高效液相色谱分析 (2)精选PPT.ppt

关于高效液相色谱分析(2)现在学习的是第1页，共26页2基本概念与特点基本概念与特点概念：高效液相色谱法(HPLC)是在20世纪60年代末，以经典液相色谱为基础，引入了气相色谱的理论，在技术上采用了高效固定相、高压输液系统和高灵敏度的在线检测器，从而发展起来的一种新型分离分析技术。随着科学和技术的不断改进与发展，目前已成为应用极为重要、广泛的分离分析手段.特点特点：分离效率高、：分离效率高、分析速度快分析速度快、应用范围广应用范围广、操作自动化操作自动化。现在学习的是第2页，共26页3液相色谱流程与原理基本原理：混合组分的样品在色谱柱中，各组分由于在流动相和固定相之间溶解、吸附、渗透或离子交换等作用力的不同，随流动相在色谱柱中运行时，在两相间进行反复多次分配过程，使得原来分配系数具有微小区别的各组分，产生了保留能力明显差异的效果，进而各组分在柱中的移动速度不同，经过一定长度的色谱柱，彼此分离开来，最后按一定顺序流出。现在学习的是第3页，共26页4色谱图及相关名词色谱图及相关名词（一）色谱流出曲线色谱图 色谱图色谱图是色谱柱流出物通过检测器所产生的响应信号对时间或液体流出体积的曲线。色谱流出曲线色谱流出曲线是色谱基本参数的源流，而色谱基本参数又是用来观察色谱行为和研究色谱理论的重要指标。另外，还可以直接利用色谱图峰位置点（特征保留值）进行定性，根据曲线上测得的峰高或峰面积进行定量。现在学习的是第4页，共26页5（二）柱效能 色谱柱在色谱分离中由动力学因素所决定的柱效能，通常用塔板高度或塔板数表示。塔板数：塔板高度：涡流扩散相涡流扩散相分子扩散相分子扩散相流动相线速度流动相线速度传质阻力相传质阻力相现在学习的是第5页，共26页6（三）分离度R分离度的表达式：分离度的表达式：tR(2),tR(1):组分组分2和组分和组分1的保留时间的保留时间Wb(2),Wb(1):组分组分2和组分和组分1的峰底宽度的峰底宽度现在学习的是第6页，共26页7R=1.5完全分离完全分离现在学习的是第7页，共26页8高效液相色谱系统（一）高效液相色谱仪结构流程高压泵高压泵色谱柱色谱柱废液废液检测器检测器进样器进样器储液瓶储液瓶高压输液泵、高效分离柱、高灵敏度检测器高压输液泵、高效分离柱、高灵敏度检测器现在学习的是第8页，共26页9（二）高压输液系统（高压泵）高压输液泵是核心部件，要求：密封性好，输出流量恒定，压力平稳，可调范围宽，便于迅速更换溶剂及耐腐蚀等。高压泵主要有恒流泵（往复泵）和恒压泵（气动泵）两种。恒流泵特点输出流量保持恒定而与色谱柱引起阻力变化无关。分为机械注射泵和机械往复泵(常用)两种。恒压泵特点能保持输出压力恒定，但其流量则随色谱系统阻力而变化，故保留时间的重视性差。现在学习的是第9页，共26页10电动机 偏心轮 柱塞柱 球形单向阀 溶剂图10-7 柱塞往复泵示意图现在学习的是第10页，共26页11（三）色谱柱 色谱柱是高效液相色谱分离过程的核心。一支稳定、高效的色谱柱对建立适用性强、重现性好的分析方法是必不可少的。1.担体 高效液相色谱的柱填料有离子交换树脂、凝胶，较多的使用硅胶微粒作为担体。以下为几种常用的微粒类型：(1)(1)全多孔型担体：全多孔型担体：属于颗粒均匀的多孔球体，很好的兼顾了效能、样品荷载量、耐久性等理想的性质，所以最为常用。(2)(2)表层多孔型担体（薄壳型微珠担体）：表层多孔型担体（薄壳型微珠担体）：它是直径为 30 40 m 的实心核(玻璃微珠)，优点是：优点是：孔穴浅（固定相仅为表面的一薄层），传质速度快，易于填充均匀，柱效高。这种担体目前应用较为普遍。现在学习的是第11页，共26页122.色谱柱 柱体为直型不锈钢管，标准内经为4.6或3.9 mm，柱长1530 cm，填料颗粒粒度510m。发展趋势是减小填料粒度(35m)和柱经以提高柱效。为保护色谱柱，为保护色谱柱，通常在柱前加一支填料与色谱柱相同的保护柱。通常在柱前加一支填料与色谱柱相同的保护柱。现在学习的是第12页，共26页133.固定相选择固定相的一般标准还是以“相似相容”原理为基础。如果溶质溶于烃类溶剂，表明是低极性化合物，这样就可以选择非极性或亚极性固定相。若样品溶于极性温和溶剂中，如醇类，则可选择极性固定相，也可以选择非极性固定相。现在学习的是第13页，共26页144.流动相 液液相相色色谱谱的的流流动动相相又又称称为为淋淋洗洗液液，洗洗脱脱剂剂。流流动动相相组组成成、极极性性改改变变，可可显显著著改改变变组组分分分分离离状状况况，改改变变流流动动相相的的组组成成和极性（组成比例）是提高分离度的有效手段和极性（组成比例）是提高分离度的有效手段。常用溶剂：常用溶剂：环己烷、己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、环己烷、己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、甲醇甲醇 、乙腈、水等。、乙腈、水等。现在学习的是第14页，共26页15正相液相色谱正相液相色谱（正相柱）（正相柱）固定相极性固定相极性 流动相极性流动相极性反相液相色谱反相液相色谱（反相柱）（反相柱）固定相极性固定相极性 流动相极性流动相极性组分极性越大，保留时组分极性越大，保留时间越长；使用极性化合间越长；使用极性化合物的分离。