生化产品检测与分析课程总结课件.ppt

1、n一.考试题型介绍n二.内容串讲n三.每章重点n四.习题讲解总复习一.考试题型介绍(一).名词解释题（310=30）(二).简答题（665=30）(三)计算题（2-3题,20）(四).阐述题(102=20)二.内容串讲n第一章 绪论（一）生化产品检测与分析的目的和意义（二）生化产品检测与分析的内容（三）生化产品检测与分析的方法第二章 生物工程分析的基础知识（一）样品的采集、制备和保存（二）生物样品预处理的方法（三）误差及分析方法的选择重点：进行样品分析的流程，样品的制备与预处理方法，分析方法的选择原则。从哪些方法来保证测定结果的准确度。第4章 化学分析法n（一）概述n（二）酸碱测定法n（三）氧

2、化还原滴定法n（四）重量法n重点：蛋白质及氨基酸的测定中的凯氏定氮法、还原糖的直接滴定法以及脂类测定的经典方法（索氏提取法）的原理、方法及注意事项。第5章 紫外-可见吸收光谱法n（一）紫外-可见吸收光谱定义 检测范围n（二）朗伯-比耳定律n（三）紫外-可见分光光度计n（四）分析条件的选择n（五）测定方法n（六）紫外-可见吸收光谱的应用n重点：光的吸收定律；分析条件的选择。生色团、助色团，红移、蓝移的定义。第6章 荧光分光光度法n（一）荧光的产生n（二）激发光谱与荧光光谱n（三）荧光分析仪器n（四）荧光分析方法特点及应用n重点：激发光谱与荧光光谱；具有荧光性质的分子的结构特征，荧光分析方法与紫外

3、可见分光光度法的区别与联系。第7章 薄层色谱法n（一）概述n（二）薄层色谱的基本原理n（三）薄层色谱的操作技术n（四）薄层色谱法定量分析n（五）薄层色谱法在生物工程分析中的应用n重点：薄层色谱的基本原理和薄层色谱的操作技术；比移值，分配系数，分离度的含义及应用。第8章 气相色谱分析法n（一）概述和基本理论n（二）定性分析方法n（三）定量分析方法n（四）气相色谱检测器n（五）气相色谱的应用n重点：塔板理论，定量方法的分类特点及适应范围、气相色谱仪结构组成和气相色谱检测器的选择和应用。第9章 高效液相色谱法n（一）高效液相色谱法的特点n（二）高效液相色谱的基本理论n（三）高效液相色谱的固定相和流动

4、相n（四）液相色谱仪n（五）高效液相色谱的应用n重点：高效液相色谱仪的组成部分及作用原理；检测器的分类及应用范围；固定相和流动相的选择；气相色谱与液相色谱的区别与联系。第10章 电泳法和高效毛细管电泳法n（一）概述n（二）电泳法和高效毛细管电泳法的基本理论n（三）电泳仪和高效毛细管电泳仪n（四）应用示例n重点：电泳法和高效毛细管电泳法的分离模式第12章 酶法分析n12.1 概述n12.2 酶法分析方法和应用示例n12.3 酶联免疫分析法重点:酶法分析的方法和应用范围第14章 生物传感器n（一）概述n（二）酶传感器n（三）核酸传感器n（四）几种新型生物传感器n重点：生物传感器的定义模型和制作的主

5、要方法以及电化学方法中常用的电极类型。n生物工程分析的定义：是一门研究和讨论生物工程领域所需要的分析检验技术的方法、原理、仪器装置、操作要点以及应用范围等为主要内容的工具学科。第1章 绪论三.每章重点2023-2-7分分析析化化学学化学分析仪仪器器分分析析酸碱滴定配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定电化学分析光学分析色谱分析波谱分析重量分析重量分析滴定分析滴定分析电导、电位、电解、库仑极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳红外、核磁、质谱1.理化检验篇(1)生化产品营养成分的测定(2)水分、矿物元素的测定(3)酶活力的测定生物工程分析的主要内容生物工程分析的主要内容

6、:第第1章章.绪论绪论 2.2.(1)(1)紫外、可见吸收光谱法紫外、可见吸收光谱法 (2)(2)荧光分光光度法荧光分光光度法 (3)(3)薄层色谱法薄层色谱法 (4)(4)气相色谱法气相色谱法 (5)(5)高效液相色谱法高效液相色谱法 (6)(6)电泳法和高效毛细管电泳法电泳法和高效毛细管电泳法 (7)(7)生物传感器生物传感器第2章 生物工程分析的基础知识一.样品分析流程:样品的采集、制备和保存，样品的预处样品的采集、制备和保存，样品的预处理，成分检验与分析，数据处理，整理理，成分检验与分析，数据处理，整理报告。报告。二二.正确采样，必须遵守的原则：正确采样，必须遵守的原则：代表性代表性三

