第七章高效液相色譜法

1、三、示差折光檢測(cè)器三、示差折光檢測(cè)器四、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器四、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器五、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器五、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器一、固定相一、固定相二、流動(dòng)相二、流動(dòng)相三、保留機(jī)理三、保留機(jī)理四、色譜條件選擇四、色譜條件選擇一、簡(jiǎn)介一、簡(jiǎn)介二、二、一般一般分離分離流程流程三、原理三、原理四、色譜分離的特點(diǎn)四、色譜分離的特點(diǎn) 一、紫外吸收檢測(cè)器一、紫外吸收檢測(cè)器二、熒光檢測(cè)器二、熒光檢測(cè)器02022-6-141六、樹(shù)脂預(yù)處理及再生六、樹(shù)脂預(yù)處理及再生七、實(shí)驗(yàn)技術(shù)七、實(shí)驗(yàn)技術(shù)八、八、 離子交換法的應(yīng)用離子交換法的應(yīng)用 一、基本原理一、基本原理二、凝膠的種類(lèi)二、凝膠的種類(lèi)三、操作方法三、操作方法四、應(yīng)用四、應(yīng)用一、

2、離子交換一、離子交換二、填料二、填料三、三、IECIEC的保留機(jī)理的保留機(jī)理四、離子交換色譜條件四、離子交換色譜條件的選擇的選擇五、影響離子交換的有五、影響離子交換的有關(guān)因素關(guān)因素02022-6-142一、柱技術(shù)一、柱技術(shù)二、洗脫方式二、洗脫方式三、流動(dòng)相三、流動(dòng)相四、分離模式的選擇四、分離模式的選擇0一、制備分離一、制備分離二、樣品前處理二、樣品前處理三、三、HPLC應(yīng)用應(yīng)用四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例2022-6-143 以液體為流動(dòng)相的色譜法稱(chēng)為液相色譜法。以液體為流動(dòng)相的色譜法稱(chēng)為液相色譜法。采用普通規(guī)格的固定相及流動(dòng)相常壓輸送的液采用普通規(guī)格的固定相及流動(dòng)相常壓輸送的液相色譜法則為經(jīng)典液

3、相柱色譜，其柱效低、而相色譜法則為經(jīng)典液相柱色譜，其柱效低、而且一般不具備在線檢測(cè)器，通常作為分離手段且一般不具備在線檢測(cè)器，通常作為分離手段使用。使用。HPLC是以經(jīng)典的液相柱色譜為基礎(chǔ)，引是以經(jīng)典的液相柱色譜為基礎(chǔ)，引入了氣相色譜的理論與實(shí)驗(yàn)方法，流動(dòng)相改為入了氣相色譜的理論與實(shí)驗(yàn)方法，流動(dòng)相改為高壓輸送，采用高效固定相及在線檢測(cè)等手段，高壓輸送，采用高效固定相及在線檢測(cè)等手段，發(fā)展而成的分離分析方法。該法具有分離效能發(fā)展而成的分離分析方法。該法具有分離效能高、分析速度快及儀器化等特點(diǎn)，因而稱(chēng)為高高、分析速度快及儀器化等特點(diǎn)，因而稱(chēng)為高效液相色譜法。效液相色譜法。2022-6-144 (1

4、)柱內(nèi)徑柱內(nèi)徑，填充劑粒度，填充劑粒度、均勻性、均勻性，新型固定相的問(wèn)世新型固定相的問(wèn)世 。 (2)柱長(zhǎng)柱長(zhǎng)，填充劑機(jī)械強(qiáng)度，填充劑機(jī)械強(qiáng)度，供液壓力，供液壓力和進(jìn)樣壓力和進(jìn)樣壓力，流動(dòng)相流速，流動(dòng)相流速（15ml/min）（78個(gè)峰個(gè)峰/10min）。）。 (3)采用光學(xué)原理的檢測(cè)器采用光學(xué)原理的檢測(cè)器。 2022-6-145 (1)樣品受限制少，對(duì)易分解、不容易氣化、樣品受限制少，對(duì)易分解、不容易氣化、分子量大、高極性的有機(jī)物（分子量大、高極性的有機(jī)物（7080%的有機(jī)的有機(jī)物）可用物）可用HPLC分析。分析。 (2)不用制備衍生物，減少了誤差。不用制備衍生物，減少了誤差。 (3)進(jìn)樣量大

5、（進(jìn)樣量大（500800L），易制備。），易制備。 (4)分離效率降低。分離效率降低。2022-6-146高效液相色譜儀及一般分離流程見(jiàn)圖高效液相色譜儀及一般分離流程見(jiàn)圖7-1。1、概念、概念 HPLC：以溶劑或某種溶液為流動(dòng)相，：以溶劑或某種溶液為流動(dòng)相，以裝在柱子里的固體為固定相，用高壓輸以裝在柱子里的固體為固定相，用高壓輸液泵將流動(dòng)相壓入柱子，使樣品組分在柱液泵將流動(dòng)相壓入柱子，使樣品組分在柱子里進(jìn)行分離的柱色譜法。子里進(jìn)行分離的柱色譜法。2、分類(lèi)、分類(lèi) 根據(jù)色譜柱所用填充劑的不同，根據(jù)色譜柱所用填充劑的不同，HPLC分離原理有：吸附色譜，分配色譜分離原理有：吸附色譜，分配色譜, 鍵鍵合

6、相色譜，離子交換色譜，凝膠色譜等。合相色譜，離子交換色譜，凝膠色譜等。2022-6-1472022-6-148用液液分配色譜的機(jī)理來(lái)討論高效液相色譜的普遍性問(wèn)題。用液液分配色譜的機(jī)理來(lái)討論高效液相色譜的普遍性問(wèn)題。 色譜的分離過(guò)程色譜的分離過(guò)程( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖7-2)7-2)。（。（a a）在裝好填料的柱子中加）在裝好填料的柱子中加上樣品，然后用溶劑洗脫，樣品中各組分（若有上樣品，然后用溶劑洗脫，樣品中各組分（若有A A、B B、C C三三個(gè)組分）的分子沿流動(dòng)相流動(dòng)方向移動(dòng)。（個(gè)組分）的分子沿流動(dòng)相流動(dòng)方向移動(dòng)。（b b）和（）和（c c）表）表示組分的移動(dòng)。（示組分的移動(dòng)。（d d）表示經(jīng)過(guò)一

7、段時(shí)間的洗脫以后，）表示經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的洗脫以后，A A、B B、C C三個(gè)組分已經(jīng)被分離開(kāi)，不同組分在柱子中移動(dòng)速度不同三個(gè)組分已經(jīng)被分離開(kāi)，不同組分在柱子中移動(dòng)速度不同而得到了分離，也就是說(shuō)不同的組分在柱子上存在而得到了分離，也就是說(shuō)不同的組分在柱子上存在差速遷差速遷移移現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 另外，對(duì)照（另外，對(duì)照（a）和（）和（d）可以）可以發(fā)現(xiàn)剛上樣后，溶質(zhì)分子形成的發(fā)現(xiàn)剛上樣后，溶質(zhì)分子形成的色帶（又叫譜帶）較窄，而到了色帶（又叫譜帶）較窄，而到了（d）中，各組分的譜帶明顯變）中，各組分的譜帶明顯變寬，這說(shuō)明同一組分沿柱子移動(dòng)寬，這說(shuō)明同一組分沿柱子移動(dòng)時(shí)，存在著擴(kuò)散問(wèn)題，即時(shí)，存在著擴(kuò)散問(wèn)題

8、，即譜帶的譜帶的擴(kuò)散。擴(kuò)散。圖圖7-2 三組分樣品三組分樣品分離過(guò)程示意圖分離過(guò)程示意圖2022-6-149 差速遷移差速遷移：不同組分在柱子中移動(dòng)速度不同而使：不同組分在柱子中移動(dòng)速度不同而使其混合物得到分離，即不同的組分在柱子上存在其混合物得到分離，即不同的組分在柱子上存在差速遷移現(xiàn)象。差速遷移現(xiàn)象。引起原因引起原因：在分配色譜中，由于：在分配色譜中，由于不同組分在固液兩相的分配系數(shù)不同引起；在離不同組分在固液兩相的分配系數(shù)不同引起；在離子交換色譜中，主要是由于各組分對(duì)固定相的靜子交換色譜中，主要是由于各組分對(duì)固定相的靜電引力不同造成的。電引力不同造成的。 譜帶擴(kuò)展譜帶擴(kuò)展：同一組分沿色譜

