第三章高效液相色谱PPT讲稿.ppt
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1、第三章高效液相色谱1第1页,共71页,编辑于2022年,星期二高效液相色谱法高效液相色谱法一、一、高效液相色谱法的特点高效液相色谱法的特点二、流程及主要部件二、流程及主要部件三、固定相和流动相三、固定相和流动相四、四、主要分离类型主要分离类型五五、影响分离的因素影响分离的因素第2页,共71页,编辑于2022年,星期二以液体作为流动相的色谱过程以液体作为流动相的色谱过程HPLC定义定义第3页,共71页,编辑于2022年,星期二高效液相色谱法的特点高效液相色谱法的特点高压高压高压高压-150 350 x 10-150 350 x 105 Pa Pa高效高效高效高效-3-3万塔板万塔板/米米高灵敏度
2、高灵敏度高灵敏度高灵敏度-10-10-9-9 10 10 10 10-11-11 g g g g 高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法第4页,共71页,编辑于2022年,星期二GCGCHPLCHPLC流动相流动相惰惰性性气气体体(无无亲亲和和性性,只只起运载作用)起运载作用)气体、沸点较低的化合物气体、沸点较低的化合物不不同同极极性性的的液液体体(有有一一定亲和作用)定亲和作用)温温 度度 较较 高高一般室温一般室温分析对象分析对象高沸点、不稳定的天高沸点、不稳定的天然产物、生物大分子、然产物、生物大分子、高分子化合物高分子化合物GC
3、与与HPLC比较比较第5页,共71页,编辑于2022年,星期二(一)分配色谱一)分配色谱 (二)吸附色谱(二)吸附色谱(三)离子交换色谱法(三)离子交换色谱法 (四)排阻色谱法(四)排阻色谱法高效液相色谱法的类型高效液相色谱法的类型第6页,共71页,编辑于2022年,星期二分配色谱分配色谱液液分配色谱液液分配色谱液液分配色谱液液分配色谱(LLPC)(LLPC)(LLPC)(LLPC)键合固定相分配色谱键合固定相分配色谱键合固定相分配色谱键合固定相分配色谱(LSPC)(LSPC)(LSPC)(LSPC)分配色谱法分配色谱法(Partition Chromatography)(Partition
4、Chromatography)液体固定相通过物理吸液体固定相通过物理吸液体固定相通过物理吸液体固定相通过物理吸附固定于载体表面附固定于载体表面附固定于载体表面附固定于载体表面有机分子通过化学反应有机分子通过化学反应有机分子通过化学反应有机分子通过化学反应键合到载体表面键合到载体表面键合到载体表面键合到载体表面第7页,共71页,编辑于2022年,星期二分配色谱分离原理不同组分在两相间分配系数不同不同组分在两相间分配系数不同第8页,共71页,编辑于2022年,星期二固定相固定相 -物理吸附物理吸附 (担体担体+固定液)固定液)全多孔型担体全多孔型担体薄壳型微珠担体薄壳型微珠担体分配色谱固定相分配色
5、谱固定相固定相固定相固定相固定相 -化学键合化学键合化学键合化学键合R-极极性性基基团团 疏疏水水基基团团 离离子交换基团子交换基团第9页,共71页,编辑于2022年,星期二固定相的化学构造固定相的化学构造非键合相表面非键合相表面非键合相表面非键合相表面键合相表面键合相表面键合相表面键合相表面ODC CODC C1818 C C8 8 C C1 1 PhenylPhenyl -NH -NH2 2 -CN -CN第10页,共71页,编辑于2022年,星期二正相HPLC(normal phase HPLC):是由极性固定相和非极性(或弱极性)流动相所组成的HPLC体系。其代表性的固定相是改性硅胶、
