹鋼、鋁、銅及內(nèi)襯光滑聚合材料的其他金屬。玻璃管耐壓有限，故金屬管用得他金屬。玻璃管耐壓有限，故金屬管用得較多。較多。一般色譜柱長一般色譜柱長5 53030cmcm，內(nèi)徑為內(nèi)徑為4 45 5mmmm，凝膠色譜柱內(nèi)徑凝膠色譜柱內(nèi)徑3 31212mmmm，制備柱內(nèi)制備柱內(nèi)徑較大，可達(dá)徑較大，可達(dá)2525mm mm 以上。以上。（3 3）分離系統(tǒng)）分離系統(tǒng)色譜柱色譜柱 一般在分離前備有一個(gè)一般在分離前備有一個(gè)前置柱前置柱，

17、前，前置柱內(nèi)填充物和分離柱完全一樣，這樣置柱內(nèi)填充物和分離柱完全一樣，這樣可使淋洗溶劑由于經(jīng)過前置柱為其中的可使淋洗溶劑由于經(jīng)過前置柱為其中的固定相飽和，使它在流過分離柱時(shí)不再固定相飽和，使它在流過分離柱時(shí)不再洗脫其中固定相，保證分離技的性能不洗脫其中固定相，保證分離技的性能不受影響。受影響。 柱子裝填得好壞對(duì)柱效影響很大。柱子裝填得好壞對(duì)柱效影響很大。對(duì)于細(xì)粒度的填料（對(duì)于細(xì)粒度的填料（20m）一般采一般采用用勻漿填充法裝柱勻漿填充法裝柱，先將填料調(diào)成勻漿，先將填料調(diào)成勻漿，然后在高壓泵作用下，快速將其壓入裝然后在高壓泵作用下，快速將其壓入裝有洗脫液的色譜柱內(nèi)，經(jīng)沖洗后，即可有洗脫液的色譜柱

18、內(nèi)，經(jīng)沖洗后，即可備用。備用。 柱體為直型不銹鋼管，柱體為直型不銹鋼管，發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)是減小填是減小填料粒度和柱徑以提高柱效。料粒度和柱徑以提高柱效。高效分離柱高效分離柱 作用作用 用來連續(xù)監(jiān)測(cè)經(jīng)色譜柱分離后用來連續(xù)監(jiān)測(cè)經(jīng)色譜柱分離后的流出物的組成和含量變化的裝置。的流出物的組成和含量變化的裝置。 在液相色譜中，有兩種基本類型的在液相色譜中，有兩種基本類型的檢測(cè)器。一類是檢測(cè)器。一類是溶質(zhì)性檢測(cè)器溶質(zhì)性檢測(cè)器，它僅對(duì)，它僅對(duì)被分離組分的物理或化學(xué)特性有響應(yīng)，被分離組分的物理或化學(xué)特性有響應(yīng)，屬于這類檢測(cè)器的有屬于這類檢測(cè)器的有紫外、熒光、電化紫外、熒光、電化學(xué)檢測(cè)器學(xué)檢測(cè)器等。等。（4 4）

19、檢測(cè)系統(tǒng)）檢測(cè)系統(tǒng) 另一類是另一類是總體檢測(cè)器總體檢測(cè)器，它對(duì)試它對(duì)試樣和洗脫液總的物理或化學(xué)性質(zhì)有樣和洗脫液總的物理或化學(xué)性質(zhì)有響應(yīng)，屬于這類檢測(cè)器的有響應(yīng)，屬于這類檢測(cè)器的有示差折示差折光，電導(dǎo)檢測(cè)器光，電導(dǎo)檢測(cè)器等。等。 現(xiàn)將常用的檢測(cè)器介紹如下現(xiàn)將常用的檢測(cè)器介紹如下: :目前最常用的檢測(cè)器主要有：目前最常用的檢測(cè)器主要有：紫外紫外-可見檢測(cè)器可見檢測(cè)器熒光檢測(cè)器熒光檢測(cè)器電化學(xué)檢測(cè)器電化學(xué)檢測(cè)器蒸發(fā)光散射檢測(cè)器蒸發(fā)光散射檢測(cè)器質(zhì)譜檢測(cè)器質(zhì)譜檢測(cè)器v1.1.紫外紫外- -可見檢測(cè)器可見檢測(cè)器檢測(cè)室檢測(cè)室光源光源光柵光柵二極管陣二極管陣列檢測(cè)器列檢測(cè)器 紫外光度檢測(cè)器（紫外光度檢測(cè)器（U

20、V）：）：最小檢測(cè)最小檢測(cè)量量10-9gmL-1，對(duì)流量和溫度的波動(dòng)不敏對(duì)流量和溫度的波動(dòng)不敏感，可用于梯度洗脫。感，可用于梯度洗脫。v2.熒光檢測(cè)器熒光檢測(cè)器許多有機(jī)化合物，特別是芳香族化合許多有機(jī)化合物，特別是芳香族化合物、被一定強(qiáng)度和波長的紫外光照射后，物、被一定強(qiáng)度和波長的紫外光照射后，發(fā)射出較激發(fā)光波長要長的熒光。發(fā)射出較激發(fā)光波長要長的熒光。 特點(diǎn)特點(diǎn)： 有非常高的靈敏度和良好的選擇有非常高的靈敏度和良好的選擇性，靈敏度要比紫外檢測(cè)法高性，靈敏度要比紫外檢測(cè)法高2 3個(gè)數(shù)量級(jí)，個(gè)數(shù)量級(jí)，特別適合于藥物和生物化學(xué)樣品的分析。特別適合于藥物和生物化學(xué)樣品的分析。熒光檢測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖熒光