9、柱移動(dòng)時(shí)，色帶由窄：同一組分沿色譜柱移動(dòng)時(shí)，色帶由窄變寬，即同一組分在柱子上存在譜帶擴(kuò)展現(xiàn)象。變寬，即同一組分在柱子上存在譜帶擴(kuò)展現(xiàn)象。產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：由于同一個(gè)化合物的不同分子，在通：由于同一個(gè)化合物的不同分子，在通過(guò)柱子時(shí)平均遷移速度不同造成的。其原因是由過(guò)柱子時(shí)平均遷移速度不同造成的。其原因是由于渦流擴(kuò)散和各種傳質(zhì)情況的差異造成了同一物于渦流擴(kuò)散和各種傳質(zhì)情況的差異造成了同一物質(zhì)不同分子的差速遷移。質(zhì)不同分子的差速遷移。2022-6-1410 目前應(yīng)用較多的有紫外吸收檢測(cè)器、熒光檢測(cè)目前應(yīng)用較多的有紫外吸收檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器、蒸發(fā)光散射器、電化學(xué)檢測(cè)器、化

10、學(xué)發(fā)光檢測(cè)器、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器、安培檢測(cè)器及示差折光檢測(cè)器等。檢測(cè)器、安培檢測(cè)器及示差折光檢測(cè)器等。 紫外檢測(cè)器是紫外檢測(cè)器是HPLC應(yīng)用最普遍的檢測(cè)器，利用應(yīng)用最普遍的檢測(cè)器，利用紫外分光光度計(jì)的原理對(duì)各組分進(jìn)行檢測(cè)，屬濃度紫外分光光度計(jì)的原理對(duì)各組分進(jìn)行檢測(cè)，屬濃度型檢測(cè)器。靈敏度、精密度及線性范圍均較好。既型檢測(cè)器。靈敏度、精密度及線性范圍均較好。既用于等濃度，也用于梯度洗脫。用于等濃度，也用于梯度洗脫。但但只能用于對(duì)紫外只能用于對(duì)紫外線有吸收的組分的檢測(cè)，且流動(dòng)相的選擇有一定的線有吸收的組分的檢測(cè)，且流動(dòng)相的選擇有一定的局限性，其截止波長(zhǎng)必須小于檢測(cè)波長(zhǎng)。局限性，其截止波長(zhǎng)必須小于檢測(cè)

11、波長(zhǎng)。2022-6-1411 熒光檢測(cè)器利用熒光分光光度計(jì)的原理對(duì)熒光檢測(cè)器利用熒光分光光度計(jì)的原理對(duì)各組分進(jìn)行檢測(cè)，其靈敏度高于紫外吸收檢測(cè)各組分進(jìn)行檢測(cè)，其靈敏度高于紫外吸收檢測(cè)器，但只適用于能產(chǎn)生熒光或其衍生物能發(fā)熒器，但只適用于能產(chǎn)生熒光或其衍生物能發(fā)熒光的物質(zhì)。主要用于氨基酸、多環(huán)芳烴、維生光的物質(zhì)。主要用于氨基酸、多環(huán)芳烴、維生素、甾體化合物及酶等的檢測(cè)。在用于氨基酸素、甾體化合物及酶等的檢測(cè)。在用于氨基酸檢測(cè)時(shí)，需用衍生法制備衍生物，其衍生法分檢測(cè)時(shí)，需用衍生法制備衍生物，其衍生法分為柱前與柱后衍生兩種，常用鄰苯二甲醛或異為柱前與柱后衍生兩種，常用鄰苯二甲醛或異氰硫基苯為衍生化試

12、劑，是分析氨基酸應(yīng)用最氰硫基苯為衍生化試劑，是分析氨基酸應(yīng)用最廣的方法。廣的方法。 2022-6-1412 屬于通用型檢測(cè)器。其檢測(cè)原理是液體屬于通用型檢測(cè)器。其檢測(cè)原理是液體都有折光指數(shù)，很少有兩種液體具有相同的都有折光指數(shù)，很少有兩種液體具有相同的折光指數(shù)，所以折光指數(shù)，所以 化合物都可用這種檢測(cè)器化合物都可用這種檢測(cè)器檢出。當(dāng)流動(dòng)相恒定地流過(guò)檢測(cè)池時(shí)，其折檢出。當(dāng)流動(dòng)相恒定地流過(guò)檢測(cè)池時(shí)，其折光指數(shù)不變，儀器得到一條基本平直的基線。光指數(shù)不變，儀器得到一條基本平直的基線。當(dāng)有組分峰流過(guò)去時(shí)檢測(cè)池時(shí)，折光指數(shù)發(fā)當(dāng)有組分峰流過(guò)去時(shí)檢測(cè)池時(shí)，折光指數(shù)發(fā)生變化，記錄儀記下這信號(hào)，即為色譜圖。生變

13、化，記錄儀記下這信號(hào)，即為色譜圖。其缺點(diǎn)：靈敏度較少低，檢出下限為其缺點(diǎn)：靈敏度較少低，檢出下限為10-10-7g/mL7g/mL；易受溫度和流速的影響；不能進(jìn)行；易受溫度和流速的影響；不能進(jìn)行梯度洗脫梯度洗脫。 2022-6-1413 蒸發(fā)光散射檢測(cè)器是蒸發(fā)光散射檢測(cè)器是20世紀(jì)世紀(jì)90年代出現(xiàn)年代出現(xiàn)的最新型通用檢測(cè)器，可用于揮發(fā)性低于流的最新型通用檢測(cè)器，可用于揮發(fā)性低于流動(dòng)相的任何樣品組分的檢測(cè)，但對(duì)于有紫外動(dòng)相的任何樣品組分的檢測(cè)，但對(duì)于有紫外吸收的樣品組分檢測(cè)靈敏度較低，因而主要吸收的樣品組分檢測(cè)靈敏度較低，因而主要用于糖類(lèi)、高分子化合物、高級(jí)脂肪酸、磷用于糖類(lèi)、高分子化合物、高級(jí)

14、脂肪酸、磷脂、維生素、氨基酸、甘油三酯及甾體類(lèi)等脂、維生素、氨基酸、甘油三酯及甾體類(lèi)等幾十類(lèi)化合物。幾十類(lèi)化合物。 2022-6-1414 這種檢測(cè)器是示差折光檢測(cè)器的理想替代品。這種檢測(cè)器是示差折光檢測(cè)器的理想替代品。其檢測(cè)原理是：將流出色譜柱的流動(dòng)相及組分其檢測(cè)原理是：將流出色譜柱的流動(dòng)相及組分先引入已通氣體的蒸發(fā)室，加熱，使流動(dòng)相蒸先引入已通氣體的蒸發(fā)室，加熱，使流動(dòng)相蒸發(fā)而除去；樣品組分在蒸發(fā)室內(nèi)形成氣溶膠，發(fā)而除去；樣品組分在蒸發(fā)室內(nèi)形成氣溶膠，而后進(jìn)入檢測(cè)室；用強(qiáng)光或激光照射氣溶膠產(chǎn)而后進(jìn)入檢測(cè)室；用強(qiáng)光或激光照射氣溶膠產(chǎn)生光散射，測(cè)定散射光強(qiáng)而獲得組分的濃度信生光散射，測(cè)定散射光

