3A 色譜分類資料

物質(zhì)的分離是化學(xué)中最基本的研究手段。以色譜法為代表的分離科學(xué)與技術(shù)已成為自然科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)中的一個(gè)重要分支。分離成為合成、分析的瓶頸后處理、前處理KFCTCLSHE吸附色譜無機(jī)吸附劑防水開管柱色譜吸附天然產(chǎn)物有機(jī)合成分離分配色譜兩種溶劑液-液分配開管柱色譜分配淘汰紙色譜兩種溶劑液-液分配，吸附的水作固定相平板色譜分配薄層色譜用于分析優(yōu)于紙色譜平板色譜吸附分析氣相色譜氣液，氣固，毛細(xì)管氣液色譜為主加壓柱色譜分配？液相色譜正相色譜，反相色譜（化學(xué)鍵合相），離子交換，尺寸排阻加壓柱色譜分配？色譜分析的發(fā)展歷史HPLC是20世紀(jì)60-70年代發(fā)展起來的，在經(jīng)典LC（薄層色譜、柱色譜的吸附原理，紙色譜的分配原理）基礎(chǔ)上，引入GC的理論，在技術(shù)上采用了高壓泵，高效微粒固定相，高靈敏度檢測(cè)器，以及電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了LC分析的高速、高效、高靈敏和自動(dòng)化操作。

三高HighPerformanceLiquidChromatographyHighPerssureLiquidChromatographyHighSpeedLiquidChromatographyHorvvath(1967)、Huber(1967)、Kirkland(1969)分別研制技術(shù)上的突破：▲高效填料：細(xì)顆粒擔(dān)體材料、表面孔度可控、耐壓；特別是鍵合固定相▲高壓泵:克服細(xì)填料帶來的流速慢的缺點(diǎn)，加快了傳質(zhì)過程▲儀器檢測(cè)：高靈敏度連續(xù)檢測(cè)1975年，Small,Stevens和Baumen發(fā)表“NovelIonExchangeChromatographicMethodUsingConductimetricDetection”，采用離子抑制柱-電導(dǎo)檢測(cè)器檢測(cè)，標(biāo)志著離子色譜法的誕生。HPLC的重要特征是由“開放柱液相色譜”向“密閉柱液相色譜”方向發(fā)展。經(jīng)典LCHPLC粗粒多孔固定相全多孔微粒固定相顆粒減小，吸附或分配的有效面積大。柱效增加，但時(shí)間增加大口徑，長玻璃柱管小口徑，短不銹鋼柱重力加料高壓輸液泵幾千PSI，幾百大氣壓高壓使流動(dòng)相快速通過一些生化樣品受壓易分解變性PSIATMKPaPSI10.0686.8ATM14.61101.3KPa0.1460.0112MPa以下是中壓色譜Psi:每平方英寸多少英鎊，150－350×105帕（150－350atm,2000-4000PSI），美國不用SI單位制20種AA色譜要20hour,

HPLC

約1hour，CE約10－20min。早期HPLC的固定相用涂漬的方法制備，會(huì)大大降低色譜柱的柱效?，F(xiàn)代HPLC填料多用鍵合固定相，膜很薄，大大提高了柱效。載體（基質(zhì)）；硅膠，高聚物鍵合反應(yīng)：-Si-OH+Cl-Si(Me)2C18H37

Si-O-Si(Me)2-C18H37+HCl二甲基十八烷基硅氧基硅膠，ODS(Octa

Decyl

Silca)；C18

色譜柱的死體積Vo,DeadvolumeisthevolumeoftheliquidphaseinthecolumnSimplerule:Columndeadvolume=65%ofthevolumeofemptycolumnGC每年市場(chǎng)銷售額10億美元，HPLC約30億元對(duì)于揮發(fā)性物質(zhì)首選，400攝氏度以下，分子量<1200操作簡單，主要是溫度、流速等條件