物的分离。组分极性越小，保留时组分极性越小，保留时间越长；适用非极性化间越长；适用非极性化合物的分离。合物的分离。现在学习的是第15页，共26页16 选择流动相时应注意的问题选择流动相时应注意的问题1 1、尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长、尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长期累积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。期累积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。2 2、避避免免流流动动相相与与固固定定相相发发生生作作用用而而使使柱柱效效下下降降或或损损坏坏柱柱子。如使固定液溶解流失；酸性溶剂破坏氧化铝固定相等。子。如使固定液溶解流失；酸性溶剂破坏氧化铝固定相等。现在学习的是第16页，共26页173 3、试试样样在在流流动动相相中中应应有有适适宜宜的的溶溶解解度度，防防止止产产生沉淀并在柱中沉积。生沉淀并在柱中沉积。4 4、流流动动相相同同时时还还应应满满足足检检测测器器的的要要求求。当当使使用用紫紫外检测器时，流动相不应有紫外吸收。外检测器时，流动相不应有紫外吸收。现在学习的是第17页，共26页18（四）检测器（一）、紫外检测器（一）、紫外检测器应用最广泛的检测器应用最广泛的检测器基基本本原原理理：试试样样组组分分对对特特定定波波长长的的紫紫外外光光具具有有选选择择性性的的吸吸收收，吸吸光光度度与与试试样样组组分分浓浓度度之之间间的的定定量量关关系系符符合合郎伯郎伯-比耳定律。比耳定律。优点：优点：灵敏度高，线形范围宽；灵敏度高，线形范围宽；死体积小；死体积小；波长可选；波长可选；对流速和温度变化不对流速和温度变化不 敏感；敏感；可用于梯度洗脱。可用于梯度洗脱。缺点：缺点：无紫外无紫外-可见吸收组分不响应；可见吸收组分不响应；流动相选择受一定限制。流动相选择受一定限制。现在学习的是第18页，共26页19(a)可变波长紫外检测器可变波长紫外检测器(b)二极管阵列检测器二极管阵列检测器现在学习的是第19页，共26页20（二）、示差折光检测器（二）、示差折光检测器通用型检测器通用型检测器每种物质具有不同的折光指数每种物质具有不同的折光指数。基本原理：基本原理：连续检测参比池和样品池中流动相之间的折连续检测参比池和样品池中流动相之间的折光系数差值，该值与试样池流动相中的组分浓度成正比。光系数差值，该值与试样池流动相中的组分浓度成正比。生命科学中各类糖类化合物，没有紫外吸收，生命科学中各类糖类化合物，没有紫外吸收，一般要用示差折光检测器。一般要用示差折光检测器。现在学习的是第20页，共26页21 缺点：缺点：灵敏度低；灵敏度低；对温度敏感；对温度敏感；不能用于梯度洗脱。不能用于梯度洗脱。现在学习的是第21页，共26页22（三）、荧光检测器专用型检测器基基本本原原理理：在在一一定定的的条条件件下下，荧荧光光强强度度与与流流动动相相中中的的组组分分的浓度成之比。的浓度成之比。对对多多环环芳芳烃烃，维维生生素素B B、黄黄曲曲霉霉素素、卟卟啉啉类类化化合合物物、农农药药、药物、氨基酸、甾类化合物等有响应。药物、氨基酸、甾类化合物等有响应。现在学习的是第22页，共26页23 特点：特点：高灵敏度；高灵敏度；高选择性；高选择性；可用于梯度洗脱。可用于梯度洗脱。现在学习的是第23页，共26页24定性与定量（一）样品预处理 1.固体样品 固体样品首先要进行均质化，然后再采用如蒸馏、超临界萃取或超声波萃取等技术进行样品制备。2.液体样品 （二）定性与定量 参阅气相色谱的定性与定量方法。液-液萃取固相萃取凝胶过滤色谱现在学习的是第24页，共26页25气相色谱与高效液相色谱的比较 气相色谱气相色谱 高效液相色谱高效液相色谱1.1.只能分析挥发性物质，只能分析只能分析挥发性物质，只能分析 20%20%的化合物的化合物2.2.不能用于热不稳定物质的分析不能用于热不稳定物质的分析3.3.用毛细管色谱可得到很高的柱效用毛细管色谱可得到很高的柱效4.4.有很灵敏的检测器如有很灵敏的检测器如ECDECD和较灵和较灵敏的通用检测器（敏的通用检测器（FIDFID和和TCDTCD）5.5.流动相为气体，无毒，易于处理流动相为气体，无毒，易于处理 6.6.运行和操作容易运行和操作容易 7.7.仪器制造难度较小仪器制造难度较小1.1.几乎可以分析各种物质几乎可以分析各种物质 2.2.用于热不稳定物质的分析用于热不稳定物质的分析 3.3.色谱柱较短，柱效较低色谱柱较短，柱效较低4.4.没有较高灵敏通用检测器没有较高灵敏通用检测器 5.5.流动相有毒，费用较高流动相有毒，费用较高 6.6.运行和操作比运行和操作比GCGC难一些难一些 7.7.仪器制造难度大仪器制造难度大现在学习的是第25页，共26页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第26页，共26页