15、強(qiáng)而獲得組分的濃度信號(hào)。號(hào)。2022-6-1415 化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的高選化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的高選擇性及高靈敏度的新型檢測(cè)器，其設(shè)備簡(jiǎn)單，擇性及高靈敏度的新型檢測(cè)器，其設(shè)備簡(jiǎn)單，自身發(fā)光，不需光源，價(jià)格便宜，是一種有發(fā)自身發(fā)光，不需光源，價(jià)格便宜，是一種有發(fā)展前途的檢測(cè)器，可用于藥物代謝分析及免疫展前途的檢測(cè)器，可用于藥物代謝分析及免疫研究。其檢測(cè)原理是：將流出色譜柱的組分與研究。其檢測(cè)原理是：將流出色譜柱的組分與發(fā)光試劑混合，產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，光輻射可發(fā)光試劑混合，產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，光輻射可用光導(dǎo)纖維傳輸，由光電倍增管檢測(cè)，從而獲用光導(dǎo)纖維傳輸，由光電倍增管檢測(cè)，從

16、而獲得信號(hào)。得信號(hào)。2022-6-1416幾種主要檢測(cè)器的基本特性幾種主要檢測(cè)器的基本特性 2022-6-1417 HPLCHPLC發(fā)展早期，其填料常用固體吸附劑作固定相，發(fā)展早期，其填料常用固體吸附劑作固定相，這種色譜叫液這種色譜叫液固吸附色譜；另一類(lèi)填料常采用固吸附色譜；另一類(lèi)填料常采用在固相載體上涂上一層固定液作為固定相（其代在固相載體上涂上一層固定液作為固定相（其代替物是鍵合填料），替物是鍵合填料）， 這種色譜是液這種色譜是液液分配色譜。液分配色譜。鍵合填料即將配基直接鍵合在固體基質(zhì)上作為固鍵合填料即將配基直接鍵合在固體基質(zhì)上作為固定相。反相色譜填料是其中之一。定相。反相色譜填料是其中

17、之一。 所謂反相色譜或正相色譜，其叫法是根據(jù)填料和所謂反相色譜或正相色譜，其叫法是根據(jù)填料和流動(dòng)相的相對(duì)極性來(lái)區(qū)別。流動(dòng)相的相對(duì)極性來(lái)區(qū)別。流動(dòng)相極性弱于固定流動(dòng)相極性弱于固定相的液相色譜法叫正相色譜。相的液相色譜法叫正相色譜。如以硅膠為吸附劑，如以硅膠為吸附劑，以有機(jī)溶劑為流動(dòng)相的吸附色譜中，由于硅膠以有機(jī)溶劑為流動(dòng)相的吸附色譜中，由于硅膠（SiOSiO2 2XHXH2 2O O）表面大量硅羥基的存在，其極性強(qiáng)）表面大量硅羥基的存在，其極性強(qiáng)于流動(dòng)相，故是正相色譜。于流動(dòng)相，故是正相色譜。流動(dòng)相極性強(qiáng)于固定流動(dòng)相極性強(qiáng)于固定相的液相色譜叫反相色譜。相的液相色譜叫反相色譜。如以有機(jī)溶劑加水作如

18、以有機(jī)溶劑加水作流動(dòng)相，以烷基、苯基鍵合相填料作固定相的色流動(dòng)相，以烷基、苯基鍵合相填料作固定相的色譜就是反相色譜。反相高效液相色譜是應(yīng)用最廣譜就是反相色譜。反相高效液相色譜是應(yīng)用最廣的一類(lèi)高效液相色譜法。的一類(lèi)高效液相色譜法。 2022-6-1418 由固體剛性基質(zhì)和鍵合在基質(zhì)上的配基組成。由固體剛性基質(zhì)和鍵合在基質(zhì)上的配基組成。 （1 1）基質(zhì)（擔(dān)體）：硅膠。其表面有大量深淺和孔徑不同）基質(zhì)（擔(dān)體）：硅膠。其表面有大量深淺和孔徑不同的孔隙，這樣就使硅膠的表面積大大擴(kuò)大了。一般常用孔的孔隙，這樣就使硅膠的表面積大大擴(kuò)大了。一般常用孔徑在徑在6-12nm6-12nm。（2 2）配基：配基都是不

19、同類(lèi)型的有機(jī)基團(tuán)。采用直接鍵合的）配基：配基都是不同類(lèi)型的有機(jī)基團(tuán)。采用直接鍵合的方法固定到基質(zhì)上。方法固定到基質(zhì)上。 其方法：通過(guò)有機(jī)氯硅烷與硅膠表面其方法：通過(guò)有機(jī)氯硅烷與硅膠表面硅羥基反應(yīng)鍵合上去的。即：硅羥基反應(yīng)鍵合上去的。即：= Si-OHOSi-OHOSi-OH=RSiCl3H2O= Si-OOSi-OOSi-OH=RSiCl= Si-OOSi-OOSi-OH=RSiOH= Si-OOSi-OOSi-O-Si(CH3)3=RSiO-Si(CH3)3(CH3)3SiCl硅膠基質(zhì) 鈍化劑(除去殘余硅羥基)R為配基R(CH2)nCH3=(CH2)nCN=Arn=372022-6-1419

20、 此類(lèi)鍵合相表面基團(tuán)為非極性烴此類(lèi)鍵合相表面基團(tuán)為非極性烴基，如十八烷基鍵合相（十八烷基鍵合硅膠，基，如十八烷基鍵合相（十八烷基鍵合硅膠，octadecylsilane, ODS, C18）以及辛烷基（）以及辛烷基（C8）、乙基、）、乙基、甲基和苯基鍵合相。其中苯基可誘導(dǎo)極化，所以也甲基和苯基鍵合相。其中苯基可誘導(dǎo)極化，所以也可視為弱極性鍵合相?？梢暈槿鯓O性鍵合相。 國(guó)內(nèi)產(chǎn)品有國(guó)內(nèi)產(chǎn)品有YWG-C18和和YWG-C8 和和YWG-C6H5，國(guó)外代表性，國(guó)外代表性產(chǎn)品有：產(chǎn)品有：Nucleosil C18，Spherisorb ODS-2，Zorbox- C8等。等。HPLC中中80%的分離工作

21、所用的固定相都是的分離工作所用的固定相都是ODS ，流動(dòng)相為不，流動(dòng)相為不同比例的水和甲醇，所以是反相技術(shù)。為提高固定相極性，同比例的水和甲醇，所以是反相技術(shù)。為提高固定相極性，可縮短烷基的鏈長(zhǎng)度，選用可縮短烷基的鏈長(zhǎng)度，選用YWG-C8為固定相。為固定相。YWG-C6H5為反為反相，用于分離芳香族化合物。相，用于分離芳香族化合物。 2022-6-1420 常見(jiàn)的中等極性鍵合相有常見(jiàn)的中等極性鍵合相有醚基鍵合相。這種鍵合相既可作正相又可作反醚基鍵合相。這種鍵合相既可作正相又可作反相色譜的固定相，視流動(dòng)相的極性而定。國(guó)內(nèi)相色譜的固定相，視流動(dòng)相的極性而定。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品有產(chǎn)品有YWG-ROR，進(jìn)口產(chǎn)品

22、有，進(jìn)口產(chǎn)品有Permaphase-ETH。此類(lèi)鍵合相應(yīng)用較少。此類(lèi)鍵合相應(yīng)用較少。 常用的極性鍵合相有氨基、氰常用的極性鍵合相有氨基、氰基鍵合相用。這種鍵合相既可作正相又可作反基鍵合相用。這種鍵合相既可作正相又可作反相色譜的固定相。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品有相色譜的固定相。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品有YWG-NH2、YWG-CN 和和YQG-NH2、YQG-CN ；進(jìn)口產(chǎn)品有；進(jìn)口產(chǎn)品有Nucleosil NH2或或CN ，Lichrosorb NH2或或Zorbox-CN。2022-6-1421 極性溶劑。常用：極性溶劑。常用：有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑( (如甲醇、異丙醇、乙腈、二氧六環(huán)如甲醇、異丙醇、乙腈、二氧六環(huán)) )水水 在

