高效液相色谱法原理及其应用课件.ppt
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- 关 键 词:
- 高效 色谱 原理 及其 应用 课件
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1、+色谱分析法是分析化学中获得广泛应用色谱分析法是分析化学中获得广泛应用的一个重要分支,是一个具有强大生命的一个重要分支,是一个具有强大生命力的分离分析技术。力的分离分析技术。+采用高压输液泵将规定的流动相泵入装采用高压输液泵将规定的流动相泵入装有填充剂的色谱柱,对供试品进行分离有填充剂的色谱柱,对供试品进行分离测定的色谱方法。注入的供试品由流动测定的色谱方法。注入的供试品由流动相带入色谱柱内,各组分在柱内被分离,相带入色谱柱内,各组分在柱内被分离,并依次进入检测器,由积分仪或数据处并依次进入检测器,由积分仪或数据处理系统记录和处理色谱信号,最终得到理系统记录和处理色谱信号,最终得到各组分的色谱
2、峰。各组分的色谱峰。+一、与经典液相色谱法比较一、与经典液相色谱法比较 现代液相色谱法是在经典色谱理论现代液相色谱法是在经典色谱理论的基础上,采用了高压泵、化学键的基础上,采用了高压泵、化学键合固定相高效分离柱、高灵敏专用合固定相高效分离柱、高灵敏专用检测器等新实验技术建立的一种液检测器等新实验技术建立的一种液相色谱分析法。相色谱分析法。+二、与气相色谱法比较二、与气相色谱法比较1分析对象的区别分析对象的区别 GC:适于能气化、热稳定性好、且沸点较:适于能气化、热稳定性好、且沸点较 低的样品;但对高沸点、挥发性差、低的样品;但对高沸点、挥发性差、热稳定性差、离子型及高聚物的样热稳定性差、离子型
3、及高聚物的样 品,尤其对大多数生化样品不可检测品,尤其对大多数生化样品不可检测 占有机物的占有机物的20%HPLC:适于溶解后能制成溶液的样品(包:适于溶解后能制成溶液的样品(包 括有机介质溶液),不受样品挥发性括有机介质溶液),不受样品挥发性 和热稳定性的限制,对分子量大、难和热稳定性的限制,对分子量大、难 气化、热稳定性差的生化样品及高分气化、热稳定性差的生化样品及高分 子和离子型样品均可检测子和离子型样品均可检测 用途广泛,占有机物的用途广泛,占有机物的80%2 2流动相的区别流动相的区别GCGC:流动相为惰性气体,组分与流动相无亲合作:流动相为惰性气体,组分与流动相无亲合作 用力,只与
4、固定相有相互作用。用力,只与固定相有相互作用。HPLCHPLC:流动相为液体,流动相与组分间有亲合作流动相为液体,流动相与组分间有亲合作 用力,能提高柱的选择性、改善分离度,对用力,能提高柱的选择性、改善分离度,对 分离起正向作用。且流动相种类较多,选择余分离起正向作用。且流动相种类较多,选择余 地广,改变流动相极性和地广,改变流动相极性和pHpH值也对分离起到值也对分离起到 调控作用,当选用不同比例的两种或两种以调控作用,当选用不同比例的两种或两种以 上液体作为流动相也可以增大分离选择性。上液体作为流动相也可以增大分离选择性。3 3操作条件区别操作条件区别GCGC:加温操作:加温操作(对气相
5、色谱分离效对气相色谱分离效率最有影响的因素)率最有影响的因素)HPLCHPLC:室温;高压:室温;高压+1 分离效能高分离效能高+2 2 选择性高选择性高+3 3 检测灵敏度高检测灵敏度高+4 4 分析速度快分析速度快 按固定相的聚集状态分类:按固定相的聚集状态分类:液液色谱法、液固色谱法液液色谱法、液固色谱法 按分离机制分类:按分离机制分类:分配色谱法、吸附色谱法、离子交分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法、空间排阻色谱法及亲合换色谱法、空间排阻色谱法及亲合色谱法色谱法 按流动相与固定相极性的相对强弱按流动相与固定相极性的相对强弱分类:分类:正相色谱法、反相色谱法正相色谱法、反相色谱法+一