6、氰基柱等,代表性的流动相是正己烷。吸附色谱也属正相HPLC。反相HPLC(reversed phase HPLC):由非极性固定相和极性流动相所组成的液相色谱体系,与正相HPLC体系正好相反。其代表性的固定相是十八烷基键合硅胶(ODS柱),代表性的流动相是甲醇和乙腈。是当今液相色谱的最主要分离模式。ODS(Octa Decyltrichloro Silane)第11页,共71页,编辑于2022年,星期二正相分配色谱反相分配色谱固定相性质极性非极性键合基团 极性基团疏水基团流动相性质非极性极性出峰顺序 极性小先出 极性大先出第12页,共71页,编辑于2022年,星期二吸附色谱法吸附色谱法分离原理
7、分离原理溶质与流动相分子在吸附剂表面上的溶质与流动相分子在吸附剂表面上的吸附竞争吸附竞争第13页,共71页,编辑于2022年,星期二吸附色谱固定相吸附色谱固定相 以固体吸附剂为固定相,如硅胶、以固体吸附剂为固定相,如硅胶、氧化铝等,较常使用的是氧化铝等,较常使用的是510m的硅的硅胶吸附剂。流动相可以是各种不同极性的胶吸附剂。流动相可以是各种不同极性的一元或多元溶剂一元或多元溶剂。第14页,共71页,编辑于2022年,星期二离子交换色谱离子交换色谱 固定相为离子交换树脂固定相为离子交换树脂,流动流动相为无机酸或无机碱的水溶相为无机酸或无机碱的水溶液。液。各种离子根据它们与树脂上的交换基团各种离
8、子根据它们与树脂上的交换基团的交换能力的不同而得到分离。的交换能力的不同而得到分离。分离原理分离原理固定相固定相固定相固定相分离对象分离对象离子或可离解的化合物离子或可离解的化合物离子或可离解的化合物离子或可离解的化合物(无机离子、氨基酸、蛋白质等)(无机离子、氨基酸、蛋白质等)(无机离子、氨基酸、蛋白质等)(无机离子、氨基酸、蛋白质等)第15页,共71页,编辑于2022年,星期二 分离原理分离原理根据样品分子尺寸大小分离根据样品分子尺寸大小分离 大分子不能进入多孔中,不被保留,随大分子不能进入多孔中,不被保留,随 Vm Vm流出流出 中分子部分进入多孔中,一般保留中分子部分进入多孔中,一般保
9、留 小分子完全进入多孔中,长时间保留。小分子完全进入多孔中,长时间保留。排阻色谱法排阻色谱法(凝胶色谱法凝胶色谱法)第16页,共71页,编辑于2022年,星期二1.1.软凝胶:软凝胶:铰链葡萄糖的多孔聚合物,聚丙铰链葡萄糖的多孔聚合物,聚丙烯酰胺凝胶。(凝胶过滤色谱)烯酰胺凝胶。(凝胶过滤色谱)2.2.半硬凝胶:半硬凝胶:聚苯乙烯珠(凝胶渗透色谱)聚苯乙烯珠(凝胶渗透色谱)3.3.高硬凝胶和玻璃:高硬凝胶和玻璃:多孔玻璃或多孔硅球,经多孔玻璃或多孔硅球,经化学键合处理,不随压力及溶剂改变尺寸,化学键合处理,不随压力及溶剂改变尺寸,(高效排阻色(高效排阻色 谱)谱)排阻色谱固定相排阻色谱固定相第
10、17页,共71页,编辑于2022年,星期二 高分子化合物分子量及分子量分布高分子化合物分子量及分子量分布高分子化合物分子量及分子量分布高分子化合物分子量及分子量分布 DNA DNA DNA DNA碎片不同碱基支链分离。碎片不同碱基支链分离。碎片不同碱基支链分离。碎片不同碱基支链分离。应用应用第18页,共71页,编辑于2022年,星期二流动液贮存提供脱气流动液贮存提供脱气输液泵输液泵进样系统进样系统分离系统分离系统检测系统检测系统控制与记录系统控制与记录系统 高效液相色谱仪高效液相色谱仪第19页,共71页,编辑于2022年,星期二日本岛津公司第20页,共71页,编辑于2022年,星期二美国美国W
11、atersWaters公司公司第21页,共71页,编辑于2022年,星期二(1 1 1 1)真空泵抽滤系统)真空泵抽滤系统)真空泵抽滤系统)真空泵抽滤系统(2 2)低溶性惰性气体导入替换)低溶性惰性气体导入替换(3 3)超声脱气)超声脱气(4 4 4 4)在线脱气)在线脱气)在线脱气)在线脱气流动相脱气方法流动相脱气方法第22页,共71页,编辑于2022年,星期二输液系统输液系统高压输液泵:高压输液泵:高压输液泵是液相色谱仪的关键部高压输液泵是液相色谱仪的关键部件,其作用是将流动相以稳定的流件,其作用是将流动相以稳定的流速或压力输送到色谱系统。速或压力输送到色谱系统。输液泵的稳定性直接关系到分