23、這些溶劑中，水的洗脫能力最弱。所以在反相在這些溶劑中，水的洗脫能力最弱。所以在反相色譜的梯度洗脫中，色譜的梯度洗脫中，A A液以水為主，液以水為主，B B液以有機(jī)溶液以有機(jī)溶劑為主。洗脫過(guò)程中逐漸向流動(dòng)相中添加有機(jī)溶劑為主。洗脫過(guò)程中逐漸向流動(dòng)相中添加有機(jī)溶劑，就達(dá)到了逐漸增加洗脫強(qiáng)度的目的。相反，劑，就達(dá)到了逐漸增加洗脫強(qiáng)度的目的。相反，如果向水中添加無(wú)機(jī)鹽，則是減弱了洗脫劑的強(qiáng)如果向水中添加無(wú)機(jī)鹽，則是減弱了洗脫劑的強(qiáng)度，增強(qiáng)了樣品組分在柱子上的保留。度，增強(qiáng)了樣品組分在柱子上的保留。 RPCRPC中應(yīng)用最廣的流動(dòng)相是中應(yīng)用最廣的流動(dòng)相是: :水水甲醇甲醇 、水、水乙腈乙腈注：注：甲醇和乙

24、腈一般用色譜純，而水應(yīng)當(dāng)是二次蒸甲醇和乙腈一般用色譜純，而水應(yīng)當(dāng)是二次蒸餾水或蒸餾水經(jīng)脫離子處理餾水或蒸餾水經(jīng)脫離子處理2022-6-1422（兩種模型）（兩種模型）一個(gè)分子有親水部分和疏水部分兩類(lèi)基團(tuán)。親水一個(gè)分子有親水部分和疏水部分兩類(lèi)基團(tuán)。親水基團(tuán)如基團(tuán)如OHOH、-NH-NH2 2、-COOH-COOH和和-SH-SH等極性官能團(tuán)，等極性官能團(tuán)，疏水基團(tuán)如苯環(huán)疏水基團(tuán)如苯環(huán)-CH-CH3 3、-CH-CH2 2- -等基團(tuán)。等基團(tuán)。當(dāng)一個(gè)非極性溶質(zhì)或分子中的非極性部分放入一當(dāng)一個(gè)非極性溶質(zhì)或分子中的非極性部分放入一個(gè)極性溶劑中時(shí)，這個(gè)非極性部分（即疏水性基個(gè)極性溶劑中時(shí)，這個(gè)非極性部分

25、（即疏水性基團(tuán)）與極性溶劑之間相互產(chǎn)生了一個(gè)斥力，分子團(tuán)）與極性溶劑之間相互產(chǎn)生了一個(gè)斥力，分子中的非極性部分總是趨向于與其他非極性部分聚中的非極性部分總是趨向于與其他非極性部分聚集，以減少與極性溶劑的接觸面積，減小表面張集，以減少與極性溶劑的接觸面積，減小表面張力，使體系能量最低。這種溶質(zhì)分子的非極性表力，使體系能量最低。這種溶質(zhì)分子的非極性表面區(qū)域在水中傾向于減小與極性溶劑的接觸面積面區(qū)域在水中傾向于減小與極性溶劑的接觸面積的效應(yīng)叫做疏水作用或疏溶劑效應(yīng)。的效應(yīng)叫做疏水作用或疏溶劑效應(yīng)。2022-6-1423 在在RPCRPC中，有機(jī)水溶液作流動(dòng)相，溶質(zhì)在非中，有機(jī)水溶液作流動(dòng)相，溶質(zhì)在非

26、極性的配基（烷基、苯基等）上的保留，極性的配基（烷基、苯基等）上的保留，就是由于溶質(zhì)中的疏水基團(tuán)傾向于與配基就是由于溶質(zhì)中的疏水基團(tuán)傾向于與配基結(jié)合而造成的。結(jié)合而造成的。 溶質(zhì)中的疏水性越強(qiáng)，與配基的結(jié)合地越溶質(zhì)中的疏水性越強(qiáng)，與配基的結(jié)合地越牢。所以有機(jī)同系物中隨著烷基鏈長(zhǎng)的增牢。所以有機(jī)同系物中隨著烷基鏈長(zhǎng)的增加，其保留值也增大。加，其保留值也增大。2022-6-1424 樣品分子和固定相上的配基在流動(dòng)相中都是溶劑化的。當(dāng)樣品分子和固定相上的配基在流動(dòng)相中都是溶劑化的。當(dāng)樣品分子保留在柱子上時(shí)，樣品分子與配基接觸，兩者之樣品分子保留在柱子上時(shí)，樣品分子與配基接觸，兩者之間結(jié)合面上的溶劑化

27、分子被間結(jié)合面上的溶劑化分子被“擠擠”走，進(jìn)入流動(dòng)相。被走，進(jìn)入流動(dòng)相。被“擠擠”走的溶劑分子有走的溶劑分子有Z Z個(gè)。當(dāng)樣品分子被洗脫下來(lái)時(shí)，樣個(gè)。當(dāng)樣品分子被洗脫下來(lái)時(shí)，樣品分子進(jìn)入了流動(dòng)相，樣品分子與配基的接觸面重新被溶品分子進(jìn)入了流動(dòng)相，樣品分子與配基的接觸面重新被溶劑化，重新溶劑化所需的溶劑分子是劑化，重新溶劑化所需的溶劑分子是Z Z個(gè)，與保留時(shí)被個(gè)，與保留時(shí)被“擠擠”走的溶劑分子相等。走的溶劑分子相等。 固定相 吸附解吸 固定相 樣品樣品Z個(gè)2022-6-1425計(jì)量置換模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：計(jì)量置換模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： lgK=lgI-ZlgDlgK=lgI-ZlgD0 0 式中式

28、中KK為容量因子；為容量因子；lgIlgI為常數(shù)；為常數(shù)；Z Z為配基礎(chǔ)與樣為配基礎(chǔ)與樣品分子接觸面在樣品分子被保留時(shí)釋放出來(lái)的溶品分子接觸面在樣品分子被保留時(shí)釋放出來(lái)的溶劑分子數(shù)；劑分子數(shù)； DD0 0 為洗脫劑中強(qiáng)溶劑的濃度。為洗脫劑中強(qiáng)溶劑的濃度。 在反相色譜中，樣品與配基靠疏水作用結(jié)合。而在反相色譜中，樣品與配基靠疏水作用結(jié)合。而洗脫液如水洗脫液如水甲醇體系中，醇比水更容易使疏水甲醇體系中，醇比水更容易使疏水性配基和樣品溶劑化，在保留與置換中，醇在起性配基和樣品溶劑化，在保留與置換中，醇在起作用，所以上式中作用，所以上式中DD0 0 為甲醇濃度。當(dāng)柱子、溶為甲醇濃度。當(dāng)柱子、溶劑、樣品

29、分子、溫度固定后，劑、樣品分子、溫度固定后，Z Z為常數(shù)。以為常數(shù)。以lgKlgK對(duì)對(duì)lgDlgD0 0 作圖可得一條直線。通過(guò)此表達(dá)式，使作圖可得一條直線。通過(guò)此表達(dá)式，使洗脫劑濃度與保留值建立了直線的關(guān)系式。洗脫劑濃度與保留值建立了直線的關(guān)系式。2022-6-1426 當(dāng)樣品組分不是離子型化合物，優(yōu)先選用反相色譜來(lái)進(jìn)行當(dāng)樣品組分不是離子型化合物，優(yōu)先選用反相色譜來(lái)進(jìn)行分離。分離。RPCRPC體系選擇順序：首先選柱子再選流動(dòng)相，然后再體系選擇順序：首先選柱子再選流動(dòng)相，然后再考慮檢測(cè)器、溫度、洗脫方式、進(jìn)樣量等條件?？紤]檢測(cè)器、溫度、洗脫方式、進(jìn)樣量等條件。 常選常選 ODSODS柱（其配基