21、檢測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖光源光源檢測(cè)檢測(cè)器器濾光片濾光片檢測(cè)室檢測(cè)室v3.3.蒸發(fā)光散射檢測(cè)器蒸發(fā)光散射檢測(cè)器蒸發(fā)光散射檢測(cè)器適合于無紫外吸收、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器適合于無紫外吸收、無電活性和不發(fā)熒光的樣品的檢測(cè)。無電活性和不發(fā)熒光的樣品的檢測(cè)。v4.4.電化學(xué)檢測(cè)器（電化學(xué)檢測(cè)器（以電導(dǎo)檢測(cè)器為例以電導(dǎo)檢測(cè)器為例）電導(dǎo)儀電導(dǎo)儀電極電極電極電極 v 5.5.示差折光率檢測(cè)器示差折光率檢測(cè)器 幾乎所有物質(zhì)都有各自不同的折射率，幾乎所有物質(zhì)都有各自不同的折射率，因此差示折光檢測(cè)器是一種因此差示折光檢測(cè)器是一種通用型通用型檢測(cè)器。檢測(cè)器。靈敏度可達(dá)靈敏度可達(dá)1010-7-7gcmgcm-3-3。主要主要缺點(diǎn)缺點(diǎn)

22、是對(duì)溫是對(duì)溫度變化敏感，并且不能用于梯度淋洗。度變化敏感，并且不能用于梯度淋洗。 (5)(5)附屬系統(tǒng)附屬系統(tǒng) 它包括脫氣、梯度淋洗、恒溫、自它包括脫氣、梯度淋洗、恒溫、自動(dòng)進(jìn)樣、餾分收集以及數(shù)據(jù)處理等裝置。動(dòng)進(jìn)樣、餾分收集以及數(shù)據(jù)處理等裝置。其中其中梯度淋洗裝置梯度淋洗裝置是高壓液相色譜儀中是高壓液相色譜儀中尤為重要的附屬裝置。尤為重要的附屬裝置。 梯度洗脫裝置梯度洗脫裝置 梯度洗脫梯度洗脫就是在分離過程中使就是在分離過程中使兩種或兩種以上不同極性的溶劑按兩種或兩種以上不同極性的溶劑按一定程序連續(xù)改變它們之間的比例，一定程序連續(xù)改變它們之間的比例，從而使流動(dòng)相的強(qiáng)度、極性、從而使流動(dòng)相的強(qiáng)度

23、、極性、pHpH值值或離子強(qiáng)度相應(yīng)地變化，達(dá)到提高或離子強(qiáng)度相應(yīng)地變化，達(dá)到提高分離效果，縮短分析時(shí)間的目的。分離效果，縮短分析時(shí)間的目的。 梯度洗脫裝置分為梯度洗脫裝置分為兩類兩類： 一類是一類是外梯度裝置外梯度裝置（又稱低壓梯（又稱低壓梯度），流動(dòng)相在常溫常壓下混合，用度），流動(dòng)相在常溫常壓下混合，用高壓泵壓至柱系統(tǒng)，僅需一臺(tái)泵即可。高壓泵壓至柱系統(tǒng)，僅需一臺(tái)泵即可。 另一類是另一類是內(nèi)梯度裝置內(nèi)梯度裝置（又稱高壓（又稱高壓梯度），將兩種溶劑分別用泵增壓后，梯度），將兩種溶劑分別用泵增壓后，按電器部件設(shè)置的程序，注入梯度混按電器部件設(shè)置的程序，注入梯度混合室混合，再輸至柱系統(tǒng)。合室混合，再

24、輸至柱系統(tǒng)。2022-1-19流動(dòng)相中含有兩種或兩種以上的不同性極性的溶劑，在梯度流動(dòng)相中含有兩種或兩種以上的不同性極性的溶劑，在梯度過程連續(xù)或間斷改變流動(dòng)相的組成，以調(diào)節(jié)流動(dòng)相的極性，過程連續(xù)或間斷改變流動(dòng)相的組成，以調(diào)節(jié)流動(dòng)相的極性，使每個(gè)流出的組分有適當(dāng)?shù)娜萘恳蜃邮姑總€(gè)流出的組分有適當(dāng)?shù)娜萘恳蜃觡，并將樣品中的所有組，并將樣品中的所有組分可在最短的分析時(shí)間內(nèi)得到圓滿分離。分可在最短的分析時(shí)間內(nèi)得到圓滿分離。梯度洗脫目的：梯度洗脫目的：提高柱效、縮短分析時(shí)間、改善監(jiān)測(cè)器靈敏提高柱效、縮短分析時(shí)間、改善監(jiān)測(cè)器靈敏度度。 梯度洗脫的實(shí)質(zhì)梯度洗脫的實(shí)質(zhì)是通過不斷地變化流動(dòng)是通過不斷地變化流動(dòng)相的

25、強(qiáng)度，來調(diào)整混合樣品中各組分的相的強(qiáng)度，來調(diào)整混合樣品中各組分的k k值，使所有譜帶都以最佳平均值，使所有譜帶都以最佳平均k k值通過色值通過色譜柱。譜柱。它在液相色譜中所起的作用相當(dāng)它在液相色譜中所起的作用相當(dāng)于氣相色譜中的程序升溫于氣相色譜中的程序升溫。所不同的是，。所不同的是，在梯度洗脫中溶質(zhì)在梯度洗脫中溶質(zhì)k k值的變化是通過溶質(zhì)值的變化是通過溶質(zhì)的極性、的極性、pHpH值和離子強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)的，而值和離子強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)的，而不是借改變溫度（溫度程序）來達(dá)到不是借改變溫度（溫度程序）來達(dá)到。在線脫氣裝置在線脫氣裝置 在線脫氣裝置用于脫去流動(dòng)相中的溶解在線脫氣裝置用于脫去流動(dòng)相中的溶解氣體，流動(dòng)

26、相先經(jīng)過脫氣裝置再輸送到色譜氣體，流動(dòng)相先經(jīng)過脫氣裝置再輸送到色譜柱。柱。 除在線脫氣裝置外，目前也采用超聲脫除在線脫氣裝置外，目前也采用超聲脫氣、真空脫氣等方式。氣、真空脫氣等方式。 脫氣不好時(shí)有氣泡，導(dǎo)致流動(dòng)相流速脫氣不好時(shí)有氣泡，導(dǎo)致流動(dòng)相流速不穩(wěn)定，造成基線飄移，噪音增加。不穩(wěn)定，造成基線飄移，噪音增加。 在高效液相色譜中在高效液相色譜中, 速率方程中的分子速率方程中的分子擴(kuò)散項(xiàng)擴(kuò)散項(xiàng)B/U較小，可以忽略不計(jì)，而只有渦較小，可以忽略不計(jì)，而只有渦流擴(kuò)散和傳質(zhì)阻力項(xiàng)兩項(xiàng)，即：流擴(kuò)散和傳質(zhì)阻力項(xiàng)兩項(xiàng)，即： H = A + C u 故液相色譜故液相色譜H-u曲線與氣相色譜的形狀不曲線與氣相色