6、、一、液固吸附色谱法(液固吸附色谱法(LSCLSC)流动相为液体,固定相为固体吸附流动相为液体,固定相为固体吸附剂剂u分离机制:利用溶质分子占据固定分离机制:利用溶质分子占据固定相表面吸附活性中心能力的差异相表面吸附活性中心能力的差异 +调节溶剂极性,可以控制组分的保调节溶剂极性,可以控制组分的保留时间留时间+出柱顺序:强极性组分后出柱,弱出柱顺序:强极性组分后出柱,弱极性组分先出柱极性组分先出柱+分离机制:利用组分在两相中溶解度分离机制:利用组分在两相中溶解度的差异的差异正相色谱正相色谱固定相极性固定相极性 流动相极流动相极性性极性小的组分先出柱,极性大的组分后极性小的组分先出柱,极性大的组
7、分后柱,适用于分离溶于有机溶剂的极性及柱,适用于分离溶于有机溶剂的极性及中等极性的分子型物质,用于含有不同中等极性的分子型物质,用于含有不同官能团物质的分离。官能团物质的分离。反相色谱反相色谱固定相极性固定相极性 固定相极性固定相极性吸附色谱吸附色谱分配色谱分配色谱离子色谱离子色谱空间排阻空间排阻色谱色谱亲和色谱亲和色谱固定相固定相 全多孔固全多孔固体吸附剂体吸附剂 固定液载固定液载带在固相带在固相基体上基体上 高效微粒高效微粒离子交换离子交换剂剂 具有不同具有不同孔径的多孔径的多孔性凝胶孔性凝胶 多种不同多种不同性能的配性能的配位体键联位体键联在固相基在固相基体上体上 流动相流动相 不同极性
8、不同极性有机溶剂有机溶剂 不同极性不同极性有机溶剂有机溶剂和水和水 不同不同pH值值的缓冲溶的缓冲溶液液 有机溶剂有机溶剂或一定或一定pH值的缓冲值的缓冲溶液溶液 不同不同pH值值的缓冲溶的缓冲溶液,可加液,可加入改性剂入改性剂 分离原理分离原理 吸附与解吸附与解吸吸 溶解与挥溶解与挥发发 可逆性的可逆性的离子交换离子交换 多孔凝胶多孔凝胶的渗透或的渗透或过滤过滤 具有锁匙具有锁匙结构络合结构络合物的可逆物的可逆性离解性离解+与气相色谱法的分析方法基本相同与气相色谱法的分析方法基本相同+定性分析方法:定性分析方法:色谱鉴定法色谱鉴定法 化学鉴定法化学鉴定法 两谱联用鉴定法两谱联用鉴定法+定量分
9、析方法:定量分析方法:外标法外标法 内标法内标法 面积归一化法(要求每一个组分面积归一化法(要求每一个组分都出峰)都出峰)1 1贮液瓶(滤芯,可滤贮液瓶(滤芯,可滤 去颗粒状物质)去颗粒状物质)2 2高压泵(输液泵、梯高压泵(输液泵、梯 洗脱度)洗脱度)3 3进样装置进样装置4 4色谱柱色谱柱分离分离5 5检测器检测器分析分析6 6废液出口或组分收集器废液出口或组分收集器 7 7记录装置记录装置(一)输液系统(一)输液系统+一、储液装置:过滤器一、储液装置:过滤器+二、脱气装置:脱气机二、脱气装置:脱气机+流动相脱气:流动相脱气:+(1)吹氦脱气法)吹氦脱气法+(2)加热回流法)加热回流法+(
10、3)抽真空脱气法)抽真空脱气法+(4)超声波脱气法)超声波脱气法+(5)在线真空脱气法)在线真空脱气法+流动相(淋洗剂、洗脱剂)是影响流动相(淋洗剂、洗脱剂)是影响液相色谱分离的一个非常重要的实液相色谱分离的一个非常重要的实验因素。改变流动相的性质和组成验因素。改变流动相的性质和组成将改变溶质组分的将改变溶质组分的保留值保留值、分离选分离选择性择性和和柱效柱效。在实际工作中,流动。在实际工作中,流动相的可选择范围较大是液相色谱的相的可选择范围较大是液相色谱的一个显著特点。一个显著特点。+液相色谱中液相色谱中,组分的组分的保留值大保留值大小小决定于决定于组分与流动相和固定组分与流动相和固定相相分
11、子间作用力:比如吸附、分子间作用力:比如吸附、分配、离子交换、亲和力等。分配、离子交换、亲和力等。+一、高压输液泵的种类一、高压输液泵的种类+高压输液泵可以分为以下两类:高压输液泵可以分为以下两类:+1恒流泵:可输出恒定体积流量恒流泵:可输出恒定体积流量的流动相。的流动相。+(1)注射式泵(又称螺杆注射泵)注射式泵(又称螺杆注射泵)+(2)往复型泵往复型泵(又称往复柱塞泵)(又称往复柱塞泵)往复柱塞泵,柱塞向前运动,液往复柱塞泵,柱塞向前运动,液体输出,流向色谱柱;向后运动,体输出,流向色谱柱;向后运动,将贮液瓶中液体吸入缸体。如此将贮液瓶中液体吸入缸体。如此往复运动,往复运动,保证保证将将流