7、三.预处理方法分类：预处理方法分类：1.溶解法溶解法2.蒸馏法蒸馏法（1）常压蒸馏）常压蒸馏（2）减压蒸馏（3）水蒸气蒸馏（4）分馏（5）扫集共蒸馏法）扫集共蒸馏法3.有机物破坏法有机物破坏法干法灰化干法灰化湿法消化湿法消化:是加入是加入强氧化剂强氧化剂（如浓硝酸、（如浓硝酸、高氯酸、高锰酸钾等），使样品消化，而被测物质呈高氯酸、高锰酸钾等），使样品消化，而被测物质呈离子状态保存在溶液中。离子状态保存在溶液中。4.溶剂提取法溶剂提取法溶剂分层法溶剂分层法浸泡法浸泡法盐析盐析5.色层分离法色层分离法6.其它的生化分离提纯技术其它的生化分离提纯技术四四.分析方法的评价指标分析方法的评价指标 在研究

8、一个分析方法的好坏时，通常用在研究一个分析方法的好坏时，通常用精密精密度、准确度和灵敏度度、准确度和灵敏度三项指标评定。此外还三项指标评定。此外还考虑线性和线性范围、耐用性等考虑线性和线性范围、耐用性等.1.精密度精密度 是指对同一样品多次测定，每次测定是指对同一样品多次测定，每次测定结果与均值的符合程度。结果与均值的符合程度。2.准确度准确度 指测定值与真值之间的符合程度。指测定值与真值之间的符合程度。3.灵敏度灵敏度 是指化学反应中是指化学反应中能检出的最低量。能检出的最低量。n4.特异性特异性 指分析测定中对某一成分起反指分析测定中对某一成分起反应，其他物质对反应无影响或基本无影应，其他

9、物质对反应无影响或基本无影响。响。二二.提高分析精确度的方法提高分析精确度的方法(控制和消除误差的方法控制和消除误差的方法)n1 1 正确选取样品的量正确选取样品的量 n2 2 增加平行测定次数增加平行测定次数 n3 3 对照实验对照实验n4 4 空白实验空白实验n5 5 回收实验回收实验n6 6 校正仪器和标定试剂校正仪器和标定试剂n7 7 严格遵守操作规程严格遵守操作规程n（二）回收试验（二）回收试验 目的是检测误差目的是检测误差，以衡量分，以衡量分析方法的准确度。析方法的准确度。是在样品中加入一定量被是在样品中加入一定量被测物质，然后用同样方法测定，测得值与理测物质，然后用同样方法测定，

10、测得值与理论值之比乘以论值之比乘以100%即为回收率即为回收率，合格的回，合格的回收率应为收率应为100%5%。第4章 化学分析法4.2 酸碱滴定法蛋白质系数:表示1份含氮量相当于蛋白质含量的份数.不同的产品蛋白质其氨基酸构成比例及方式不同，故不同产品的蛋白质系数有差异。蛋白质的测定方法蛋白质的测定方法*凯氏定氮法双缩脲比色法紫外吸收法Folin-酚比色法染料染色法中性醋酸铅中性醋酸铅乙酸锌和亚铁氰化钾溶液乙酸锌和亚铁氰化钾溶液硫酸铜和氢氧化钠溶液硫酸铜和氢氧化钠溶液还有碱性醋酸铅、还有碱性醋酸铅、氢氧化铝溶液、活性炭等。氢氧化铝溶液、活性炭等。糖的测定常用澄清剂的种类糖的测定常用澄清剂的种类

11、铁氰化钾法铁氰化钾法4.3.1 还原糖的测定-直接滴定法(斐林氏容量法斐林氏容量法)n原理原理 将一定量的将一定量的碱性酒石酸铜甲、乙液碱性酒石酸铜甲、乙液等量混合，立即生成天蓝色等量混合，立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀；沉淀很快与酒石酸钾反应，生成深蓝色的可的氢氧化铜沉淀；沉淀很快与酒石酸钾反应，生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物。溶性酒石酸钾钠铜络合物。在加热条件下，以次甲基蓝作为指示剂，用样液滴定，样液中在加热条件下，以次甲基蓝作为指示剂，用样液滴定，样液中的的还原糖与酒石酸钾钠铜还原糖与酒石酸钾钠铜反应，生成红色的反应，生成红色的氧化亚铜氧化亚铜沉淀；沉淀；这种沉淀与亚铁氰化钾络合成可

12、溶的无色络合物；二价铜全部这种沉淀与亚铁氰化钾络合成可溶的无色络合物；二价铜全部被还原后，稍过量的还原糖把次甲基蓝还原，溶液由兰色变为被还原后，稍过量的还原糖把次甲基蓝还原，溶液由兰色变为无色，即为滴定终点；无色，即为滴定终点；根据样液消耗量可计算出还原糖含量。根据样液消耗量可计算出还原糖含量。4224(1)2()CuSONaOHCu OHNa SO 此法测得的是总还原糖量。此法测得的是总还原糖量。在样品处理时，在样品处理时，不能用铜盐作为澄清剂，不能用铜盐作为澄清剂，以免样液中以免样液中引入引入CuCu2+2+，得到错误的结果。，得到错误的结果。碱性酒石酸铜碱性酒石酸铜甲液和乙液应分别贮存，