27、譜的形狀不同，如圖所示：同，如圖所示： 影響分離的主要因素影響分離的主要因素有流動(dòng)相的流量、有流動(dòng)相的流量、性質(zhì)和極性。性質(zhì)和極性。三、影響分離的因素三、影響分離的因素流速：流速：流速大于流速大于0.5 cm/s時(shí)時(shí), Hu曲線是一曲線是一段斜率不大的直線。降段斜率不大的直線。降低流速，柱效提高不是低流速，柱效提高不是很大。但在實(shí)際操作中，很大。但在實(shí)際操作中，流量仍是一個(gè)調(diào)整分離流量仍是一個(gè)調(diào)整分離度和出峰時(shí)間的重要可度和出峰時(shí)間的重要可選擇參數(shù)。選擇參數(shù)。影響分離的因素影響分離的因素 固定相及分離柱固定相及分離柱：氣相色譜中的固：氣相色譜中的固定液原則上都可以用于液相色譜，其選定液原則上都

28、可以用于液相色譜，其選用原則與氣相色譜一樣。但在高效液相用原則與氣相色譜一樣。但在高效液相色譜中，分離柱的制備是一項(xiàng)技術(shù)要求色譜中，分離柱的制備是一項(xiàng)技術(shù)要求非常高的工作，一般很少自行制備非常高的工作，一般很少自行制備。 高效液相色譜的固定相和流動(dòng)相高效液相色譜的固定相和流動(dòng)相 （）固定相（）固定相 高效液相色譜固定相以承受高壓能高效液相色譜固定相以承受高壓能力來分類，可分為力來分類，可分為剛性固體和硬膠剛性固體和硬膠兩大兩大類。剛性固體以類。剛性固體以二氧化硅為基質(zhì)二氧化硅為基質(zhì)，可承，可承受受7.7.O O10108 81.O1.O10109 9PaPa的高壓，可制成的高壓，可制成直徑、形

29、狀、孔隙度不同的顆粒。如果直徑、形狀、孔隙度不同的顆粒。如果在二氧化硅表面鍵合各種官能團(tuán)，就是在二氧化硅表面鍵合各種官能團(tuán)，就是鍵合固定相，可擴(kuò)大應(yīng)用范圍，它是目鍵合固定相，可擴(kuò)大應(yīng)用范圍，它是目前最廣泛使用的一種固定相。前最廣泛使用的一種固定相。 硬膠硬膠主要用于離子交換和尺主要用于離子交換和尺寸排阻色譜中，它由寸排阻色譜中，它由聚苯乙烯聚苯乙烯與與二乙烯苯基二乙烯苯基交聯(lián)而成。可承受壓交聯(lián)而成。可承受壓力上限為力上限為3.5108Pa。固定相按固定相按孔隙深度分類，可分為孔隙深度分類，可分為表面多孔表面多孔型型和和全多孔型固定相全多孔型固定相兩類。兩類。1.表面多孔型固定相表面多孔型固定相

30、 它的它的基體基體是實(shí)心是實(shí)心玻璃珠玻璃珠，在玻璃球外面，在玻璃球外面覆蓋一層多孔活性材料，如硅膠、氧化鋁、覆蓋一層多孔活性材料，如硅膠、氧化鋁、離子交換劑、分子篩、聚酸胺等。離子交換劑、分子篩、聚酸胺等。 表面活性材料表面活性材料為為氧化鋁氧化鋁的固定相，這類的固定相，這類固定相的多孔層厚度小、孔淺，相對(duì)死體積固定相的多孔層厚度小、孔淺，相對(duì)死體積小，出峰迅速、柱效亦高；顆粒較大，滲透小，出峰迅速、柱效亦高；顆粒較大，滲透性好，裝柱容易，梯度淋洗時(shí)能迅速達(dá)平衡，性好，裝柱容易，梯度淋洗時(shí)能迅速達(dá)平衡，較適合做常規(guī)分析。由于多孔層厚度薄，最較適合做常規(guī)分析。由于多孔層厚度薄，最大允許量受限制。

31、大允許量受限制。 2全多孔型固定相全多孔型固定相 它由它由直徑為直徑為10nm的硅膠微粒凝的硅膠微粒凝聚聚而成。也可由而成。也可由氧化鋁微粒凝聚氧化鋁微粒凝聚成成全多孔型固定相，全多孔型固定相， 這類固定相由于這類固定相由于顆粒很細(xì)（顆粒很細(xì)（510m），），孔仍然較孔仍然較淺，傳質(zhì)速率快，易實(shí)現(xiàn)高效、高淺，傳質(zhì)速率快，易實(shí)現(xiàn)高效、高速。特別適合復(fù)雜混合物分離及痕速。特別適合復(fù)雜混合物分離及痕量分析。量分析。 v流動(dòng)相及流動(dòng)相的極性流動(dòng)相及流動(dòng)相的極性 （1 1）可顯著改變組分分離狀況的流動(dòng)相）可顯著改變組分分離狀況的流動(dòng)相選擇在液相色譜中顯得特別重要。選擇在液相色譜中顯得特別重要。 液相色液