12、动相以稳定流动相以稳定的速度流过色谱柱的部件。的速度流过色谱柱的部件。二、高压输液泵的原理二、高压输液泵的原理+2 2恒压泵:恒压泵又称气动放恒压泵:恒压泵又称气动放大泵,是输出恒定压力的泵。大泵,是输出恒定压力的泵。避免使用对不锈钢有腐蚀性的溶剂。例:硝酸、硫酸、盐酸、卤化物,四氯化碳与异丙醇或四氢呋喃的混合物等。过滤用滤膜过滤或垂熔漏斗过滤脱气采用超声或过滤的方法注意注意流动相流动相使用前使用前冲洗冲洗使用含酸、碱、缓冲液的流动相后,必须用不含盐的有机溶剂-水冲洗!+二、高压输液泵的基本要求:二、高压输液泵的基本要求:+1.1.流量范围宽流量范围宽+2.2.重现性和准确度好重现性和准确度好
13、+3.3.输出的流动相无脉冲影响输出的流动相无脉冲影响+4.4.输出压力高且耐压输出压力高且耐压+5.5.密封性能好密封性能好+6.6.具备压力检测和保护功能具备压力检测和保护功能+用于分析型输液泵的流量相对标准用于分析型输液泵的流量相对标准偏差在偏差在0.075%0.075%0.3%0.3%+流量范围是流量范围是0.0100.01010ml/min10ml/min+流动相流速是流动相流速是1 13ml/min3ml/min+最高工作压力可达最高工作压力可达34.4734.4741.36MPa(30041.36MPa(300500bar,5000500bar,50006000psi)6000p
14、si)+梯度洗脱:又称为梯度淋洗或程梯度洗脱:又称为梯度淋洗或程序洗脱。在同一个分析周期中,按一序洗脱。在同一个分析周期中,按一定程度不断改变流动相的浓度配比,定程度不断改变流动相的浓度配比,梯度性地改变洗脱液的组成。从而可梯度性地改变洗脱液的组成。从而可以使一个复杂样品中的性质差异较大以使一个复杂样品中的性质差异较大的组分能按各自适宜的容量因子的组分能按各自适宜的容量因子k k达达到良好的分离目的。到良好的分离目的。+梯度洗脱的原理:梯度洗脱的原理:+流动相由几种不同极性的溶剂组成,流动相由几种不同极性的溶剂组成,通过改变流动相中各溶剂组成的比例通过改变流动相中各溶剂组成的比例改变流动相的极
15、性,使每个流出的组改变流动相的极性,使每个流出的组分都有合适的容量因子分都有合适的容量因子k k,并使样品并使样品中的所有组分可在最短时间内实现最中的所有组分可在最短时间内实现最佳分离。佳分离。+梯度洗脱的优点:梯度洗脱的优点:+1.1.缩短分析周期;缩短分析周期;+2.2.提高分离能力;提高分离能力;+3.3.峰型得到改善,减少拖尾;峰型得到改善,减少拖尾;+4.4.增加灵敏度。但有时引起基增加灵敏度。但有时引起基线漂移。线漂移。+一、手动注射进样器一、手动注射进样器+二、六通阀进样装置二、六通阀进样装置 +三、自动进样器三、自动进样器+进样阀的基本要求:进样阀的基本要求:+1.1.耐高压耐
16、高压+2.2.进样量准确进样量准确+3.3.进样重复性好进样重复性好+4.4.无流量和压力波动影响无流量和压力波动影响+进样阀的保护措施:进样阀的保护措施:+1.1.在泵和进样阀之间安装在线在泵和进样阀之间安装在线过滤器,防止机械杂质进入进过滤器,防止机械杂质进入进样阀。样阀。+2.2.以缓冲液作流动相时,定期以缓冲液作流动相时,定期用水清洗进样阀,尤其是在色用水清洗进样阀,尤其是在色谱仪关机前。谱仪关机前。+自动进样器的组成部分:自动进样器的组成部分:+1.1.进样阀进样阀+2.2.样品环管样品环管+3.3.进样针头进样针头+4.4.样品瓶样品瓶+5.5.支架支架+色谱柱是液相色谱系统进行分
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