快速，進(jìn)一步節(jié)約時(shí)間與整個(gè)樣品制備時(shí)間比微不足道石油化學(xué)家采用分餾法鑒別出石油中的200余種組分，采用毛細(xì)管GC僅需數(shù)小時(shí)即可完成。石油產(chǎn)品組成復(fù)雜，具有多沸程，要用毛細(xì)管GC。20多年性能毛細(xì)管柱（直接涂浸，不要載體）填充柱長度，U型螺旋狀10－100米1－5米內(nèi)徑0.1-0.8mm2-4mm膜厚度0.1-5微米10微米分離能力高（柱效高數(shù)百倍）低測(cè)量的是載氣中某組分即檢測(cè)器的響應(yīng)值和濃度型TCD，ECD濃度瞬間的變化組分的濃度成正比質(zhì)量型FID，F(xiàn)PD，TID，PID進(jìn)入檢測(cè)器的速度變化單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器某組分的量成正比體積和GC比較GC液相色譜蒸汽壓低，沸點(diǎn)低的化合物僅占有機(jī)物總數(shù)的20％高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、分子量大流動(dòng)相是惰性載氣，與組分無相互作用不同極性流動(dòng)相參與組分在固定相上的競爭，增加了一個(gè)控制和改進(jìn)分離條件的參數(shù)。有機(jī)溶劑做流動(dòng)相，成本高，污染高溫室溫，非破壞檢測(cè)器，可用于制備可用于蛋白質(zhì)，核酸，色素，高聚物熱導(dǎo)檢測(cè)器，氫火焰離子化通用檢測(cè)器缺少通用型檢測(cè)器蒸發(fā)激光散射，折光檢測(cè)對(duì)梯度敏感理論塔板數(shù)：GC=103，HPLC=104-105，CE=106GC可以加長柱長留的住，洗的出，分得開，看的見理論塔板數(shù) N容量因子 K’不對(duì)稱因子 TF

相對(duì)保留值 αNeff=5.54(tr’/w1/2)2=16(tr’/w)2K’是分配比，容量因子，保留因子，k’=ns/nm=tr’/t0，mol/molTF是不對(duì)稱因子，拖尾因子，0.05峰高處的半峰寬比值。A前/B后。相對(duì)保留值，分離因子，選擇性參數(shù)。α＝tr2’/tr1’，取決于固定相性質(zhì)。α=1無法分離，α>2較快分離.選擇流動(dòng)相，強(qiáng)、弱溶劑的組成物理性質(zhì)，沸點(diǎn)，粘度，紫外截止波長洗脫強(qiáng)度2<K’<50.5<K’<50溶劑強(qiáng)度表示溶劑對(duì)樣品的洗脫能力，決定于溶劑與溶質(zhì)之間分子的作用力。沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，用相對(duì)極性與溶解度參數(shù)作為指標(biāo)。最短時(shí)間選擇性α值增加梯度時(shí)間，梯度曲線（線性，凸型，或凹型），PH值，鹽的類型，有機(jī)溶劑組成最佳分離1、日本“肯定列表制度”對(duì)所有農(nóng)藥、獸藥、飼料添加劑都做了規(guī)定15種農(nóng)藥、獸藥禁止使用797種農(nóng)藥、獸藥及飼料添加劑設(shè)定了53862個(gè)限量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)沒有設(shè)定限量標(biāo)準(zhǔn)的——“一律標(biāo)準(zhǔn)”即含量不得超過0.01毫克/公斤——0.01ppm只有13種農(nóng)藥、獸藥和55種天然和化學(xué)合成營養(yǎng)劑等未設(shè)限量2006年5月29日起，只有符合要求的才能進(jìn)入日本市場(chǎng)2、我國限量標(biāo)準(zhǔn)