13、用时才混合甲液和乙液应分别贮存，用时才混合，否则酒石酸钾钠铜络合物长期在碱性条件下会慢慢分否则酒石酸钾钠铜络合物长期在碱性条件下会慢慢分解析出氧化亚铜沉淀，使试剂有效浓度降低。解析出氧化亚铜沉淀，使试剂有效浓度降低。说明与讨论说明与讨论 滴定必须在滴定必须在沸腾条件沸腾条件下进行，其原因一是可以加快还下进行，其原因一是可以加快还原糖原糖与与CuCu2+2+的反应速度；二是次甲基蓝变色反应是可逆的反应速度；二是次甲基蓝变色反应是可逆的，还原型次甲基蓝遇空气中氧时又会被氧化为氧化的，还原型次甲基蓝遇空气中氧时又会被氧化为氧化型。此外，氧化亚铜也极不稳定，易被空气中氧所氧型。此外，氧化亚铜也极不稳定

14、，易被空气中氧所氧化。保持反应液沸腾可防止空气进入，避免次甲基蓝化。保持反应液沸腾可防止空气进入，避免次甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加耗糖量。和氧化亚铜被氧化而增加耗糖量。滴定时不能随意摇动锥形瓶，更不能把锥形瓶从热源滴定时不能随意摇动锥形瓶，更不能把锥形瓶从热源上取下来滴定，以防止空气进入反应溶液中。上取下来滴定，以防止空气进入反应溶液中。样品溶液预测的目的；一是本法对样品溶液中还原糖样品溶液预测的目的；一是本法对样品溶液中还原糖浓度有一定要求浓度有一定要求(0.1%(0.1%左右左右)，测定时样品溶液的消耗体，测定时样品溶液的消耗体积应与标定葡萄糖标准溶液时消耗的体积相近，通过预积应与标定葡

15、萄糖标准溶液时消耗的体积相近，通过预测可了解样品溶液浓度是否合适，浓度过大或过小应加测可了解样品溶液浓度是否合适，浓度过大或过小应加以调整，以调整，使预测时消耗样液量在使预测时消耗样液量在 10 mL10 mL 左右左右；5.加速灰化的方法:n(1)改变操作方法 样品初步灼烧后取出坩埚冷却 在灰中加少量热水搅拌使水溶性盐溶解，使包住的碳粒游离出来 蒸去水分干燥灼烧n(2)加HNO3(1:1)或30%H2O2 使未氧化的碳粒充分氧化并且使它们生成NO2和水，这类物质灼烧时完全消失，又不至于增加残留物灰分重量。n(3)加乙酸镁、硝酸镁等，使碳粒不被包裹,同时得作空白实验。4.5.1 总灰分的测定灰

16、分测定步骤n在坩埚中称取定量样品在电炉中炭化至无烟 在马福炉中灼烧到灰白色(灰化)降至200 放入干燥室内冷却称重 灼烧1小时 冷却到恒重n灰分%=（灰分重量/样品重量）100三.脂类物质提取剂的选择经典方法经典方法索氏提取器索氏提取器虹吸管虹吸管联接管联接管溶剂蒸汽上升管溶剂蒸汽上升管4.常用的脂类提取剂有哪些?5.索氏提取法的原理、仪器构造、优点和操作过程分别是什么？索氏提取法的原理：脂肪不溶于水，易溶于乙醚、石油醚、氯仿等溶液中。用乙醚等有机溶液提取样品中脂肪等再经蒸发除去有机溶剂，经称重就可知粗脂肪的含量。优点：即用易挥发溶剂在索氏提取器里不断地蒸发、冷凝、溶解被提取物、纯溶剂再蒸发、

17、冷凝、溶解被提取物，一直到把被提取物提取干净。这一方法简单、提取完全。仪器：索氏提取器操作过程：球瓶内放有机溶剂，经水浴加热使溶剂不断蒸发。提取筒内装样品，溶剂蒸气经冷凝器冷凝后不断滴入提取筒内。溶剂在此与样品充分接触，溶解其中的脂肪。经过一定时间后，溶剂不断蒸发，冷凝，样品受到一次次新鲜溶剂的浸泡，直到样品中所有的脂肪完全溶出止。第第5章章 紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法n5.1 紫外-可见吸收光谱n5.2 朗伯朗伯-比耳定律比耳定律n5.3 紫外-可见分光光度计n5.4 分析条件的选择分析条件的选择n5.5 紫外-可见吸收光谱的主要用途电子跃迁有哪几种类型,这些类型各处于什么波长范