32、相色譜的流動(dòng)相又稱為：淋洗液，洗脫劑譜的流動(dòng)相又稱為：淋洗液，洗脫劑。 （2 2）親水性固定液常采用疏水性流動(dòng)相）親水性固定液常采用疏水性流動(dòng)相，即流動(dòng)相的極性小于固定相的極性，稱，即流動(dòng)相的極性小于固定相的極性，稱為為正相液液色譜法正相液液色譜法，極性柱也稱，極性柱也稱正相柱正相柱。 （3 3）若流動(dòng)相的極性大于固定液的）若流動(dòng)相的極性大于固定液的極性，則稱為極性，則稱為反相液液色譜反相液液色譜，非極，非極性柱也稱為性柱也稱為反相柱反相柱。組分在兩種類。組分在兩種類型分離柱上的出峰順序相反。型分離柱上的出峰順序相反。 v流動(dòng)相組成流動(dòng)相組成流動(dòng)相按組成不同可分為流動(dòng)相按組成不同可分為單組分和

33、多組分；單組分和多組分；按極性可分為按極性可分為極性、弱極性、非極性；極性、弱極性、非極性；按使用方式有按使用方式有固定組成淋洗和梯度淋洗。固定組成淋洗和梯度淋洗。常用溶劑常用溶劑: : 烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、乙醇、乙腈、水。、乙醇、乙腈、水。 采用二元或多元組合溶劑作為流動(dòng)相可采用二元或多元組合溶劑作為流動(dòng)相可以靈活調(diào)節(jié)流動(dòng)相的極性或增加選擇性，以以靈活調(diào)節(jié)流動(dòng)相的極性或增加選擇性，以改進(jìn)分離或調(diào)整出峰時(shí)間。改進(jìn)分離或調(diào)整出峰時(shí)間。（二）流動(dòng)相（二）流動(dòng)相 由于高效液相色譜中流動(dòng)相是液體，由于高效液相色譜中流動(dòng)相是液體，它對(duì)組分有親和力，并參與固定相對(duì)組分

34、它對(duì)組分有親和力，并參與固定相對(duì)組分的競(jìng)爭(zhēng)。因此，正確選擇流動(dòng)相直接影響的競(jìng)爭(zhēng)。因此，正確選擇流動(dòng)相直接影響組分的分離度。對(duì)流動(dòng)相溶劑的要求是：組分的分離度。對(duì)流動(dòng)相溶劑的要求是： （1 1）溶劑對(duì)于待測(cè)樣品，必須具有合適的溶劑對(duì)于待測(cè)樣品，必須具有合適的極性和良好的選擇性。極性和良好的選擇性。 （2 2）溶劑要與檢測(cè)器匹配。溶劑要與檢測(cè)器匹配。 （3 3）高純度。由于高效液相靈敏度高，對(duì)流高純度。由于高效液相靈敏度高，對(duì)流動(dòng)相溶劑的純度也要求高。不純的溶劑會(huì)引動(dòng)相溶劑的純度也要求高。不純的溶劑會(huì)引起基線不穩(wěn)，或產(chǎn)生起基線不穩(wěn)，或產(chǎn)生“偽峰偽峰”。痕量雜質(zhì)的。痕量雜質(zhì)的存在，將使截止波長值增加

35、存在，將使截止波長值增加501OOnm。（4）化學(xué)穩(wěn)定性好。不能選與樣品發(fā)生反應(yīng)化學(xué)穩(wěn)定性好。不能選與樣品發(fā)生反應(yīng)或聚合的溶劑。或聚合的溶劑。（5 5）低粘度。若使用高粘度溶劑，勢(shì)必增高低粘度。若使用高粘度溶劑，勢(shì)必增高壓力，不利于分離。常用的低粘度溶劑有丙壓力，不利于分離。常用的低粘度溶劑有丙酮、乙醇、乙晴等。但粘度過于低的溶劑也酮、乙醇、乙晴等。但粘度過于低的溶劑也不宜采用，例戊烷、乙醚等，它們易在色譜不宜采用，例戊烷、乙醚等，它們易在色譜柱或檢測(cè)器內(nèi)形成氣泡，影響分離。柱或檢測(cè)器內(nèi)形成氣泡，影響分離。 對(duì)于紫外吸收檢測(cè)器，應(yīng)對(duì)于紫外吸收檢測(cè)器，應(yīng)注意選用檢注意選用檢測(cè)器波長比溶劑的紫外截

36、止波長要長測(cè)器波長比溶劑的紫外截止波長要長。 所謂溶劑的紫外截止波長指當(dāng)小于截止波所謂溶劑的紫外截止波長指當(dāng)小于截止波長的輻射通過溶劑時(shí)，溶劑對(duì)此輻射產(chǎn)生長的輻射通過溶劑時(shí)，溶劑對(duì)此輻射產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收，此時(shí)溶劑被看作是光學(xué)不透明強(qiáng)烈吸收，此時(shí)溶劑被看作是光學(xué)不透明的，它嚴(yán)重干擾組分的吸收測(cè)量。表的，它嚴(yán)重干擾組分的吸收測(cè)量。表12-212-2列出了一些常用溶劑的紫外截止波長。列出了一些常用溶劑的紫外截止波長。 對(duì)于折光率檢測(cè)器，要求選擇與組分對(duì)于折光率檢測(cè)器，要求選擇與組分折光率有較大差別的溶劑作流動(dòng)相，以達(dá)折光率有較大差別的溶劑作流動(dòng)相，以達(dá)最高靈敏度。最高靈敏度。 高效液相色譜法的主要分離類

37、型高效液相色譜法的主要分離類型1.1.吸附色譜（液吸附色譜（液- -固吸附色譜）固吸附色譜）：以固體吸附：以固體吸附劑為固定相，如硅膠、氧化鋁等，較常使用劑為固定相，如硅膠、氧化鋁等，較常使用的是的是5 51010mm的硅膠吸附劑。流動(dòng)相可以是的硅膠吸附劑。流動(dòng)相可以是各種不同極性的一元或多元溶劑。各種不同極性的一元或多元溶劑。2.2.分配色譜（液分配色譜（液- -液分配色譜）液分配色譜）：早期通過在：早期通過在擔(dān)體上涂漬一薄層固定液制備固定相擔(dān)體上涂漬一薄層固定液制備固定相, , 現(xiàn)現(xiàn)多為化學(xué)鍵合固定相，即用化學(xué)反應(yīng)的方法多為化學(xué)鍵合固定相，即用化學(xué)反應(yīng)的方法通過化學(xué)鍵將固定液結(jié)合在擔(dān)體表面