我國目前僅制訂了137種農(nóng)藥的477項(xiàng)殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，98種獸藥658項(xiàng)殘留限量標(biāo)準(zhǔn)。3、我國檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)我國還有391種農(nóng)藥、155種獸藥沒有殘留檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)盡快系統(tǒng)地制訂農(nóng)藥、獸藥殘留量檢測(cè)方法國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（質(zhì)檢總局、標(biāo)準(zhǔn)委、衛(wèi)生部、農(nóng)業(yè)部等部門負(fù)責(zé)）根據(jù)“肯定列表制度”，每種食品涉及的殘留限量平均為200項(xiàng)，有的甚至超過400項(xiàng)。如:鰻魚的殘留限量由現(xiàn)在43項(xiàng)增到96項(xiàng)；豬肉25項(xiàng)增到410項(xiàng)；大米由129項(xiàng)增到579項(xiàng)；茶葉由89項(xiàng)增到276項(xiàng)。實(shí)施上，具有針對(duì)性、隨意性和歧視性。愛吃烤鰻的日本人，每年自己生產(chǎn)2萬噸至3萬噸，其余進(jìn)口。在中國加入WTO之前，日本進(jìn)口市場(chǎng)90%以上的烤鰻都來自中國大陸，而福建則是我國最大的鰻魚養(yǎng)殖和加工基地。但是在“汞事件”、“恩諾沙星事件”和“孔雀石綠事件”等一系列針對(duì)中國的“烤鰻案”后，中國烤鰻僅占日本進(jìn)口的七成左右。在廈門，在連續(xù)的重創(chuàng)之下，6家烤鰻出口企業(yè)只剩下了3家擁有自營基地的企業(yè)。曾經(jīng)慘痛的教訓(xùn)，使得廈門口岸的三家幸存的烤鰻企業(yè)，投入700多萬元建設(shè)自有實(shí)驗(yàn)室，其中包括快速測(cè)汞儀、高效液相色譜儀、質(zhì)譜儀、微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室等。食品安全檢測(cè)技術(shù)（1of5）微生物檢測(cè)——由慢到快,由定性到定量傳統(tǒng)生物學(xué)技術(shù)微生物培養(yǎng)鏡檢法生物實(shí)驗(yàn)法現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)PCR法生物化學(xué)法(如ELISA)基因芯片法PolymeraseChainReaction(PCR)Enzyme-linkedimmunosorbentassay(ELISA)

食品安全檢測(cè)技術(shù)（2of5）重金屬元素檢測(cè)傳統(tǒng)的化學(xué)法時(shí)間長，定性定量準(zhǔn)確性差原子吸收、原子熒光單元素檢測(cè)ICP和ICP/MS多元素檢測(cè)，精確定量、快速食品安全檢測(cè)技術(shù)（3of5）前處理技術(shù)由單一成分到多成分由復(fù)雜緩慢到簡單快速回收率大大提高檢測(cè)技術(shù)傳統(tǒng)色譜技術(shù)——GC、HPLC、TLC單殘留檢測(cè)現(xiàn)代色譜技術(shù)多種先進(jìn)的進(jìn)樣技術(shù)現(xiàn)代化的檢測(cè)器色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)及色譜/多級(jí)串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用使一次性多殘留定性定量成為可能快速篩選法與確證方法的結(jié)合試

樣GC/MS測(cè)定乙腈?水層C18柱液々萃取石墨

/PSA柱濾液濃縮?定容乙腈萃取鹽析/pH調(diào)整丙酮-正己烷MultiAnalysisofPesticide-residues乙腈層濃縮?定容Foodanddrugadministration[FDA]Environmentalprotectionagency[EPA]Associationofofficialagriculturalchemists[AOAC]ADSORPTION吸附CHROMATOGRAPHYSurfaceinteractionsIonic(IEXChromatography)Dipole-Dipole(NormalPhase)分子間作用力導(dǎo)致偶極分子正負(fù)端吸引Dipole-InducedDipole(NormalPhase)Hydrophobic疏水性(ReversedPhase)Stereospecific(Chiral)HPLC的分類正相色譜（應(yīng)用較早）固定相是極性吸附柱，吸附位點(diǎn)是硅羥基，堿性化合物拖尾。薄層色譜70年代后，化學(xué)鍵合固定相開始采用，氰基柱，二醇基柱，氨基柱。流動(dòng)相用烴類，非極性。StationaryPhase:Silica(pH2-8),Alumina(pH2-12),BondedDiol,andNH2MobilePhase:Non-polarsolvents(Hexane,CHCl3)Applications:Non-polarandsemi-polarsamples;hexanesoluble（不溶于極性溶劑的樣品）;positionalisomers.Normal-PhaseHPLC正相色譜，反相色譜革命，反革命和平演變，反和平演變30%SilicaGel47%SilicabasedbondedphasesDiol二醇Amine胺基Cyano氰基3% Alumina氧化鋁20%Chiral（手性）

