第17章色谱分析概论
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1、第十七章第十七章 色谱分析法概论色谱分析法概论 chromatography色谱法是最重要的分离技术，篇幅约占书的三分之一色谱法是最重要的分离技术，篇幅约占书的三分之一 色谱法概述 色谱过程和术语 色谱法基本理论 基本类型色谱的分离机制 一、色谱法（一、色谱法（chromatograph）的起源和发展）的起源和发展 11906年由俄国植物学家Tsweet创立 植物色素分离植物色素分离见图示 2、1931年胡萝卜素异构体的分离 3、3040年代TLC、PC平板色谱法的出现 4、40年代瑞典科学家Tiselius等在分配液相色谱、 吸附色谱和电泳领域取得了成果 5、50年代英国Martin和Syn
2、ge建立GC色谱 6、60年代GC-MS联用 7、70年代HPLC崛起图示固定相固定相CaCO3颗粒颗粒流动相流动相石油醚石油醚 色谱柱色谱柱玻璃柱玻璃柱植物色素混合物Chroma + to + graph2现在：一种重要的分离、分析技术 分离混合物各组分并加以分析 固定相固定相除了固体，还可以是液体除了固体，还可以是液体 流动相流动相液体或气体液体或气体 色谱柱色谱柱各种材质和尺寸各种材质和尺寸 被分离组分被分离组分不再仅局限于有色物质不再仅局限于有色物质色谱学的重要作用色谱学的重要作用 应用的科学领域：生命科学、材料科学、环境科学等应用的科学领域：生命科学、材料科学、环境科学等 药学：药学
3、： 1 1、教材内容多，约占全书的三分之一。、教材内容多，约占全书的三分之一。 2 2、药学各个专业都会用到色谱分析法、药学各个专业都会用到色谱分析法 药典药典 20052005年版年版 20002000年版年版 部部 药品药品 19671967种种 16991699种种 HPLCHPLC分析分析 848848种种 567567种种 3 3、考研、考研 大综合包括大综合包括分析分析、有机、生理、生化、有机、生理、生化 其中分析其中分析7575分约近一半是色谱内容分约近一半是色谱内容定义：利用各组分物理化学性质的不同，在流动相流定义：利用各组分物理化学性质的不同，在流动相流 经固定相时，由于各组
4、分在两相间的吸附、分经固定相时，由于各组分在两相间的吸附、分 配或其它亲和力的差异而产生不同速度的移配或其它亲和力的差异而产生不同速度的移 动，最终达到分离的目的。动，最终达到分离的目的。图例图例分离基础：差速迁移分离基础：差速迁移 (例例:赛跑赛跑)目的：多组分分离，实现定性定量分析目的：多组分分离，实现定性定量分析图示分离机制：分离机制： 各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心 利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离吸附解吸再吸附再解吸无数次洗脱分开碳酸钙碳酸钙吸附剂吸附剂石油醚石油醚流动相流动相色素三、色谱法分类：三、色谱法分类： 1按两相的态分：按两相的态分：Mobile ph
5、ase stationary phase Liquid Solid L-S色谱色谱 LC Liquid Liquid L-L色谱色谱 Gas Solid G-S色谱色谱 GC Gas Liquid G-L色谱色谱 2按固定相的固定方式分：按固定相的固定方式分：吸附色谱：吸附色谱：利用物理吸附性能的差异（固定相固体）absorption chromatography L-S（液固吸附法）（液固吸附法） G-S （气固吸附法）（气固吸附法） 分配色谱：分配色谱：利用分配系数的不同（固定相液体）partition chromatography L-L（液液分配附法）（液液分配附法） G-L（气液分配