38、。通過化學(xué)鍵將固定液結(jié)合在擔(dān)體表面。3.3.離子交換色譜離子交換色譜：固定相為離子交換樹脂：固定相為離子交換樹脂，流動(dòng)相為無機(jī)酸或無機(jī)堿的水溶液。各流動(dòng)相為無機(jī)酸或無機(jī)堿的水溶液。各種離子根據(jù)它們與樹脂上的交換基團(tuán)的交種離子根據(jù)它們與樹脂上的交換基團(tuán)的交換能力的不同而得到分離。換能力的不同而得到分離。4.4.凝膠色譜（空間排阻色譜）凝膠色譜（空間排阻色譜）：以凝膠為：以凝膠為固定相。凝膠是一種經(jīng)過交聯(lián)的、具有立固定相。凝膠是一種經(jīng)過交聯(lián)的、具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和不同孔徑的多聚體的通稱。體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和不同孔徑的多聚體的通稱。如葡聚糖凝膠、瓊脂糖等軟質(zhì)凝膠；多孔如葡聚糖凝膠、瓊脂糖等軟質(zhì)凝膠；多孔硅膠、

39、聚苯乙烯凝膠等硬質(zhì)凝膠；硅膠、聚苯乙烯凝膠等硬質(zhì)凝膠； 高效液相色譜法的 主要類型及選擇 （）液一液分配色譜法（）液一液分配色譜法（LLPC） 在液在液-液色譜中液色譜中,流動(dòng)相和固定相都是流動(dòng)相和固定相都是液體液體,它能適用于各種樣品類型的分離和它能適用于各種樣品類型的分離和分析，無論是極性的和非極性的，水溶分析，無論是極性的和非極性的，水溶性和油溶性的，離子型的和非離子型的性和油溶性的，離子型的和非離子型的化合物?；衔铩?1. 1.分離原理分離原理 液液分配色譜的分離原理基本與液液液液分配色譜的分離原理基本與液液萃取相同，都是萃取相同，都是根據(jù)物質(zhì)在兩種互不相溶根據(jù)物質(zhì)在兩種互不相溶的液

40、體中溶解度的不同，具有不同的分配的液體中溶解度的不同，具有不同的分配系數(shù)。系數(shù)。所不同的是液液色譜的分配是在柱所不同的是液液色譜的分配是在柱中進(jìn)行的，使這種分配平衡可反復(fù)多次進(jìn)中進(jìn)行的，使這種分配平衡可反復(fù)多次進(jìn)行，造成各組分的差速遷移，提高了分離行，造成各組分的差速遷移，提高了分離效率，從而能分離各種復(fù)雜組分。效率，從而能分離各種復(fù)雜組分。 2.固定相固定相 由于液液色譜中流動(dòng)相參與選擇競(jìng)由于液液色譜中流動(dòng)相參與選擇競(jìng)爭(zhēng)，因此，對(duì)固定相選擇較簡(jiǎn)單。只需爭(zhēng)，因此，對(duì)固定相選擇較簡(jiǎn)單。只需使用幾種極性不同的固定液即可解決分使用幾種極性不同的固定液即可解決分離問題。離問題。 例如，最常用的例如，最

41、常用的強(qiáng)極性強(qiáng)極性固定液固定液，一氧二丙睛，一氧二丙睛，中等極性中等極性的聚乙二醇，的聚乙二醇，非非極性極性的角鯊?fù)榈取５慕酋復(fù)榈取?3. 3.流動(dòng)相流動(dòng)相 在液液色譜中為了避免固定液的流失。在液液色譜中為了避免固定液的流失。對(duì)流動(dòng)相的一個(gè)基本要求是流動(dòng)相盡可對(duì)流動(dòng)相的一個(gè)基本要求是流動(dòng)相盡可能不與固定相互溶，而且能不與固定相互溶，而且流動(dòng)相與固定流動(dòng)相與固定相的極性差別越顯著越好相的極性差別越顯著越好。根據(jù)所使用。根據(jù)所使用的流動(dòng)相和固定相的極性程度，將其分的流動(dòng)相和固定相的極性程度，將其分為為正相分配色譜和反相分配色譜正相分配色譜和反相分配色譜。 如果采用如果采用流動(dòng)相的極性小于固定相的流

42、動(dòng)相的極性小于固定相的極性，稱為正相分配色譜極性，稱為正相分配色譜，它適用于極性，它適用于極性化合物的分離。其化合物的分離。其流出順序是極性小的先流出順序是極性小的先流出，極性大的后流出流出，極性大的后流出。 如果采用如果采用流動(dòng)相的極性大于固定相的流動(dòng)相的極性大于固定相的極性，稱為反相分配色譜極性，稱為反相分配色譜。它適用于非極。它適用于非極性化合物的分離，性化合物的分離，其流出順序與正相色譜其流出順序與正相色譜恰好相反恰好相反。 為了更好解決固定液在載體上流失問題。為了更好解決固定液在載體上流失問題。產(chǎn)生了產(chǎn)生了化學(xué)鍵合固定相化學(xué)鍵合固定相。它是將各種不同。它是將各種不同有機(jī)基團(tuán)通過化學(xué)反

43、應(yīng)鍵合到載體表面的有機(jī)基團(tuán)通過化學(xué)反應(yīng)鍵合到載體表面的一種方法。它代替了固定液的機(jī)械涂漬，一種方法。它代替了固定液的機(jī)械涂漬，因此它的產(chǎn)生對(duì)液相色譜法迅速發(fā)展起著因此它的產(chǎn)生對(duì)液相色譜法迅速發(fā)展起著重大作用，重大作用，可以認(rèn)為它的出現(xiàn)是液相色譜可以認(rèn)為它的出現(xiàn)是液相色譜法的一個(gè)重大突破法的一個(gè)重大突破。它是目前應(yīng)用最廣泛。它是目前應(yīng)用最廣泛的一種固定相。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有的一種固定相。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有3/43/4以上的分以上的分離問題是在化學(xué)鍵合固定相上進(jìn)行的。離問題是在化學(xué)鍵合固定相上進(jìn)行的。（二）化學(xué)鍵合相色譜法（二）化學(xué)鍵合相色譜法（CBPC） 采用化學(xué)鍵合相的液相色譜稱為化學(xué)采用化學(xué)鍵合相的液相