30、為十八烷基）。該柱子優(yōu)點(diǎn)：疏水性柱（其配基為十八烷基）。該柱子優(yōu)點(diǎn)：疏水性強(qiáng)，分離性能好，樣品分子在柱內(nèi)保留值大，應(yīng)用面廣。強(qiáng)，分離性能好，樣品分子在柱內(nèi)保留值大，應(yīng)用面廣。 另外：對(duì)于生物蛋白質(zhì)（大分子量），一般用另外：對(duì)于生物蛋白質(zhì)（大分子量），一般用C C4 4-C-C8 8的填的填料柱；料柱； 含含-CN-CN或或-NO-NO2 2的化合物，一般用苯基型填料柱；的化合物，一般用苯基型填料柱；多糖、類(lèi)固醇這樣的強(qiáng)極性物質(zhì)可以使用氨基柱、氰基柱。多糖、類(lèi)固醇這樣的強(qiáng)極性物質(zhì)可以使用氨基柱、氰基柱。氨基柱的配基為氨基柱的配基為-RNH-RNH2 2，它可以在一定的條件下，分別當(dāng)正，它可以在一

31、定的條件下，分別當(dāng)正相柱、反相柱和離子交換柱使用，是一種特殊的填料。相柱、反相柱和離子交換柱使用，是一種特殊的填料。 2022-6-1427 首選：甲醇水首選：甲醇水 體系體系 若純甲醇的洗脫能力還不夠強(qiáng)，則要添加或換用若純甲醇的洗脫能力還不夠強(qiáng)，則要添加或換用其他洗脫能更強(qiáng)的溶劑。常用的溶劑洗脫能力強(qiáng)其他洗脫能更強(qiáng)的溶劑。常用的溶劑洗脫能力強(qiáng)弱的順序?yàn)椋喝醯捻樞驗(yàn)椋核?乙腈乙腈 甲醇甲醇 二氧六環(huán)二氧六環(huán) 四四氫呋喃氫呋喃 異丙醇異丙醇若物質(zhì)有發(fā)色團(tuán)有紫外吸收，用紫外檢測(cè)器。檢測(cè)若物質(zhì)有發(fā)色團(tuán)有紫外吸收，用紫外檢測(cè)器。檢測(cè)波長(zhǎng)最常用波長(zhǎng)最常用254nm254nm，因?yàn)榇瞬ㄩL(zhǎng)下燈源光度最強(qiáng)。

32、，因?yàn)榇瞬ㄩL(zhǎng)下燈源光度最強(qiáng)。若樣品組分無(wú)紫外吸收，則可選示差折光檢測(cè)器。若樣品組分無(wú)紫外吸收，則可選示差折光檢測(cè)器。 rtrt總之，選擇色譜條件是根據(jù)總之，選擇色譜條件是根據(jù)“樣品組分樣品組分”確定的。確定的。2022-6-1428 利用離子交換劑作為固定相，以適宜的溶利用離子交換劑作為固定相，以適宜的溶劑作為流動(dòng)相，使被分離混合物中的各組分按劑作為流動(dòng)相，使被分離混合物中的各組分按其離子交換親和力的不同而得到分離。其離子交換親和力的不同而得到分離。 離子交換劑是不溶性高分子化合物，其分離子交換劑是不溶性高分子化合物，其分子中含有解離性離子交換基團(tuán)，當(dāng)一定量的水子中含有解離性離子交換基團(tuán)，當(dāng)一

33、定量的水溶液通過(guò)交換柱時(shí)，能與存在于溶液中的陽(yáng)離溶液通過(guò)交換柱時(shí)，能與存在于溶液中的陽(yáng)離子或陰離子物質(zhì)起可逆的交換作用。子或陰離子物質(zhì)起可逆的交換作用。2022-6-1429 陽(yáng)離子陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換樹(shù)脂強(qiáng)酸型強(qiáng)酸型 弱酸型弱酸型 PO3HCOOH,OCH2COOHC6H4OHSO3H陰離子陰離子交換樹(shù)脂交換樹(shù)脂強(qiáng)堿型強(qiáng)堿型 弱堿型弱堿型 N(CH3)2XC2H4OHN(CH3)3X NR2NHRNH22022-6-1430 （SCX） 電離程度不受溶液電離程度不受溶液pH變化的影響，在變化的影響，在pH 114范圍內(nèi)均能進(jìn)行離子交換反應(yīng)。范圍內(nèi)均能進(jìn)行離子交換反應(yīng)。RSO3H + NaOH

34、RSO3Na + H2ORSO3H + NaCl RSO3Na + HCl RSO3Na + KCl RSO3K + NaCl 氫型鈉型2022-6-1431 聚苯乙烯強(qiáng)酸型樹(shù)脂：聚苯乙烯強(qiáng)酸型樹(shù)脂： 一般為黑褐色，是最常用的強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換一般為黑褐色，是最常用的強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，以苯乙烯為單位，向上下左右延伸的網(wǎng)狀結(jié)樹(shù)脂，以苯乙烯為單位，向上下左右延伸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是它的母體。母體上連結(jié)許多構(gòu)是它的母體。母體上連結(jié)許多SOSO3 3H H。CH2CHCH2CHCH2CHCH2SO3HSO3HSO3HCH2CHCH2CHCH2CHCH2SO3HSO3H2022-6-1432常見(jiàn)型號(hào)：國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂

35、中強(qiáng)酸常見(jiàn)型號(hào)：國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂中強(qiáng)酸1 17 7（上海樹(shù)脂廠（上海樹(shù)脂廠#732#732）、強(qiáng)酸型）、強(qiáng)酸型#1#1（南開(kāi)大學(xué)樹(shù)脂廠）和國(guó)外（南開(kāi)大學(xué)樹(shù)脂廠）和國(guó)外產(chǎn)品產(chǎn)品Dowex50Dowex50、Amberlite IR-120Amberlite IR-120、Zeo Zeo Karb225Karb225、Zerolit225Zerolit225、wofatit Kwofatit K、Permutit Permutit Q Q、Iiwatit S100Iiwatit S100都屬于這種。都屬于這種。特性：這種樹(shù)脂很穩(wěn)定，使用得當(dāng)，經(jīng)過(guò)幾百特性：這種樹(shù)脂很穩(wěn)定，使用得當(dāng)，經(jīng)過(guò)幾百次交換，交換當(dāng)量

36、也改變不大。對(duì)各種試劑也次交換，交換當(dāng)量也改變不大。對(duì)各種試劑也較穩(wěn)定，如較長(zhǎng)時(shí)間浸在較穩(wěn)定，如較長(zhǎng)時(shí)間浸在5%5%氫氧化鈉、氫氧化鈉、0.1%0.1%高高錳酸鉀、過(guò)氧化氫水溶液、錳酸鉀、過(guò)氧化氫水溶液、0.1M0.1M硝酸中也不會(huì)硝酸中也不會(huì)改變性能。不溶于水和一般有機(jī)溶劑，耐熱性改變性能。不溶于水和一般有機(jī)溶劑，耐熱性也比其他樹(shù)脂好，必要時(shí)可以在沸水浴上也比其他樹(shù)脂好，必要時(shí)可以在沸水浴上l00l00左右處理。左右處理。 2022-6-1433酚磺酸型樹(shù)脂酚磺酸型樹(shù)脂 是在聚乙烯樹(shù)脂出現(xiàn)以前就被廣泛應(yīng)用的強(qiáng)酸性樹(shù)脂，是在聚乙烯樹(shù)脂出現(xiàn)以前就被廣泛應(yīng)用的強(qiáng)酸性樹(shù)脂，可以用對(duì)羥基苯磺酸和甲醛縮

37、合而成?？梢杂脤?duì)羥基苯磺酸和甲醛縮合而成。國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂中華東強(qiáng)酸陽(yáng)國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂中華東強(qiáng)酸陽(yáng)4242和國(guó)外產(chǎn)品和國(guó)外產(chǎn)品Amberlite IR-100、IR-105、Dowex30、Zerolit215、Zeo Karb215、wofatit K 、wofatit KS都屬于這種。這種樹(shù)脂一般為黑色，交換量比苯都屬于這種。這種樹(shù)脂一般為黑色，交換量比苯乙烯樹(shù)脂小，遇堿或氧化劑時(shí)，性能易變化。在不同乙烯樹(shù)脂小，遇堿或氧化劑時(shí)，性能易變化。在不同pHpH的的堿性溶液中離子交換的作用不同，因?yàn)橛幸陨先秉c(diǎn)，故應(yīng)堿性溶液中離子交換的作用不同，因?yàn)橛幸陨先秉c(diǎn)，故應(yīng)用范圍較小。用范圍較小。 CH2CH2CH2OHC

