第1页：第五章 高效液相色谱法第一节概述高效液相
第五章 高效液相色谱法第一节概述高效液相
- 第五章 高效液相色谱法第一节概述高效液相色谱法：以气相色谱为基础，在经典液相色谱实验和技术基础上建立的一种液相色谱法
- 一、HPLC与经典LC区别
- 二、HPLC与GC差别
- 三、高效液相色谱仪流程图
- 四、特点
第2页：一、 HPLC与经典LC区别主要区别
一、 HPLC与经典LC区别主要区别
- 一、 HPLC与经典LC区别主要区别：固定相差别，输液设备和检测手段
- 1.经典LC：仅做为一种分离手段柱内径1~3cm，固定相粒径>100μm且不均匀常压输送流动相柱效低（H↑，n↓）分析周期长无法在线检测
- 2.HPLC：分离和分析柱内径2~6mm，固定相粒径<10μm（球形，匀浆装柱）高压输送流动相柱效高（H↓，n↑）
第3页：二、 HPLC与GC差别相同
二、 HPLC与GC差别相同
- 二、 HPLC与GC差别相同：兼具分离和分析功能，均可以在线检测主要差别：分析对象的差别和流动相的差别
- 1.分析对象GC：能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品，高沸点、挥发性差、热稳定性差、离子型及高聚物的样品不可检测占有机物的20%HPLC：溶解后能制成溶液的样品，不受样品挥发性和热稳定性的限制分子量大
第4页：续前2.流动相差别
续前2.流动相差别
- 2.流动相差别
- GC：流动相为惰性气体
- 组分与流动相无亲合作用力，只与固定相作用
- HPLC：流动相为液体
- 流动相与组分间有亲合作用力，为提高柱的选择性、改善分离度增加了因素，对分离起很大作用
- 流动相种类较多，选择余地广
- 流动相极性和pH值的选择也对分离起到重要作用选用不同比例的两种或两种以上液体作为流动相可以增大分离选择性
- 3.操作条件差别GC：加温操作HPLC
第5页：三、 高效液相色谱仪流程
三、 高效液相色谱仪流程
- 三、 高效液相色谱仪流程图
- 1.贮液罐（滤棒，可滤去颗粒状物质）
- 2.高压泵（输液泵）
- 3.进样装置
- 4.色谱柱——分离
- 5.检测器——分析
- 6.废液出口或组分收集器
- 7.记录装置
第6页：续前四、HPLC的特点和应用“三高
续前四、HPLC的特点和应用“三高”“一快”“一广”高柱效——n=104片/米，柱效高（远高于一般LC）高灵敏度高选择性分析速度快应用范围广泛（可分析80%有机化合物）
第7页：第二节 基本理论和条件选择热力学理论
第二节 基本理论和条件选择热力学理论
- 第二节 基本理论和条件选择热力学理论：塔板理论——平衡理论基础动力学理论：速率理论——Vander方程
- 一、塔板理论
- 二、速率理论
- 三、HPLC法中分离条件的选择
第8页：一、 塔板理论
一、 塔板理论
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第9页：二、 速率理论（与GC对比）1.
二、 速率理论（与GC对比）1.
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第10页：续前2）涡流扩散项及其影响
续前2）涡流扩散项及其影响
- 续前2）涡流扩散项及其影响next
- 讨论：1）流动相流速对HPLC板高的影响（与GC对比）next
第11页：back
图示back
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第12页：续前3）传质阻抗项及其影响
续前3）传质阻抗项及其影响
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第13页：续前3）传质阻抗项及其影响（续）
图示
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第14页：三、 HPLC法中分离条件的选择
三、 HPLC法中分离条件的选择
- 1.固定相与装柱方法的选择：选粒径小的、分布均匀的球形固定相（dp≤10μm）首选化学键合相，匀浆法装柱
- 2.流动相及其流速的选择：选粘度小、低流速的流动相——甲醇，1ml/min
- 3.柱温的选择：选室温250C左右
第15页：第三节 各类高效液相色谱法一
第三节 各类高效液相色谱法一
- 第三节 各类高效液相色谱法
- 一、液固吸附色谱法（LSC）
- 二、液液分配色谱法（LLC）
- 三、化学键合相色谱法（BPC）
第16页：一、 液固吸附色谱法
一、 液固吸附色谱法
- 一、 液固吸附色谱法（LSC）流动相为液体，固定相为固体吸附剂
- 1.分离机制：利用溶质分子占据固定相表面吸附活性中心能力的差异
- 分离前提：K不等或k不等
第17页：续前2.固定相：与LC比，固定相粒径不同
续前2.固定相：与LC比，固定相粒径不同
- 2.固定相：与LC比，固定相粒径不同（<10μm）
- （2）高分子多孔小球：YSG原理：吸附+分配蒹小孔凝胶作用特点：柱选择性好，峰形好，柱效低适用：分离弱极性化合物
- （1）硅胶表孔硅胶（薄壳硅胶）全多孔硅胶无定形YWG 5~6μm 5×104球形YQG 3~4μm 8×108堆积硅珠YQG 3~4μm 8×108理想原理：吸附特点：峰易拖尾
第18页：续前3.流动相：底剂
续前3.流动相：底剂
- 3.流动相：底剂（烷烃）+有机极性调节剂例：正己烷或庚烷+氯仿