44、色譜稱為化學(xué)鍵合相色譜法，鍵合相色譜法，簡(jiǎn)稱鍵合相色譜。由于鍵合簡(jiǎn)稱鍵合相色譜。由于鍵合固定相非常穩(wěn)定，在使用中不易流失，適用固定相非常穩(wěn)定，在使用中不易流失，適用于梯度淋洗，特別適用于于梯度淋洗，特別適用于分離容量因子分離容量因子k值值范圍寬范圍寬的樣品。由于鍵合到載體表面的官能的樣品。由于鍵合到載體表面的官能團(tuán)可以是各種極性的，因此它適用于種類繁團(tuán)可以是各種極性的，因此它適用于種類繁多樣品的分離。多樣品的分離。 1.鍵合固定相類型鍵合固定相類型 用來制備鍵合固定相的載體，幾乎都用來制備鍵合固定相的載體，幾乎都用用硅膠硅膠。利用硅膠表面的硅醇基。利用硅膠表面的硅醇基(Si一一OH)與有機(jī)分可

45、成鍵與有機(jī)分可成鍵,即可得到各種性能的固即可得到各種性能的固定相。一般可分定相。一般可分三類三類（1）疏水基團(tuán)疏水基團(tuán) 如不同鏈長的烷烴（如不同鏈長的烷烴（C8和和C18）和和苯基等；苯基等；（2）極性基團(tuán)極性基團(tuán) 如氨丙基，氰乙基、醚和醇等；如氨丙基，氰乙基、醚和醇等；（3）離子交換基團(tuán)離子交換基團(tuán) 如作為陰離子交換基團(tuán)的胺如作為陰離子交換基團(tuán)的胺基，季銨鹽；作為陽離子交換基團(tuán)的磺酸等?；句@鹽；作為陽離子交換基團(tuán)的磺酸等。2.鍵合固定相的制備鍵合固定相的制備（l）硅酸酯（硅酸酯（Si一一OR）鍵合固定相鍵合固定相,它是它是最先用于液相色譜的健合固定相。用醇與最先用于液相色譜的健合固定相。

46、用醇與硅醇基發(fā)生酯化反應(yīng)：硅醇基發(fā)生酯化反應(yīng)： Si0HROHSiORH20 由于這類鍵合固定相的有機(jī)表面是一些單由于這類鍵合固定相的有機(jī)表面是一些單體，具有良好的傳質(zhì)特性體，具有良好的傳質(zhì)特性,但這些酯化過的但這些酯化過的硅膠填料易水解且受熱不穩(wěn)定，因此硅膠填料易水解且受熱不穩(wěn)定，因此僅適僅適用于不含水或醇的流動(dòng)相。用于不含水或醇的流動(dòng)相。（2）SiC或或Si一一N共價(jià)鍵合固定相共價(jià)鍵合固定相 制備反應(yīng)如下：制備反應(yīng)如下： OHSiSOCl2ClSi+HgBrSiSiNHCH2CHNH2H2NCH2CH2NH2 共價(jià)鍵健合固定相不易水解，并共價(jià)鍵健合固定相不易水解，并且熱穩(wěn)定較硅酸酯好。缺點(diǎn)

47、是格氏且熱穩(wěn)定較硅酸酯好。缺點(diǎn)是格氏反應(yīng)不方便；當(dāng)使用水溶液時(shí)，反應(yīng)不方便；當(dāng)使用水溶液時(shí)，必必須限制須限制pHpH在在4 48 8范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。（3）硅烷化（硅烷化（SiOSiC）鍵合固定相鍵合固定相 制備反應(yīng)如下：制備反應(yīng)如下： OHSiClSiR3+SiO(ROSiR3)SiR3+ HCl 這類鍵會(huì)固定相具有熱穩(wěn)定好，不易這類鍵會(huì)固定相具有熱穩(wěn)定好，不易吸水，耐有機(jī)溶劑的優(yōu)點(diǎn)。能在吸水，耐有機(jī)溶劑的優(yōu)點(diǎn)。能在70以下，以下，pH=28范圍內(nèi)正常工作，應(yīng)用較廣泛。范圍內(nèi)正常工作，應(yīng)用較廣泛。 3反相鍵合相色譜法反相鍵合相色譜法 此法的固定相是采用極性較小的鍵此法的固定相是采用極性較小的鍵

48、合固定相，如合固定相，如硅膠一硅膠一C18H37、硅膠一苯基硅膠一苯基等；等；流動(dòng)相是采用極性較強(qiáng)的溶劑，如流動(dòng)相是采用極性較強(qiáng)的溶劑，如甲醇、乙睛一水、水和無機(jī)鹽的緩沖溶甲醇、乙睛一水、水和無機(jī)鹽的緩沖溶液液等。它多用于分離多環(huán)芳烴等低極性等。它多用于分離多環(huán)芳烴等低極性化合物；化合物； 若采用若采用含一定比例的甲醇或乙睛的水含一定比例的甲醇或乙睛的水溶液為流動(dòng)相溶液為流動(dòng)相，也可用于分離極性化合物；，也可用于分離極性化合物； 若采用若采用水和無機(jī)鹽的緩沖液為流動(dòng)相水和無機(jī)鹽的緩沖液為流動(dòng)相，則，則可分離一些易離解的樣品，如有機(jī)酸、有可分離一些易離解的樣品，如有機(jī)酸、有機(jī)堿、酚類等。機(jī)堿、酚