38、H2SO3HCH2OHCH2CH2OHOHCH2CH2OHSO3H2022-6-1434 (SAX) 電離程度不受溶液電離程度不受溶液pH變化的影響，在變化的影響，在pH 114范圍內(nèi)均能進(jìn)行離子交換反應(yīng)。范圍內(nèi)均能進(jìn)行離子交換反應(yīng)。羥型氯型RN+(CH3)3OH- + HCl RN+(CH3)3Cl- + H2O RN+(CH3)3OH- + NaCl RN+(CH3)3Cl- + NaOH RN+(CH3)32SO42- + 2NaCl RN+(CH3)3Cl- + Na2SO4 2022-6-1435 樹(shù)脂的母體和苯乙烯強(qiáng)酸性樹(shù)脂相同，區(qū)別在于母樹(shù)脂的母體和苯乙烯強(qiáng)酸性樹(shù)脂相同，區(qū)別在于

39、母體上連結(jié)有季銨。國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂中強(qiáng)堿性體上連結(jié)有季銨。國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂中強(qiáng)堿性201（南開(kāi)大學(xué)樹(shù)（南開(kāi)大學(xué)樹(shù)脂廠）、強(qiáng)堿性脂廠）、強(qiáng)堿性201 7（上海樹(shù)脂廠（上海樹(shù)脂廠717）和國(guó)外產(chǎn)品）和國(guó)外產(chǎn)品Nalcite SAR、Dowex1、Dowex2、Amberlite IRA-400、Ambertite lRA-410、Ambertite XE-98、PermutitS、PermutitS、Lewatit M、Zerolit FF等都屆于這種。等都屆于這種。這種強(qiáng)堿性樹(shù)脂對(duì)酸、堿和有機(jī)溶劑亦較穩(wěn)定，但在濃這種強(qiáng)堿性樹(shù)脂對(duì)酸、堿和有機(jī)溶劑亦較穩(wěn)定，但在濃硝酸中不穩(wěn)定。游離型（硝酸中不穩(wěn)定。游離型（OH型）

40、比鹽型（型）比鹽型（Cl型）的耐型）的耐熱性差，超過(guò)熱性差，超過(guò)40-45就不穩(wěn)定，因此一般商品都是就不穩(wěn)定，因此一般商品都是Cl型。型。 CH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CH2N+(CH3)3CH2N+(CH3)3Cl-Cl-2022-6-1436 (WCX) COOH電離程度受溶液電離程度受溶液pH變化的影響很變化的影響很大，其交換能力隨溶液大，其交換能力隨溶液pH的下降而減少，在的下降而減少，在酸性溶液中幾乎不發(fā)生交換反應(yīng)。所以羧酸陽(yáng)酸性溶液中幾乎不發(fā)生交換反應(yīng)。所以羧酸陽(yáng)離子樹(shù)脂的交換反應(yīng)必須在離子樹(shù)脂的交換反應(yīng)必須在pH7的溶液中才的溶液中才能正常進(jìn)行，對(duì)酸性更弱的酚羥

41、基樹(shù)脂，則應(yīng)能正常進(jìn)行，對(duì)酸性更弱的酚羥基樹(shù)脂，則應(yīng)在在pH9的溶液中才能進(jìn)行反應(yīng)。的溶液中才能進(jìn)行反應(yīng)。 RCOOH + NaOH RCOONa + H2ORCOONa + KCl RCOOK + NaCl 2022-6-1437 含有含有 - COOH 的樹(shù)脂，母體有芳香族和脂肪的樹(shù)脂，母體有芳香族和脂肪族兩種。脂肪族類(lèi)型中用甲基丙烯酸和二乙烯基苯族兩種。脂肪族類(lèi)型中用甲基丙烯酸和二乙烯基苯聚合的較多。芳香族類(lèi)型的用二羥基苯酸和甲醛聚聚合的較多。芳香族類(lèi)型的用二羥基苯酸和甲醛聚合的較多。國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂中弱酸合的較多。國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂中弱酸l0l l28（上海樹(shù)脂廠（上海樹(shù)脂廠#724）、弱酸性）、弱酸性

42、#10l（南開(kāi)大學(xué)樹(shù)脂廠）和國(guó)外產(chǎn)（南開(kāi)大學(xué)樹(shù)脂廠）和國(guó)外產(chǎn)品品Ambertite IRC-50、Wofatit C、Zerolit 226都屬都屬于弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。于弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。 CHCHCH2CH2CCCH3CH2CH3CH2COOHCOOHCOOHCH2CH3CCH2CH2CHCH2022-6-1438 (WAX) 基團(tuán)的電離能力弱，和弱酸型陽(yáng)離子樹(shù)脂基團(tuán)的電離能力弱，和弱酸型陽(yáng)離子樹(shù)脂一樣，電離程度受溶液一樣，電離程度受溶液pH變化的影響很大，變化的影響很大，其交換能力隨溶液其交換能力隨溶液pH的降低而增大，在堿性的降低而增大，在堿性溶液中幾乎不發(fā)生交換反應(yīng)。所以交換反

43、應(yīng)必溶液中幾乎不發(fā)生交換反應(yīng)。所以交換反應(yīng)必須在須在pH7的溶液中才能正常進(jìn)行。的溶液中才能正常進(jìn)行。 RN+H3OH- + HCl RN+H3Cl- + H2O RN+H3Cl- + Na2SO4 RN+H32SO42- + 2NaCl 2022-6-1439 含有含有 -NH2，NH，等基團(tuán)的陰離子交換樹(shù)脂。國(guó)產(chǎn)樹(shù)，等基團(tuán)的陰離子交換樹(shù)脂。國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂中弱堿脂中弱堿330（上海樹(shù)脂廠（上海樹(shù)脂廠# 701）、弱堿）、弱堿3112（上海樹(shù)脂（上海樹(shù)脂廠廠#704）、華東弱堿陰）、華東弱堿陰32l、弱堿性、弱堿性# 301（南開(kāi)大學(xué)樹(shù)脂（南開(kāi)大學(xué)樹(shù)脂廠）、弱堿性廠）、弱堿性330（同（同1）和國(guó)外

44、產(chǎn)品）和國(guó)外產(chǎn)品Ambertite IR4B、Wofatit M、wofatit N、LewatitM、Dowex3、Fermutit W等等都屬于此種。其基本結(jié)構(gòu)如下。含有都屬于此種。其基本結(jié)構(gòu)如下。含有-NH-基團(tuán)的堿性較強(qiáng)，基團(tuán)的堿性較強(qiáng)，含有含有NH2或或NH的堿性較弱。這種樹(shù)脂有黃、橙、黑等的堿性較弱。這種樹(shù)脂有黃、橙、黑等顏色。顏色。NHNHCH2NHNHCH2CH2CH2NHCH2CH2NHNHCH2NHNHCH2CH2NHNHCH22022-6-1440強(qiáng)性和弱性離子交換樹(shù)脂的區(qū)別：交換速度不一樣：強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性樹(shù)脂交換快轉(zhuǎn)型時(shí)體積變化不一樣：強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性樹(shù)脂由游離型轉(zhuǎn)為鹽型時(shí)，

45、體積變化小，水洗容易達(dá)到中性；弱酸和弱堿性樹(shù)脂由游離型轉(zhuǎn)為鹽型時(shí)，體積顯著變化，水洗不容易達(dá)到中性；但是強(qiáng)酸性樹(shù)脂的由鹽型轉(zhuǎn)為游離型時(shí)需要大量的酸處理。2022-6-1441離子交換色譜法，在早期都采用高分子聚合物，離子交換色譜法，在早期都采用高分子聚合物，如苯乙烯二乙烯苯為基體的離子交換樹(shù)脂作如苯乙烯二乙烯苯為基體的離子交換樹(shù)脂作固定相。因這種固定相具有膨脹性、不耐壓、固定相。因這種固定相具有膨脹性、不耐壓、表面的微孔型結(jié)構(gòu)影響傳質(zhì)速率，所以在高效表面的微孔型結(jié)構(gòu)影響傳質(zhì)速率，所以在高效液相離子交換色譜法中已被離子型鍵合相所代液相離子交換色譜法中已被離子型鍵合相所代替。替。2022-6-14