18、围?n,n,跃迁，200nm200nm的光的光)，但，但当它们与生色团相连时，就会发生当它们与生色团相连时，就会发生n n-共轭作用，增强生色团共轭作用，增强生色团的生色能力的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加)，这，这样的基团称为助色团。样的基团称为助色团。Alg（I0/It)=-lgT=bcA：吸光度，描述溶液对光的吸收程度；：吸光度，描述溶液对光的吸收程度；b：液层厚度：液层厚度(光程长度光程长度)，通常以，通常以cm为单位；为单位；c：溶液的摩尔浓度，单位：溶液的摩尔浓度，单位molL-；：摩尔吸光系数，单位：摩尔吸光系数，单位Lmo

19、l-cm-；或或:Alg（I0/It)=a b cc：溶液的浓度，单位：溶液的浓度，单位gL-a：吸光系数，单位：吸光系数，单位Lg-cm-a与与的关系为：的关系为：a=/M（M为摩尔质量）为摩尔质量）1.1.朗伯朗伯-比耳定律比耳定律 朗伯朗伯-比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。应用于各种光度法的吸收测量；依据。应用于各种光度法的吸收测量；摩尔吸光系数摩尔吸光系数在数值上等于浓度为在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度、液层厚度为为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度；时该溶液在某一波长下的吸光度；吸光系数吸光系数a相当于浓度为相当于浓

20、度为1g/L、液层厚度为、液层厚度为1cm时该溶时该溶液在某一波长下的吸光度。液在某一波长下的吸光度。光源单色器样品室检测器显示1.1.单光束单光束 简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。的稳定性。2.2.双光束双光束 自动记录，快速全波自动记录，快速全波段扫描。段扫描。可消除光源不稳可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化定、检测器灵敏度变化等等因素的影响，特别适合于因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，价结构分析。仪器复杂，价

21、格较高。格较高。第6章 荧光分光光度法n（一）荧光的产生n（二）激发光谱与荧光光谱n（三）荧光分析仪器n（四）荧光分析方法特点及应用n重点：激发光谱与荧光光谱；具有荧光性质的分子的结构特征。荧光与分子结构的关系荧光与分子结构的关系（2）共轭效应共轭效应 *跃迁跃迁 芳香族化合物。共轭双键结构有利于发光。芳香族化合物。共轭双键结构有利于发光。共轭体系越大共轭体系越大,越易产生荧光越易产生荧光,荧光效率也增大荧光效率也增大.(CH=CH)3=0.68(CH=CH)2=0.28(1)电子跃迁类型大部分荧光化合物电子跃迁的能级是由 *跃迁或跃迁或n n*电电子跃迁而被激发的。子跃迁而被激发的。（3）刚

22、性平面结构刚性平面结构酚酞酚酞(无荧光无荧光)8羟基喹啉羟基喹啉(弱荧光弱荧光)红色荧光红色荧光CO-OOCOO-COCOO-ONO-NOMgNO荧光素荧光素联二苯联二苯=0.2芴芴=1.03,4-苯并芘苯并芘(强荧光物质强荧光物质)CH2 刚性平面结构：可降低分子振动，减少与溶剂的相互作用，故具有很强的荧光。如荧光素和酚酞有相似结构，荧光素有很强的荧光，酚酞却没有。（4）取代基的影响）取代基的影响 给电子基增强荧光给电子基增强荧光：OH,OR,NH2,NHR,NR2,CN吸电子基减弱荧光吸电子基减弱荧光：COOH,C=O,NO2,NN,Cl,Br,I与与 体系作用小的取代基影响不明显：体系作

23、用小的取代基影响不明显：SO3R,NH3,SH,F,R。COOHNO2I无荧光无荧光NH2OH比比荧光强荧光强50倍倍 取代基之间若发生氢键，增强分子平面性和取代基之间若发生氢键，增强分子平面性和刚性会加强荧光刚性会加强荧光:有荧光有荧光COOHOH无荧光无荧光OHCOOH水杨酸水杨酸有荧光有荧光OHOHCO测量荧光的仪器主要由四个部分组成：激发光源、样品池、测量荧光的仪器主要由四个部分组成：激发光源、样品池、双单色器系统、检测器。双单色器系统、检测器。特殊点：特殊点：有两个单色器；光源与检测器通常成直角；单色器位置不同；比色皿不同(荧光要用四面透光的)6.3.1 荧光分光光度计第7章 薄层色

24、谱法n（一）概述n（二）薄层色谱的基本原理n（三）薄层色谱的操作技术n（四）薄层色谱法定量分析n（五）薄层色谱法在生物工程分析中的应用n重点：薄层色谱的基本原理和薄层色谱的操作技术。7.2 薄层色谱法的基本原理n1.保留参数（Rf值）n用来表征斑点位置的基本参数是保留因子，通常称作比移值，用Rf表示。原点SRWLsL。Lr原点参比样品前沿0sfLRL原点中心至斑点的距离原点中心至展开剂前沿的距离 3.3.分配系数分配系数K=K=c cS S/c/cm m ，表示，即分离达到平衡时，组，表示，即分离达到平衡时，组分在固定相和流动相的浓度之比。分在固定相和流动相的浓度之比。4.4.分离度分离度21