49、類等。 反相鍵合相色譜法具有柱效高，能獲反相鍵合相色譜法具有柱效高，能獲得無拖尾色譜峰的得無拖尾色譜峰的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)于反相鍵合相色譜的分離機(jī)理，可關(guān)于反相鍵合相色譜的分離機(jī)理，可用所謂用所謂疏溶劑作用理論來解釋疏溶劑作用理論來解釋。這種理論。這種理論把非極性的烷基鍵合相看作一層鍵合在硅把非極性的烷基鍵合相看作一層鍵合在硅膠表面上的十八烷基的膠表面上的十八烷基的“分子毛分子毛”，這種，這種“分子毛分子毛”有較強(qiáng)的疏水特性。當(dāng)用極性有較強(qiáng)的疏水特性。當(dāng)用極性溶劑為流動(dòng)相來分離含有極性官能團(tuán)的有溶劑為流動(dòng)相來分離含有極性官能團(tuán)的有機(jī)化合物時(shí)：機(jī)化合物時(shí)： 一方面一方面，分子中的非極性部分與固定相，

50、分子中的非極性部分與固定相表面上的疏水烷基產(chǎn)生締合作用，使它表面上的疏水烷基產(chǎn)生締合作用，使它保留在固定相中；保留在固定相中； 而而另一方面另一方面，被分離物的極性部分受到，被分離物的極性部分受到極性流動(dòng)相的作用，促使它離開固定相，極性流動(dòng)相的作用，促使它離開固定相，并減小其保留作用（見圖并減小其保留作用（見圖12-412-4）。顯然）。顯然，兩種作用力之差，決定了分子在色譜中兩種作用力之差，決定了分子在色譜中的保留行為的保留行為。4.正相鍵合相色譜法正相鍵合相色譜法 此法是此法是以極性的有機(jī)基團(tuán)，以極性的有機(jī)基團(tuán)，CN、NH2。雙羥基等鍵合在硅膠表面，作為固雙羥基等鍵合在硅膠表面，作為固定相

51、定相；而以非極性或極性小的溶劑（如烴；而以非極性或極性小的溶劑（如烴類）中加入適量的極性溶劑（如氯仿、醇、類）中加入適量的極性溶劑（如氯仿、醇、乙腈等）為流動(dòng)相，分離極性化合物。乙腈等）為流動(dòng)相，分離極性化合物。 此時(shí)，此時(shí)，組分的分配比組分的分配比k值隨其極性的值隨其極性的增加而增大，但隨流動(dòng)相極性的增加而增加而增大，但隨流動(dòng)相極性的增加而降低降低。 這種色譜方法主要用于分離異構(gòu)體、這種色譜方法主要用于分離異構(gòu)體、極性不同的化合物，特別適用于分離不極性不同的化合物，特別適用于分離不同類型的化合物。同類型的化合物。5.離子性鍵合相色譜法離子性鍵合相色譜法 當(dāng)以薄殼型或全多孔微粒型硅膠當(dāng)以薄殼型

52、或全多孔微粒型硅膠為基質(zhì)，化學(xué)鍵合各種離子交換基團(tuán)，為基質(zhì)，化學(xué)鍵合各種離子交換基團(tuán)，如一如一SO3H 一一CH2NH2、C00H、一一CH2N（CH3）等時(shí)，就形成了離子性等時(shí)，就形成了離子性鍵合相色譜的固定相；鍵合相色譜的固定相；流動(dòng)相一般采用流動(dòng)相一般采用緩沖溶液。緩沖溶液。其分離原理與離子交換色譜其分離原理與離子交換色譜類同。類同。 以上討論了各種類型化學(xué)鍵合以上討論了各種類型化學(xué)鍵合相色譜法，歸納鍵合相色譜的相色譜法，歸納鍵合相色譜的最大最大優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是：是：通過改變流動(dòng)相的組成和通過改變流動(dòng)相的組成和種類，可有效地分離各種類型化合種類，可有效地分離各種類型化合物（非極性、極性和離子型

53、）物（非極性、極性和離子型）。 此外，由于鍵合到載體上的基團(tuán)不易此外，由于鍵合到載體上的基團(tuán)不易流失，特別適用于梯度淋洗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在流失，特別適用于梯度淋洗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在高效液相色譜法中，約有高效液相色譜法中，約有8 8O O的分離問題的分離問題是用鍵合相色譜法解決。是用鍵合相色譜法解決。 此法的最大此法的最大缺點(diǎn)缺點(diǎn)是不能用于酸、堿度是不能用于酸、堿度過大或存在氧化劑的緩沖溶液作流動(dòng)相的過大或存在氧化劑的緩沖溶液作流動(dòng)相的體系。體系。 如何根據(jù)樣品極性種類來如何根據(jù)樣品極性種類來選擇化學(xué)鍵選擇化學(xué)鍵合的固定相合的固定相，請(qǐng)參看表，請(qǐng)參看表1 12-32-3。 （三）液一固吸附色譜法（三）液一固

54、吸附色譜法(LSAC) 液一固吸附色譜是以固體吸附劑作液一固吸附色譜是以固體吸附劑作為固定相，吸附劑通常是些多孔的固體為固定相，吸附劑通常是些多孔的固體顆粒物質(zhì)，在它們的表面存在吸附中心。顆粒物質(zhì)，在它們的表面存在吸附中心。液固色譜實(shí)質(zhì)是根據(jù)物質(zhì)在固定相上的液固色譜實(shí)質(zhì)是根據(jù)物質(zhì)在固定相上的吸附作用不同來進(jìn)行分離的。吸附作用不同來進(jìn)行分離的。1 1分離原理分離原理 當(dāng)流動(dòng)相通過固定相（吸附劑）時(shí)，當(dāng)流動(dòng)相通過固定相（吸附劑）時(shí)，吸附劑表面的活性中心就要吸附流動(dòng)相吸附劑表面的活性中心就要吸附流動(dòng)相分子。同時(shí)，當(dāng)試樣分子（分子。同時(shí)，當(dāng)試樣分子（X）被流動(dòng)被流動(dòng)相帶入柱內(nèi)，只要它們?cè)诠潭ㄏ嘤幸欢ㄏ?/p>