46、42 最常見(jiàn)的離子型鍵合相是以薄殼型或全多最常見(jiàn)的離子型鍵合相是以薄殼型或全多孔微粒硅膠為載體，表面再經(jīng)化學(xué)鍵合成各種孔微粒硅膠為載體，表面再經(jīng)化學(xué)鍵合成各種離子交換基團(tuán)。離子交換基團(tuán)。 陰離子鍵合相常用強(qiáng)酸性磺陰離子鍵合相常用強(qiáng)酸性磺酸型（酸型（SO3H），而陽(yáng)離子鍵合相常用強(qiáng)堿性），而陽(yáng)離子鍵合相常用強(qiáng)堿性季銨鹽型（季銨鹽型（N+R3Cl-）。）。 國(guó)產(chǎn)的離子化學(xué)鍵合相有國(guó)產(chǎn)的離子化學(xué)鍵合相有YWG-SO3H、YWG-N+R3Cl-和和YSG-SO3H、YSG-N+R3Cl-。2022-6-1443填料的柱容量：可用交換容量或吸附容量表示。填料的柱容量：可用交換容量或吸附容量表示。 用單位

47、量的填料含有可交換基團(tuán)的數(shù)量表示。其用單位量的填料含有可交換基團(tuán)的數(shù)量表示。其單位：微摩爾單位：微摩爾/ /克（克（mol/g）或）或 微摩爾微摩爾/ /毫升毫升（mol/mL）。）。 在特定色譜條件（動(dòng)態(tài)或靜態(tài)）下，填料吸附某在特定色譜條件（動(dòng)態(tài)或靜態(tài)）下，填料吸附某樣品組分的最大量。用樣品組分的最大量。用mg/g、g/L或或mol/g、mol/mL表示。吸附量是可變的：其值隨測(cè)定方表示。吸附量是可變的：其值隨測(cè)定方法、流動(dòng)相的成分和樣品的變化而變化。法、流動(dòng)相的成分和樣品的變化而變化。2022-6-1444交換容量受溶液交換容量受溶液pHpH值的影響很大，特別是弱離子值的影響很大，特別是弱

48、離子交換色譜填料。因?yàn)樗鼈兊慕粨Q基團(tuán)需要在一定交換色譜填料。因?yàn)樗鼈兊慕粨Q基團(tuán)需要在一定的的 pHpH值條件下才能完全電離，故受值條件下才能完全電離，故受 pHpH值的影響值的影響更大。見(jiàn)圖更大。見(jiàn)圖7-37-3。圖圖7-3 PH值對(duì)交換容量的影響值對(duì)交換容量的影響2022-6-1445由圖可知：由圖可知：強(qiáng)陽(yáng)離子交換色譜填料強(qiáng)陽(yáng)離子交換色譜填料 pHpH 1 1時(shí)才有明顯交換時(shí)才有明顯交換容量，容量，pHpH大時(shí)，交換容量幾乎不再變化；而弱陽(yáng)大時(shí)，交換容量幾乎不再變化；而弱陽(yáng)離子交換色譜填料離子交換色譜填料pH pH 6 6時(shí)才有明顯交換容量，時(shí)才有明顯交換容量，且且PHPH越大，交換容量越

49、大。越大，交換容量越大。強(qiáng)陰離子交換色譜填料，強(qiáng)陰離子交換色譜填料，pH pH 1010時(shí)才能使用；時(shí)才能使用；而弱陰離子交換色譜填料，而弱陰離子交換色譜填料，pHpH8 8時(shí)才有明顯交換時(shí)才有明顯交換容量，且容量，且PHPH越小，交換容量越大。越小，交換容量越大。 由上可知，強(qiáng)陽(yáng)和強(qiáng)陰離子交換色譜填料，具有由上可知，強(qiáng)陽(yáng)和強(qiáng)陰離子交換色譜填料，具有比弱陽(yáng)（陰）離子交換色譜填料更大的比弱陽(yáng)（陰）離子交換色譜填料更大的pHpH值使用值使用范圍，能適應(yīng)較多的化合物在不同的范圍，能適應(yīng)較多的化合物在不同的 pHpH條件下進(jìn)條件下進(jìn)行分離或使用行分離或使用 pHpH梯度進(jìn)行洗脫，所以應(yīng)用較廣。梯度進(jìn)行

50、洗脫，所以應(yīng)用較廣。但是對(duì)于一些保留太強(qiáng)的樣品，選用弱離子交換但是對(duì)于一些保留太強(qiáng)的樣品，選用弱離子交換色譜填料更方便些。色譜填料更方便些。2022-6-1446起主要決定作用的：靜電力起主要決定作用的：靜電力 將交換基團(tuán)和樣品分子近似地看作為兩個(gè)點(diǎn)電荷，將交換基團(tuán)和樣品分子近似地看作為兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們之間的作用力它們之間的作用力 F F 為：為： F=qF=q1 1q q2 2 / r/ r2 2 式中式中q q1 1、q q2 2分別為兩個(gè)點(diǎn)電荷電量；分別為兩個(gè)點(diǎn)電荷電量；為介質(zhì)的為介質(zhì)的介電常數(shù)；介電常數(shù)；r r為兩點(diǎn)電荷之間的距離。為兩點(diǎn)電荷之間的距離。 在在IECIEC中，交換基團(tuán)的

51、大小及電荷在固定中，交換基團(tuán)的大小及電荷在固定pHpH值條件值條件下是不發(fā)生變化的，所以樣品組分與交換基團(tuán)的下是不發(fā)生變化的，所以樣品組分與交換基團(tuán)的作用力作用力 F F 隨樣品組分的帶電情況及作用距離的不隨樣品組分的帶電情況及作用距離的不同而變化。正是這種各組分與交換基團(tuán)之間有不同而變化。正是這種各組分與交換基團(tuán)之間有不同的作用力而使它們得以分離。同的作用力而使它們得以分離。2022-6-1447 在離子交換色譜中，如果流動(dòng)相的在離子交換色譜中，如果流動(dòng)相的pH pH 值改變，就會(huì)改變值改變，就會(huì)改變樣品分子的電離平衡，從而改變樣品組分的帶電情況，使樣品分子的電離平衡，從而改變樣品組分的帶電

52、情況，使保留值發(fā)生變化。保留值發(fā)生變化。 在在陽(yáng)陽(yáng)IECIEC中，樣品組分應(yīng)該帶有正電荷，多是由于樣品分中，樣品組分應(yīng)該帶有正電荷，多是由于樣品分子中含有各種氨基形成的正電荷。離解平衡：子中含有各種氨基形成的正電荷。離解平衡： R-NHR+ H+ RN+H2R 而在而在陰陰IECIEC中，樣品分子應(yīng)該帶負(fù)電荷，多是由于羧酸根中，樣品分子應(yīng)該帶負(fù)電荷，多是由于羧酸根或其他酸根離解形成的負(fù)離子。離解平衡：或其他酸根離解形成的負(fù)離子。離解平衡： RCOOH R COO- + H+ 可見(jiàn)，在可見(jiàn)，在陽(yáng)陽(yáng)IECIEC中，中，當(dāng)當(dāng)pHpH值減小值減小時(shí)時(shí)( (即即H H+ +濃度增大濃度增大) )，促使，

53、促使樣品組分形成更多的正電荷。這會(huì)使樣品組分對(duì)陽(yáng)離子交樣品組分形成更多的正電荷。這會(huì)使樣品組分對(duì)陽(yáng)離子交換劑表面帶負(fù)電的交換基團(tuán)親合力增加，換劑表面帶負(fù)電的交換基團(tuán)親合力增加，使保留值增加使保留值增加。 在在陰陰IECIEC中，中，當(dāng)當(dāng)pHpH值增大時(shí)值增大時(shí)( H( H+ +濃度減小濃度減小) )，促使樣品組分，促使樣品組分上酸根的離解，形成更多的負(fù)電荷，因而使樣品組分對(duì)陰上酸根的離解，形成更多的負(fù)電荷，因而使樣品組分對(duì)陰離子交換劑表面帶正電的交換基團(tuán)親合力增加，離子交換劑表面帶正電的交換基團(tuán)親合力增加，使保留值使保留值增加增加。 2022-6-1448當(dāng)樣品為蛋白質(zhì)時(shí)，分析蛋白質(zhì)在陰、陽(yáng)離