6、附法）（气液分配附法） 离子交换色谱：离子交换色谱：ion exchange chromatography size exclusion chromatography3按分离机制分：按分离机制分： 色谱法简单分类色谱法简单分类色谱法色谱法GSC液相色谱法液相色谱法 （LC）柱色柱色谱法谱法平面色平面色谱法谱法毛细管电泳法毛细管电泳法 （CE）LLCLSCIECSEC纸色纸色谱法谱法薄层色谱法薄层色谱法（TLC）LLCLLCLSC气相色谱法气相色谱法（GC）柱色柱色谱法谱法GLC超临界流体色谱法超临界流体色谱法 （SFC）优点：优点：“三高”、“一快”、“一广”缺点：缺点：一、色谱过程二、基本术
7、语1、流出曲线和色谱峰2、基线、噪音和漂移3、峰宽柱效参数4、峰高和峰面积定量参数5、保留值定性参数6、分配系数和容量因子相平衡参数7、分离因子和分离度分离参数8、等温线色谱过程：指物质分子（被分离组分分离组分）在相对运动的 两相（流动相流动相和固定相固定相）中的“分配”平衡过程以吸附色谱为例见图示色谱过程： 吸附 解吸再吸附 再解吸 反复多次洗脱被测组分分配系数不同 差速迁移 分离图示 吸附能力弱的组分先流出 吸附能力强的组分后流出 组分的结构和性质微小差异 与固定相作用差异 随流动相移动的速度不等 差速迁移 色谱分离。 流出曲线（色谱图流出曲线（色谱图 chromagtogram）：电信号
8、强 度随时间变化曲线 色谱峰色谱峰(peak)：流出曲线上突起部分 base line, noise and drift基线基线：仅有流动相通过检测器时产生 的信号曲线。反映检测器噪音 随时间变化的曲线 （稳定平直直线）噪音噪音：仪器本身所固有的，以噪音 带表示（仪器越好，噪音越小）漂移漂移：基线向某个方向稳定移动 （仪器未稳定造成）峰宽峰宽W：色谱峰两侧拐点切 线与基线相交的截距标准差标准差：为正态分布曲线两拐点间距离的一半。对应 0.607h处峰宽的一半 注：小，峰窄，柱效高半峰宽半峰宽W1/2：峰高一半处所对应的峰宽355. 221W4W21699. 1WW 峰高(peak height
9、；h)：组分在柱后出现浓度 极大时的检测信号，即色谱峰顶至基线的距离。 峰面积(peak area；A)：色谱曲线与基线间包围的面积。 保留时间保留时间 retention time, tR：从进样开始到组分出现浓度极大点时所需时间，即组分通过色谱柱所需要的时间 死时间死时间dead time, t0：不被固定相滞留组分的保留时间，相当于流动相到达检测器所需要的时间 调整保留时间调整保留时间tR：组分由于和固定相作用，比不作用的组分在柱种多停留的时间，即组分在固定相中滞留的时间。等于组分的保留时间与死时间之差值0tttRR表示组分在色谱固定相内滞留状态的参数表示组分在色谱固定相内滞留状态的参数
10、（1）时间表示的保留值）时间表示的保留值图示续前保留体积保留体积VR：从进样开始到组分出现浓度极大点时所需要的 流动相的体积。 VR与tR和Fc（流动相流速mL/min）的关系 死体积死体积V0：由进样器至检测器的流路中未被固定相占有的空间 体积。包括从进样器到色谱柱导管的体积、固定相的孔隙及颗 粒间隙、 柱出口导管及检测器内腔体积的总和。cRRFtVCRcRFtFV1无关；为定值，与注：310VVVVmCFtV00差，峰形，色谱峰扩展0V（2）用体积表示的保留值）用体积表示的保留值续前调整保留体积调整保留体积VR：保留体积与死体积之差，即组分 停留在固定相时所消耗流动相的体积CRRRFtVV
11、V0cRcRFtFV1无关；与注：V0 和 Vm、t0 和 tm 的区别V0 ：由进样器至检测器的流路中未被固定相占有的空间体积 ； 流定相充满死体积所需的时间为t0 。 Vm ：平衡时流动相在色谱柱中占有的体积，流动相经过色谱柱所需时间用tm 表示。 Vm V0，tm t0 的物理意义有区别。在多数情况下，可忽略导管和检测器内腔的容积，Vm 和 V0视为近似相等。mSCCK 1）分配系数）分配系数K（partition coefficient , 平衡常数） 定义：指在一定温度和压力下，组分在色谱柱中达分配 平衡后，在固定相与流动相中的浓度比2）容量因子）容量因子（capacity fact