55、帶入柱內(nèi)，只要它們?cè)诠潭ㄏ嘤幸欢ǔ潭鹊谋Ａ艟鸵〈鷶?shù)目相當(dāng)?shù)囊驯晃潭鹊谋Ａ艟鸵〈鷶?shù)目相當(dāng)?shù)囊驯晃降牧鲃?dòng)相溶劑分用）于是，在固定相附的流動(dòng)相溶劑分用）于是，在固定相表面發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附表面發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附: X + nSad = Xad + nS 達(dá)平衡時(shí)達(dá)平衡時(shí), ,有有 nadnadadSXSXK其中Kad為吸附平衡常數(shù)，值大表示組分在吸附劑上保留強(qiáng)，難于洗脫。Kad值小,則保留值弱，易于洗脫。試樣中各組分據(jù)此得以分離。Kad值可通過吸附等溫線數(shù)據(jù)求出。 2.固定相固定相 吸附色譜所用固定相多是一些吸附活吸附色譜所用固定相多是一些吸附活性強(qiáng)弱不等的吸附劑，如性強(qiáng)弱不等的吸附劑，如硅膠、氧化鋁、

56、硅膠、氧化鋁、聚酸膠等聚酸膠等。由于硅膠的優(yōu)點(diǎn)較多，如線性。由于硅膠的優(yōu)點(diǎn)較多，如線性容量較高，機(jī)械性能好，不溶脹，與大多容量較高，機(jī)械性能好，不溶脹，與大多數(shù)試樣不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等，因此，以硅膠數(shù)試樣不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等，因此，以硅膠用得最多。用得最多。 在高效液相色譜法中，表面多孔型在高效液相色譜法中，表面多孔型和全多孔型都可作吸附色譜中的固定相，和全多孔型都可作吸附色譜中的固定相，它們具有填料均勻、粒度小?？籽\的優(yōu)它們具有填料均勻、粒度小。孔穴淺的優(yōu)點(diǎn)，能極大地提高柱效。但表面多孔型由點(diǎn)，能極大地提高柱效。但表面多孔型由于試樣容量較小，目前最廣泛使用的還是于試樣容量較小，目前最廣泛使用的還是

57、全多孔型微粒填料全多孔型微粒填料。3 流動(dòng)相流動(dòng)相 一般把吸附色譜中一般把吸附色譜中流動(dòng)相稱作洗脫流動(dòng)相稱作洗脫劑劑。在吸附色譜中對(duì)極性大的試樣往往。在吸附色譜中對(duì)極性大的試樣往往采用極性強(qiáng)的洗脫劑；對(duì)極性弱的試樣采用極性強(qiáng)的洗脫劑；對(duì)極性弱的試樣宜用極性弱的洗脫劑。洗脫劑的極性強(qiáng)宜用極性弱的洗脫劑。洗脫劑的極性強(qiáng)弱可用溶劑強(qiáng)度參數(shù)（弱可用溶劑強(qiáng)度參數(shù)（0）來衡量，來衡量，0越大，表示洗脫劑的極性越強(qiáng)。越大，表示洗脫劑的極性越強(qiáng)。下表列出一些常用溶劑在氧化鋁吸附劑中的下表列出一些常用溶劑在氧化鋁吸附劑中的0值。在硅膠吸附劑中值。在硅膠吸附劑中0值的順序相同，數(shù)值的順序相同，數(shù)值可換算（值可換算

58、（0硅膠硅膠=0.770氧化鋁）。氧化鋁）。 液固色譜最適宜分離那些溶液固色譜最適宜分離那些溶解在非極性溶劑中、具有中等相解在非極性溶劑中、具有中等相對(duì)分子質(zhì)量且為非離子型的試樣。對(duì)分子質(zhì)量且為非離子型的試樣。 特別適用于分離異構(gòu)體。特別適用于分離異構(gòu)體。( (四）離子交換色譜法（四）離子交換色譜法（IECIEC） 此法是利用此法是利用離子交換原理和液相色譜離子交換原理和液相色譜技術(shù)技術(shù)的結(jié)合來測(cè)定溶液中陽離子和陰離子的結(jié)合來測(cè)定溶液中陽離子和陰離子的一種分離分析方法。的一種分離分析方法。凡在凡在溶液中溶液中能夠電能夠電離的物質(zhì)，離的物質(zhì)，通常都可用離子交換色譜法進(jìn)通常都可用離子交換色譜法進(jìn)行

59、分離行分離。它不僅適用無機(jī)離子混合物的分。它不僅適用無機(jī)離子混合物的分離，亦可用于有機(jī)物的分離，例如氨基酸、離，亦可用于有機(jī)物的分離，例如氨基酸、核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子。因此，應(yīng)用核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子。因此，應(yīng)用范圍較廣。范圍較廣。 1 1離子交換原理離子交換原理 離子交換色譜法是利用不同離子交換色譜法是利用不同待測(cè)待測(cè)離子離子對(duì)固定相對(duì)固定相親和力的差別親和力的差別來實(shí)現(xiàn)分來實(shí)現(xiàn)分離的。離的。 其固定相采用其固定相采用離子交換樹脂離子交換樹脂，樹，樹脂上分布有脂上分布有固定的帶電荷基團(tuán)和可游固定的帶電荷基團(tuán)和可游離的平衡離子離的平衡離子。RSO3-H+M+RSO3-M+ H+RNR3+

60、Cl-+X-RNR3+X-+ Cl-陽離子交換陽離子交換： 當(dāng)待分析物質(zhì)電離后產(chǎn)生的離子可與當(dāng)待分析物質(zhì)電離后產(chǎn)生的離子可與樹脂上可游離的平衡離子進(jìn)行可逆交換，樹脂上可游離的平衡離子進(jìn)行可逆交換，其交換反應(yīng)通式如下：其交換反應(yīng)通式如下：一般形式：一般形式： R一一AB RBA 達(dá)達(dá)平衡平衡時(shí)，以濃度表示的平衡常數(shù)（離時(shí)，以濃度表示的平衡常數(shù)（離子交換反應(yīng)的選擇系數(shù)）子交換反應(yīng)的選擇系數(shù)）： rrABABABK/ 式中式中Ar，Br 分別代表樹脂相中分別代表樹脂相中洗脫劑離子（洗脫劑離子（A）和試樣離子（和試樣離子（B）的濃的濃度，度，A、B則代表它們?cè)谌芤褐械臐舛?。則代表它們?cè)谌芤褐械臐舛取?