54、子交換色譜當(dāng)樣品為蛋白質(zhì)時(shí)，分析蛋白質(zhì)在陰、陽(yáng)離子交換色譜中，中，PH值改變對(duì)保留值影響。值改變對(duì)保留值影響。在選擇弱陰、陽(yáng)離子交換填料時(shí)，既要考慮填料在一定在選擇弱陰、陽(yáng)離子交換填料時(shí)，既要考慮填料在一定PHPH值下的離解度（值下的離解度（PHPH越小：越?。篧AXWAX離解度越大，離解度越大，WCXWCX離解度越離解度越?。忠紤]在一定?。忠紤]在一定PHPH值下流動(dòng)相的保留值（值下流動(dòng)相的保留值（PHPH越?。宏?yáng)越小：陽(yáng)IECIEC中保留越小，陰中保留越小，陰IECIEC中，保留越大）。這兩個(gè)是矛盾的。中，保留越大）。這兩個(gè)是矛盾的。在選擇條件時(shí)要注意，特別是流動(dòng)相在選擇條件時(shí)要

55、注意，特別是流動(dòng)相PHPH的確定。的確定。H+H+OH-OH-陰離子陽(yáng)離子兩性離子PH=PI（等電點(diǎn)）PHPIPHPI在陰I EC中，流動(dòng)相須PHPI,且越大，蛋白質(zhì)保留越大。（ 負(fù)離子增多）蛋白質(zhì)不保留Pr NH2COO-Pr NH3+COO-Pr NH3+COOH在陽(yáng)I EC中，流動(dòng)相須PHPI,且越小，蛋白質(zhì)保留越大。（ 形成正離子更多）2022-6-1449圖圖7-4 7-4 蛋白質(zhì)的保留值蛋白質(zhì)的保留值( () )與其表面與其表面純電荷純電荷( () )及流動(dòng)相及流動(dòng)相PHPH的關(guān)系示意圖的關(guān)系示意圖2022-6-1450樣品在溶液中能形成離子，則首選離子交換色譜。樣品在溶液中能形成

56、離子，則首選離子交換色譜。離子交換色譜的柱子的選擇比其他色譜法更復(fù)雜。因?yàn)榻粨Q離子交換色譜的柱子的選擇比其他色譜法更復(fù)雜。因?yàn)榻粨Q基團(tuán)有四種類(lèi)型。樣品的離解也有不同方式，所以要根據(jù)基團(tuán)有四種類(lèi)型。樣品的離解也有不同方式，所以要根據(jù)樣品和實(shí)驗(yàn)室條件選擇適用的柱子。選擇柱子時(shí)可遵循下樣品和實(shí)驗(yàn)室條件選擇適用的柱子。選擇柱子時(shí)可遵循下列原則：列原則：定性、定量還是分離。定性、定量還是分離。分析型柱子：內(nèi)徑分析型柱子：內(nèi)徑4 48mm,8mm,長(zhǎng)度長(zhǎng)度5 525cm,25cm,流速流速0.5-3ml/min0.5-3ml/min。( (定性、定量用硬基質(zhì)填料定性、定量用硬基質(zhì)填料) )分離可以用高分子

57、球基質(zhì)。分離可以用高分子球基質(zhì)。2022-6-1451 含有各種氨基（含有各種氨基（-RNH2-RNH2，-NHR-NHR，-NR2-NR2）的組分，可）的組分，可在溶液中接受質(zhì)子，形成正離子，所以要用陽(yáng)離在溶液中接受質(zhì)子，形成正離子，所以要用陽(yáng)離子交換色譜柱子分離。子交換色譜柱子分離。 含有各種羧基的化合物，可以在溶液中放出質(zhì)子，含有各種羧基的化合物，可以在溶液中放出質(zhì)子，形成負(fù)離子，所以要用陰離子交換色譜填料。形成負(fù)離子，所以要用陰離子交換色譜填料。 等電點(diǎn)等電點(diǎn)PIPI值大的蛋白質(zhì)，易形成陽(yáng)離子，可優(yōu)先值大的蛋白質(zhì)，易形成陽(yáng)離子，可優(yōu)先選用陽(yáng)離子交換色譜；等電點(diǎn)選用陽(yáng)離子交換色譜；等電點(diǎn)

58、PIPI值小的蛋白質(zhì)，值小的蛋白質(zhì)，易形成負(fù)離子，可優(yōu)先選用陰離子交換色譜。易形成負(fù)離子，可優(yōu)先選用陰離子交換色譜。 2022-6-1452 一般小分子，選一般填料。而蛋白質(zhì)等分子量一般小分子，選一般填料。而蛋白質(zhì)等分子量很大的化合物，選用大孔徑填料很大的化合物，選用大孔徑填料( (常用內(nèi)孔徑在常用內(nèi)孔徑在25-50nm)25-50nm)。 鹽水鹽水 組成的溶液。組成的溶液。（鹽溶于水以后形成的離子（鹽溶于水以后形成的離子作為樣品組分的頂替離子）作為樣品組分的頂替離子） 洗脫強(qiáng)度：由頂替離子的濃度定。濃度越大，洗洗脫強(qiáng)度：由頂替離子的濃度定。濃度越大，洗脫能力越強(qiáng)。脫能力越強(qiáng)。 對(duì)樣品及儀器無(wú)

59、損害。例：對(duì)樣品及儀器無(wú)損害。例：NaCl作為流動(dòng)相時(shí)，作為流動(dòng)相時(shí)，Cl對(duì)不銹鋼有腐蝕性，要控制使用。對(duì)不銹鋼有腐蝕性，要控制使用。2022-6-1453對(duì)樣品溶解度無(wú)影響。所以常用具有緩沖作用對(duì)樣品溶解度無(wú)影響。所以常用具有緩沖作用的鹽的鹽梯度洗脫：鹽濃度由弱梯度洗脫：鹽濃度由弱強(qiáng)。改變洗脫強(qiáng)度可強(qiáng)。改變洗脫強(qiáng)度可以濃度梯度或以濃度梯度或PHPH梯度。梯度。 參見(jiàn)反相色譜部分。參見(jiàn)反相色譜部分。 操作溫度一般選用室溫，操作溫度一般選用室溫， 2022-6-1454交換溶液中氫離子的濃度顯著增高時(shí)，交換溶液中氫離子的濃度顯著增高時(shí)，會(huì)抑制陽(yáng)離子交換基團(tuán)的電離和目標(biāo)離會(huì)抑制陽(yáng)離子交換基團(tuán)的電離

60、和目標(biāo)離子的交換反應(yīng)。通常強(qiáng)酸性交換劑交換子的交換反應(yīng)。通常強(qiáng)酸性交換劑交換液的液的pHpH應(yīng)大于應(yīng)大于2 2。弱酸性交換劑的交換。弱酸性交換劑的交換液液pHpH應(yīng)在應(yīng)在6 6以上。以上。同樣在陰離子交換劑中，強(qiáng)堿性交換劑同樣在陰離子交換劑中，強(qiáng)堿性交換劑的交換液的的交換液的pHpH應(yīng)在應(yīng)在1212以下，弱堿性應(yīng)在以下，弱堿性應(yīng)在7 7以下。以下。2022-6-1455 主要取決于母體化合物的解離、目標(biāo)離主要取決于母體化合物的解離、目標(biāo)離子的電荷、半徑及酸堿性的強(qiáng)弱。解離常數(shù)子的電荷、半徑及酸堿性的強(qiáng)弱。解離常數(shù)大，酸堿性強(qiáng)者置換容易，但洗脫相對(duì)來(lái)說(shuō)大，酸堿性強(qiáng)者置換容易，但洗脫相對(duì)來(lái)說(shuō)較難。