25、01212122()22SSfRLLLRdWWWWWW两个斑点中心距离两峰顶距离两个斑点宽度的平均值两峰底宽度的平均值7.3.4 流动相与展开体系1.液-固吸附 在该色谱中，溶质的保留和分离选择性决定于三个因素：溶溶解解能能力力流动相溶质吸附剂相互作用相互作用竞争竞争一.展开体系:n定量计算n外标法：此法是薄层定量最常用的方法。定量时，点样量必须准确，样品与对照品应点在同一块薄层板上。用已知含量的对照品得出样品含量的一种方法。n内标法:选一个纯度高、化学性质稳定、在薄层上能与对照品分开的物质作内标物，并准确称取加到被测物中，根据内标物的质量算出被测物的含量。薄层色谱法分离样品的步骤.制板活化点

26、样展开第8章 气相色谱分析法n（一）概述和基本理论n（二）定性分析方法n（三）定量分析方法n（四）气相色谱检测器n（五）气相色谱的应用n重点：塔板理论，定量方法的分类特点及适应范围、气相色谱仪结构组成和气相色谱检测器的选择和应用。二.气相色谱法的定义：GC GC是一种以气体为流动相的柱色谱法是一种以气体为流动相的柱色谱法.根据所用的根据所用的固定相状态不同固定相状态不同,可分为气固色谱和气液色谱可分为气固色谱和气液色谱.n固定相固定相（stationary phase):色谱法中，填入玻璃管色谱法中，填入玻璃管内静止不动的一相（固体或液体）称为固定相。如离内静止不动的一相（固体或液体）称为固定

27、相。如离子交换树脂法中的树脂相。子交换树脂法中的树脂相。n流动相流动相(mobile phase):自上而下运动的一相（一般自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相是气体或液体）称为流动相。n色谱柱色谱柱(chromatography column):装有固定相的管子装有固定相的管子称为色谱柱称为色谱柱。四、气相色谱仪结构及一般流程1-载气钢瓶；2-减压阀；3-净化干燥管；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；9-热导检测器；10-放大器；11-温度控制器；12-记录仪；载气系统进样系统色谱柱检测系统温控系统1.1.基线与基线漂移基线与基线漂移n基线：

28、在色谱操作条件下，仅有流动相通过监测器基线：在色谱操作条件下，仅有流动相通过监测器时，由记录仪得到的信号时间曲线。时，由记录仪得到的信号时间曲线。n基线漂移：基线随时间定向缓慢地变化。基线漂移：基线随时间定向缓慢地变化。基线基线基线漂移基线漂移图图8-1某物质的色谱图某物质的色谱图8.2 8.2 基本理论基本理论8.2.1 基本概念2.2.死时间与死体积死时间与死体积n死时间（死时间（dead timedead time）：不被固定相吸附或溶解的惰性）：不被固定相吸附或溶解的惰性组分，从进样到出峰的峰顶点之间测得的时间，以组分，从进样到出峰的峰顶点之间测得的时间，以t tM M表表示。示。n死

29、体积（死体积（dead volumedead volume）：死时间内流动相流经色谱柱）：死时间内流动相流经色谱柱的体积，又指色谱柱填充固定相后的空隙体积。的体积，又指色谱柱填充固定相后的空隙体积。图图8-2某组分的色谱图某组分的色谱图3.保留时间、调整保留时间、保留体积、调整保留体积保留时间、调整保留时间、保留体积、调整保留体积n保留时间（保留时间（retention timeretention time）:从进样到组分峰顶点之间测得从进样到组分峰顶点之间测得的时间，用的时间，用t tR R表示。表示。n调整保留时间（调整保留时间（adjusted retention timeadjuste

30、d retention time）：组分的保留时）：组分的保留时间扣除死时间后的时间。间扣除死时间后的时间。n保留体积（保留体积（retention volumeretention volume）：从进样开始到监测器中样）：从进样开始到监测器中样品浓度最大时，流动相流经色谱柱的体积。品浓度最大时，流动相流经色谱柱的体积。n调整保留体积（调整保留体积（adjusted retention volumeadjusted retention volume）:保留体积扣除保留体积扣除死体积后的体积。死体积后的体积。图图8-3某组分的色谱图某组分的色谱图4.4.相对保留因子与分配因子相对保留因子与分配因

31、子n相对保留因子相对保留因子21 21（relative retention valuerelative retention value）：组）：组分分2 2与基准组分与基准组分1 1的调整保留时间之比的调整保留时间之比.n12.12.分配因子分配因子 k k121221RRRRVVttMRMttnnkS的量组分在流动相中的物质的量组分在固定相中的物质6.分离度分离度n分离度也称分辩率。它是指相邻两色谱峰保留值之差分离度也称分辩率。它是指相邻两色谱峰保留值之差与两峰底宽平均值之比与两峰底宽平均值之比。n一般情况下，当一般情况下，当R1R1时，两峰总有部分重叠；时，两峰总有部分重叠；当当R R1