- 4.影响k的因素：与固定相性质和流动相性质有关溶质分子极性↑，洗脱能力↓，k↑，tR↑溶剂系统极性↑，洗脱能力↑，k↓，tR↓注：调节溶剂极性，可以控制组分的保留时间
- 5.出柱顺序：强极性组分后出柱，弱极性组分先出柱
第19页：二、 液液分配色谱法
二、 液液分配色谱法
- 二、 液液分配色谱法（LLC）
- 1.分离机制：利用组分在两相中溶解度的差异
- 2.固定相：载体+固定液（物理或机械涂渍法）
- 缺点：系统内部压力大，易流失，不实用固定液——极性→NLLC固定液——非极性→RLLC
- 3.正相色谱——固定液极性>流动相极性（NLLC）
- 极性小的组分先出柱，极性大的组分后出柱适于分离极性组分反相色谱——固定液极性<
第20页：三、 化学键合相色谱法（BPC）
三、 化学键合相色谱法（BPC）（一）化学键合相（二）反相键合相色谱（三）正相键合相色谱（四）离子对色谱和离子抑制色谱
第21页：（一）化学键合相利用化学反应将固定液的官
（一）化学键合相利用化学反应将固定液的官
- （一）化学键合相利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面
- 1.分离机制：分配+吸附（以LLC为基础）
- 2.特点：1）不易流失2）热稳定性好3）化学性能好4）载样量大5）适于梯度洗脱
第22页：（二）反相键合相色谱1.分离机制
（二）反相键合相色谱1.分离机制
- （二）反相键合相色谱
- 1.分离机制：疏溶剂理论正相——流动相与溶质排斥力强，作用时间↑k↑，组分tR↑反相——流动相与溶质排斥力弱，作用时间↓，k↓，组分tR↓
- 2.固定相：极性小的烷基键合相C8柱，C18柱（ODS柱——HPLC约80%问题）
- 3.流动相：极性大的甲醇-水或乙腈-水流动相极性>
第23页：续前4.流动相极性与k的关系：流动相极性
续前4.流动相极性与k的关系：流动相极性
- 4.流动相极性与k的关系：流动相极性↑，洗脱能力↓，k↑，组分tR↑
- 5.出柱顺序：极性大的组分先出柱极性小的组分后出柱
- 6.适用：非极性~中等极性组分（HPLC80%问题）
第24页：（三）正相键合相色谱1.分离机制
（三）正相键合相色谱1.分离机制
- （三）正相键合相色谱
- 1.分离机制：溶质分子与固定相之间定向作用力、诱导力、或氢键作用力
- 2.固定相：极性大的氰基或氨基键合相
- 3.流动相：极性小（同LSC）底剂+有机极性调节剂例：正己烷+氯仿-甲醇，氯仿-乙醇
第25页：续前4.流动相极性与k的关系：流动相极性
续前4.流动相极性与k的关系：流动相极性
- 4.流动相极性与k的关系：流动相极性↑，洗脱能力↑，组分tR↓，k↓
- 5.出柱顺序：结构相近组分，极性小的组分先出柱极性大的组分后出柱
- 6.适用：
- •氰基键合相与硅胶的柱选择性相似（极性稍小）分离物质也相似
- •氨基键合相与硅胶性质差别大，碱性分析极性大物质、糖类等
第26页：（四）离子对色谱和离子抑制色谱
（四）离子对色谱和离子抑制色谱
第27页：1.反相离子对色谱法
1.反相离子对色谱法（IPC或PIC）反相色谱中，在极性流动相中加入离子对试剂，使被测组分与其中的反离子形成中性离子对，增加k和tR，以改善分离1）离子对试剂：烷基磺酸钠→分析碱四丁基季胺盐→分析酸2）影响k的因素a.与m的极性有关（同反相色谱）b.与R的链长有关：R↑长，极性↓小，tR↑，k↑3）
第28页：2.反相离子抑制色谱在反相色谱中
2.反相离子抑制色谱在反相色谱中，通过加入缓冲溶液调节流动相pH值，抑制组分解离，增加其k和tR，以达到改善分离的目的1）离子抑制剂：弱酸、弱碱性物质pH一定的缓冲溶液2）k的影响因素：与流动相极性有关，还与pH值有关选择流动相：应同时考虑极性及pH值
第29页：第四节 影响分离的因素1.
第四节 影响分离的因素1.
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第30页：续前2.对流动相的要求
- 续前2.对流动相的要求
- 1）与固定液不反应2）对样品有良好溶解度k=1~10k=2~5最理想的3）与检测器匹配：UV（常用，测定波长应大于溶剂的截止波长）荧光，电化学4）使用粘度小、纯度高的流动相（甲醇，乙腈）使用前过滤、脱气
第31页：续前3.洗脱方式1）等度洗脱
续前3.洗脱方式1）等度洗脱（恒组成溶剂洗脱）以固定配比的溶剂系统洗脱组分（一个泵）类似GC的等温度洗脱2）梯度洗脱：在一定分析周期内不断变换流动相的种类和比例即不断改变其极性（两个泵）适于分析极性差别较大的复杂组分类似GC的程序升温（沸程较长样品）
第32页：续前3.洗脱方式1）等度洗脱（续）
图示
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第33页：第五节 高效液相色谱仪1.泵：恒压泵
第五节 高效液相色谱仪1.泵：恒压泵
- 第五节 高效液相色谱仪
- 1.泵：恒压泵：流量精度不稳恒流泵：常用
- 2.进样装置1）隔膜进样（高分子有机硅胶垫→进样室）GC系统压力较小，可以HPLC系统压力太大，必须停泵进样（早期）2）阀进样：不必停泵，六通阀
第34页：续前3.色谱柱：直径4~6mm,柱长
续前3.色谱柱：直径4~6mm,柱长
- 3.色谱柱：直径4~6mm,柱长10~30cm柱效评价：色谱系统适应性试验R，n，fs（拖尾因子）柱再生：维护、保养、柱子的冲洗
- 4.检测器1）紫外检测器：适于吸收紫外光的物质2）荧光检测器：只能分析自身发光的物质灵敏度高3）示差折光检测器：利用折光率的差别灵敏度低，