BondedPhases 在HPLC中用特制硅膠，機(jī)械性能好，不溶脹，無化學(xué)反應(yīng)。極性溶劑或水產(chǎn)生氫鍵，造成永久保留吸附溶劑分子先以單分子層形式占據(jù)活性中心點(diǎn)，吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附能力大時(shí)，溶劑分子脫附。反之，溶質(zhì)和流動(dòng)相分子在吸附劑表面競爭吸附。Physicaladsorptionisadynamicreversibleprocess.層析的硅膠、氧化鋁遇到水或甲醇，會(huì)產(chǎn)生氣泡、填充柱斷裂。極性由小到大流出，烴－有機(jī)鹵化物－硝基化合物－酯－醇－酸。特點(diǎn)：1、填料便宜2、適于脂溶性樣品（脂肪，芳香烴）3、應(yīng)用范圍小。如：流動(dòng)相和MS不匹配不適合用于1、強(qiáng)極性（不可逆吸附，相似相溶）2、非極性（不保留）3、離子型樣品（非脂溶性，溶于水）吸附色譜對(duì)同系物沒有選擇性（對(duì)分子量選擇性?。⒖煞蛛x異構(gòu)體反相色譜Reversed-PhaseHPLCPrinciple:Partitionofanalytesbetweenmobilephaseandstagnantphaseinsidetheporespace+adsorptiononthesurfaceofbondedphase.StationaryPhase:Hydrophobicsurfaces（疏水）ofmoietiesbondedonsilica(C18,C8,C5,Phenyl,CN)Mobilephase:MethanolorAcetonitrileandWater.Applications:~80%ofallseparationsdoneonRPHPLC.正相色譜Polar(specificbutnonionic)interactionsofanalyte

withpolaradsorptionsites(SiOH,-NH2,-CN,Diol)causeitsretention所有有機(jī)物都有疏水基團(tuán)，能和固定相作用。極性流動(dòng)相對(duì)生物大分子，蛋白質(zhì)，酶有利。smalldifferencesincomponentmolecularstructurecouldhaveasignificanteffectintheirretention

ReversedPhase

NormalPhase Octane,k’=4.3 Octanol,k’=3.5

Nonane,k’=7.8 Nonanol,k’=3.3硅膠做基質(zhì)，表面上鍵合上疏水基團(tuán)，有機(jī)溶劑在固定相表面平衡快，有利于梯度洗脫甲醇，乙睛（粘度小，滲透性好，便宜，與水互溶）（生物可降解）（甲醇20mL致死，20mg對(duì)眼睛有害）首選乙腈，粘度低，185-210nm無吸收。其它溶劑高UV吸收，高柱壓，純化困難（沸點(diǎn)高），不穩(wěn)定。REVERSED-PHASEINTERACTIONSInfluenceoftheeluenthydrophobicity離子色譜交聯(lián)聚苯乙烯出現(xiàn)，使得IC成為重要分離手段，用于原子能工業(yè)，稀土元素，裂變產(chǎn)物的分離。離子型化合物在C18H37上不保留，陽離子:AAS，AES，X射線熒光，中子活化，ICP-MS，陰離子用IC，靈敏快速。1975年，在離子交換層析的基礎(chǔ)上，加上一個(gè)抑制柱，消除流動(dòng)相背景干擾，采用電導(dǎo)檢測(cè)。因?yàn)闊o機(jī)離子不能用紫外檢測(cè)器，而電導(dǎo)信號(hào)被流動(dòng)相（強(qiáng)電解質(zhì)）背景淹沒，所以用與分離柱相反電荷的離子交換樹脂做抑制柱，使得流動(dòng)相電導(dǎo)下降。流動(dòng)相是強(qiáng)電解質(zhì)，酸堿緩沖液，制造管道要用化學(xué)惰性材料，如玻璃，聚四氟乙烯。微克每升的金屬檢出限，也不允許有金屬管道。抑制柱要定期再生。體積（尺寸）排阻，凝膠色譜流動(dòng)相是水-凝膠過濾色譜，流動(dòng)相是有機(jī)溶劑-凝膠滲透色譜?；谠嚇臃肿映叽绾托螤畈煌m用于較大分子分離。特點(diǎn)：柱子不保留分子，壽命長。保留時(shí)間短，譜峰窄，易檢測(cè)