32、 1时，两峰能明显分离；时，两峰能明显分离；R R1.51.5时，两峰已完全分离时，两峰已完全分离。更大的更大的R R值，分离效果会更好，但会延长分析时间。值，分离效果会更好，但会延长分析时间。211122RRttRYY6.分离度分离度n分离度也称分辩率。它是指相邻两色谱峰保留值之差分离度也称分辩率。它是指相邻两色谱峰保留值之差与两峰底宽平均值之比与两峰底宽平均值之比。n一般情况下，当一般情况下，当R1R1时，两峰总有部分重叠；时，两峰总有部分重叠；当当R R1 1时，两峰能明显分离；时，两峰能明显分离；R R1.51.5时，两峰已完全分离时，两峰已完全分离。更大的更大的R R值，分离效果会更

33、好，但会延长分析时间。值，分离效果会更好，但会延长分析时间。211122RRttRYY141有效nR分离方程分离方程22116Rn有效由上式可得由上式可得（二）理论板数和理论塔板高度的计算（二）理论板数和理论塔板高度的计算 理论塔板高度理论塔板高度H H为使组分在柱内两相间达到一次分配平为使组分在柱内两相间达到一次分配平衡所需要的柱长衡所需要的柱长理论塔板数理论塔板数n n组分流过色谱柱时，在两相间进行平衡分组分流过色谱柱时，在两相间进行平衡分配的总次数配的总次数 理理HLn理理或nLH/221 25.54()16()RRttnYY有效2221)(16)(54.5YtYtnRR理一一.范第姆特

34、（范第姆特（Van Deemter）方程式）方程式吸收了塔板理论的有效成果吸收了塔板理论的有效成果H H，并从动力学角度较好地解释了影响柱效的因素并从动力学角度较好地解释了影响柱效的因素给出给出H H与载气线速度与载气线速度u u的关系的关系uCuBAH/流速与柱效的关系最佳流速最佳流速8.4 检测器检测器气相色谱气相色谱检测器检测器n1.热导池检测器热导池检测器n2.氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器n3.电子捕获检测器电子捕获检测器n4.火焰光度检测器火焰光度检测器气相色谱中常用的检测器1.热导检测器TCDl对可挥发性对可挥发性的的和和都有响应都有响应根据各种物质和具有不同根据各种物质和

35、具有不同的的热导率热导率，采用热敏元件，采用热敏元件进行测定进行测定1321热导检测器示意图热导检测器示意图返回灵敏度较低，适应于常量和10-6数量级以上的样品分析。2.氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器FID被测组分出色谱柱后，与被测组分出色谱柱后，与氢气混合，进入离子室火氢气混合，进入离子室火焰区，生成正负离子，并焰区，生成正负离子，并向两极移动，形成离子流，向两极移动，形成离子流，经放大后送至记录仪记录经放大后送至记录仪记录1321氢火焰离子化监测器示意图氢火焰离子化监测器示意图返回3.电子捕获检测器电子捕获检测器ECD对具有对具有电负性电负性的物质，的物质，如含卤素、硫、磷、氮如含卤

36、素、硫、磷、氮的物质有响应，而对非的物质有响应，而对非电负性的物质无响应。电负性的物质无响应。放射源将载气（如放射源将载气（如N2）电）电离为游离基和低能电子：离为游离基和低能电子：N2 N2+e电负性的物质进入检测器后，捕电负性的物质进入检测器后，捕获低能电子：获低能电子：AB+e-AB-+E从而使基流下降，产生负讯号从而使基流下降，产生负讯号-倒峰倒峰1322电子捕获检测器示意图电子捕获检测器示意图返回4.火焰光度检测器火焰光度检测器FPD含硫有机化合物在富氢焰（含硫有机化合物在富氢焰（H2:O2 3:1）中燃烧：）中燃烧：RS+O2 SO2+CO2 SO2+8H 2S+4H2OS+S S

37、 2（激发态：回到（激发态：回到基态时发射基态时发射394nm的特征光的特征光）含磷有机物燃烧形成含磷有机物燃烧形成HPOHPO碎片，发射碎片，发射526nm526nm的特征光。的特征光。1323火焰光度检测器示意图火焰光度检测器示意图返回定量分析方法定量分析方法1.外标法外标法2.内标法内标法3.归一化法归一化法三种方法各有其优缺点和适用范围，应根据三种方法各有其优缺点和适用范围，应根据实际情况，具体选用。实际情况，具体选用。continue（4 4）定量分析方法：外标法）定量分析方法：外标法(类标准曲线法类标准曲线法)n将待测组分的纯物质配成将待测组分的纯物质配成不同浓度不同浓度的标准溶液