12、析结输液泵的稳定性直接关系到分析结果的重复性和准确性。果的重复性和准确性。活塞泵活塞泵 注射泵注射泵 气动泵气动泵第23页,共71页,编辑于2022年,星期二进样系统进样系统 不使整个压力变化不使整个压力变化不使整个压力变化不使整个压力变化的情况下将样品注入的情况下将样品注入的情况下将样品注入的情况下将样品注入色谱柱,通常使用所色谱柱,通常使用所色谱柱,通常使用所色谱柱,通常使用所谓谓谓谓六通阀六通阀第24页,共71页,编辑于2022年,星期二色谱柱色谱柱色谱柱色谱柱泵泵泵泵12进进样样 不使整个压力变化的情况下将样品注入色谱柱,通不使整个压力变化的情况下将样品注入色谱柱,通常使用所谓常使用所
13、谓六通六通阀阀阀阀进样系统进样系统第25页,共71页,编辑于2022年,星期二色谱柱色谱柱色谱柱是实现分离的核心部件,要求柱效高、柱色谱柱是实现分离的核心部件,要求柱效高、柱容量大和性能稳定。柱性能与柱结构、填料特性、容量大和性能稳定。柱性能与柱结构、填料特性、填充质量和使用条件有关。填充质量和使用条件有关。第26页,共71页,编辑于2022年,星期二检测器检测器 用来连续监测经色谱柱分离后的流出物的用来连续监测经色谱柱分离后的流出物的组成和含量变化的装置。组成和含量变化的装置。紫外紫外-可见检测器可见检测器荧光检测器荧光检测器电化学检测器电化学检测器蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器质谱检测器
14、质谱检测器第27页,共71页,编辑于2022年,星期二v单单波波长长UVUV检检测测器器,光光源源用用HgHg灯灯,加加滤滤光光片片可可以以到到254254,280280,313313,334334,365365等等。生生化化中中用到很多。用到很多。v多波长多波长 光度计类似,光栅或棱镜分光光度计类似,光栅或棱镜分光Alg(I0/It)=b c紫外紫外-可见检测器可见检测器第28页,共71页,编辑于2022年,星期二荧光检测器荧光检测器许多有机化合物,特别是芳香族化合物、被许多有机化合物,特别是芳香族化合物、被一定强度和波长的紫外光照射后,发射出较激发一定强度和波长的紫外光照射后,发射出较激发
15、光波长要长的荧光。但可以与发荧光物质反应衍光波长要长的荧光。但可以与发荧光物质反应衍生化后检测。生化后检测。特点:特点:有非常高的灵敏度和良好的选择性,灵敏有非常高的灵敏度和良好的选择性,灵敏度要比紫外检测法高度要比紫外检测法高2 2 3 3个数量级,特别适合于药个数量级,特别适合于药物和生物化学样品的分析。物和生物化学样品的分析。第29页,共71页,编辑于2022年,星期二荧光检测器结构示意图荧光检测器结构示意图光源光源检测器检测器滤光片滤光片检测室检测室第30页,共71页,编辑于2022年,星期二蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器适合于无紫外吸收、无电活蒸发光散射检测器适合于
16、无紫外吸收、无电活性和不发荧光的样品的检测。性和不发荧光的样品的检测。第31页,共71页,编辑于2022年,星期二电化学检测器电化学检测器(以电导检测器为例)(以电导检测器为例)电导仪电导仪电极电极电极电极第32页,共71页,编辑于2022年,星期二标准样品法标准样品法谱库谱库 HPLC-FTIRHPLC-FTIR HPLC-MS HPLC-MS 定性分析定性分析定量分析定量分析峰面积峰面积峰面积峰面积浓度或质量浓度或质量浓度或质量浓度或质量第33页,共71页,编辑于2022年,星期二小结小结四种色谱分离模式的分离机理及应用范围四种色谱分离模式的分离机理及应用范围反相色谱的概念反相色谱的概念紫
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