38、，使浓的标准溶液，使浓度与待测组分接近，然后取固定量的上述溶液进行色度与待测组分接近，然后取固定量的上述溶液进行色谱分析，得到各标准样品的对应色谱图。谱分析，得到各标准样品的对应色谱图。某组分的标准物质的色谱图某组分的标准物质的色谱图n再在同样的条件下（同样的色谱操作条件和再在同样的条件下（同样的色谱操作条件和进同样的体积），分析待测试样，得到色谱进同样的体积），分析待测试样，得到色谱图。图。图图1313某样品的色谱图某样品的色谱图n以标准样品的色谱峰面积作图，得到一条标准曲以标准样品的色谱峰面积作图，得到一条标准曲线，再在标准曲线上根据待测样品的峰面积查出线，再在标准曲线上根据待测样品的峰面

39、积查出待测组分的浓度。待测组分的浓度。图图1314标准工作曲线图标准工作曲线图n外标法的特点：外标法的特点：操作简单，因而适用于工厂的控制分析和自动分析，但结果的操作简单，因而适用于工厂的控制分析和自动分析，但结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性。准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性。返回内标法内标法n方法：方法：准确称取样品，加入一定量的某种准确称取样品，加入一定量的某种纯物质纯物质作为作为内标物内标物，然后进行色谱分析，根据被测组分，然后进行色谱分析，根据被测组分和内标物在色谱图上相应的峰面积（或峰高）与和内标物在色谱图上相应的峰面积（或峰高）与相对校正因子，求出待测

40、组分的含量。相对校正因子，求出待测组分的含量。n注意：注意：此处所用内标物与外标法中的标准物质此处所用内标物与外标法中的标准物质不同。不同。内标物一定是样品中不存在的内标物一定是样品中不存在的，内标峰应，内标峰应和各组分的峰分开，并尽量接近待测组分。内标和各组分的峰分开，并尽量接近待测组分。内标物可以是测量相对校正因子时所用的基准物。物可以是测量相对校正因子时所用的基准物。图图1315某化合物的色谱图某化合物的色谱图AiiiASSSmA fmA fSSAiSiiAmfAmn内标法的优点：内标法的优点：由于内标法是通过测量内标物及由于内标法是通过测量内标物及待测组分的峰面积的相对值来进行计算的，

41、因而可待测组分的峰面积的相对值来进行计算的，因而可在一定程度上消除操作条件的变化所引起的误差在一定程度上消除操作条件的变化所引起的误差。n内标法的缺点：在试样中增加了一个内标物，这在试样中增加了一个内标物，这常常给分离带来一定的困难。常常给分离带来一定的困难。返回（4）定量分析方法）定量分析方法：归一化法：归一化法要求：要求：样品中的所有组分都能出峰。样品中的所有组分都能出峰。图图1316某样品的色谱图某样品的色谱图n归一化法归一化法：把试样中所有组分的含量之和按把试样中所有组分的含量之和按100%100%计算，以它们相应的色谱峰面积或峰高计算，以它们相应的色谱峰面积或峰高作为定量参数，通过下

42、式计算各组分的含量作为定量参数，通过下式计算各组分的含量%100%100%100%100%100%12211211 niiiiiiAisiAsAsAisiiiiiAAmfAfAfAfAfAfAmmmmmmmniAisAis样品归一化法特点归一化法特点n优点优点：简便、准确、操作条件（如：进简便、准确、操作条件（如：进样量、流速等）变化时，对分析结果影样量、流速等）变化时，对分析结果影响较小，这种方法常用于常量分析，尤响较小，这种方法常用于常量分析，尤其适用于其适用于进样量很少而其体积不易准确进样量很少而其体积不易准确测量的液体样品测量的液体样品。n缺点：缺点：经过色谱分离后，样品中所有的经过色

43、谱分离后，样品中所有的组分都要能产生可测量的峰组分都要能产生可测量的峰返回固定相类型固定相类型极性固定相：正相色谱极性固定相：正相色谱 以极性有机基团如胺基（以极性有机基团如胺基（-NH2）、腈基（）、腈基（-CN）、醚基（）、醚基（-O-）等键合在硅胶表面制成的）等键合在硅胶表面制成的 非极性固定相：反相色谱非极性固定相：反相色谱是是C18(ODS)、C8和苯基键合相的填料，和苯基键合相的填料，反相色谱是当今液相色谱的最主要分离模式。反相色谱是当今液相色谱的最主要分离模式。流动相的极性小于固定液的极性（正相流动相的极性小于固定液的极性（正相）;流动相的极性大于固定液的极性（反相流动相的极性大

44、于固定液的极性（反相）。）。溶剂 自动进样器 HPLC色谱柱废液1.1.流程图流程图第四节第四节 高效液相色谱仪高效液相色谱仪n为什么要进行梯度洗脱？在进行多成分的复杂样品的分离时，经常会碰到前面的一些成分分离不完全，而后面的一些成分分离度太大，且出峰很晚和峰型较差。n为了使保留值相差很大的多种成分在合理的时间内全部洗脱并达到相互分离，往往要用到梯度洗脱技术。(3)梯度洗脱梯度洗脱n梯度洗脱操作在液相色谱中流速（压力）梯度和温度梯度效果不大，而且还会带来一些不利影响，因此，液相色谱中通常所说的梯度洗脱是指流动相梯度，即在分离过程中改变流动相的组成或浓度。n定义：流动相中含有两种（或更多）不同极

45、性的溶剂，在分离过程中按一定的程序连续改变流动相的配比和极性，以提高分离效果。n优点：分离时间缩短，分辨能力增加，峰形改善a.紫外检测器紫外检测器基于基于Lambert-Beer定律，即被测组分对紫外光或可定律，即被测组分对紫外光或可见光具有吸收，且吸收强度与组分浓度成正比。见光具有吸收，且吸收强度与组分浓度成正比。应用最广，对大部分有机化合物有响应。应用最广，对大部分有机化合物有响应。(6)检测器检测器b.荧光检测器荧光检测器（Fluorescence detector）高灵敏度、高选择性；高灵敏度、高选择性；对多环芳烃，维生素对多环芳烃，维生素B、黄曲霉素、卟啉类化合物、黄曲霉素、卟啉类化

46、合物、农药、药物、氨基酸、甾类农药、药物、氨基酸、甾类化合物等有响应。化合物等有响应。用于检测用于检测阳离子和阴离子阳离子和阴离子，在离子色谱中应用最，在离子色谱中应用最多。其检测原理是根据组分在某些介质中电离后所产生多。其检测原理是根据组分在某些介质中电离后所产生的电导的变化而测定该组分的含量。的电导的变化而测定该组分的含量。C.电导检测器（电导检测器（ECD）D.示差折光检测器示差折光检测器(RID)n又称折射率检测器。原理：基于样品组分的折射率与流动相溶剂折射率有差异，当组分洗脱出来时，会引起流动相折射率的变化，这种变化与样品组分的浓度成正比。是通用型检测器 E.蒸发散射光检测器（蒸发散

47、射光检测器（ELSD）ELSD是基于溶质的光散射性质的检测器n因为散射光强只与溶质颗粒大小和数量有关，而与溶质本身的物理和化学性质无关，所以ELSD属通用型和质量型检测器。n适合于无紫外吸收、无电活性和不发荧光的样品的检测。与示差折光检测器相比，它的基线漂移不受温度影响，信噪比高，也可用于梯度洗脱。液相色谱与气相色谱的比较液相色谱与气相色谱的比较 液相色谱所用基本概念和基本理论基本一致。液相色谱所用的仪器设备和操作条件与气相色谱不同，所以，液相色谱与气相色谱有一定差别，主要有以下几方面：（1）应用范围不同）应用范围不同 GC仅能分析在操作温度下能气化而不分解的物质。对高沸点化合物、非挥发性物质

48、、热不稳定化合物、离子型化合物及高聚物的分离、分析较为困难。致使其应用受到一定程度的限制，只有大约只有大约20%的的有机物能用气相色谱分析有机物能用气相色谱分析；HPLC则不受样品挥发度和热稳定性的限制，它非常适合分子量较大、难气化、不易挥发或对热敏感的物质、离子型化合物及高聚物的分离分析，大约占有机物的占有机物的70-80%。（2 2）流动相的作用不同）流动相的作用不同l气相色谱的流动相载气是色谱惰性的，不参与分配平衡过程，与样品分子无亲和作用，样品分子只与固定相相互作用。l液相色谱液相色谱流动相液体也与固定相争夺样品分子，为流动相液体也与固定相争夺样品分子，为提高选择性增加了一个因素提高选

49、择性增加了一个因素。也可选用不同比例的两种或两种以上的液体作流动相，增大分离的选择性。（4）色谱柱色谱柱：nGC填充柱填充柱16m，毛细管柱，毛细管柱20100m，螺，螺旋型；旋型；nHPLC 15cm或或25cm，直型。，直型。（3）操作条件：操作条件：GCGC需高温；需高温；HPLCHPLC通常在室温下进行通常在室温下进行。(5)分离效率不同nHPLC：大于：大于3万塔板万塔板/米米n（GC：103塔板塔板/米）米）(6)仪器构造不同仪器构造不同HPLC:脱气装置，高压泵脱气装置，高压泵GC：汽化室，温控系统：汽化室，温控系统第第1010章章 电泳法和高效毛细管电泳法电泳法和高效毛细管电泳

50、法(Electrophoresis and High Performance Capillary Electrophoresis,HPCE)毛细管电泳定义毛细管电泳定义 毛细管电泳是带电粒子在毛细管电泳是带电粒子在电场力电场力的的驱动下，在毛细管中按其驱动下，在毛细管中按其淌度淌度或或分分配系数配系数不同进行高效、快速分离的不同进行高效、快速分离的电泳新技术，也称为高效毛细管电电泳新技术，也称为高效毛细管电泳。泳。第第10章章毛细管电泳毛细管电泳10.1.3分离模式分离模式1毛细管区带电泳（毛细管区带电泳（CZECZE）也称为毛细管自由溶液区带电泳也称为毛细管自由溶液区带电泳 毛细管电泳中最基