分析化学高效液相色谱法优秀PPT.ppt
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1、分析化学高效液相色分析化学高效液相色谱谱法法第1页,本讲稿共54页u经典液相色谱法为基础,经典液相色谱法为基础,u引入气相色谱法的理论和实验技术,引入气相色谱法的理论和实验技术,u高压输送流动相,高压输送流动相,u高效固定相及高灵敏度检测器,高效固定相及高灵敏度检测器,u现代液相色谱分析方法。现代液相色谱分析方法。第2页,本讲稿共54页与经典液相色谱法相比与经典液相色谱法相比 u颗粒极细(一般为颗粒极细(一般为1010 m m以下)、规则均匀的固定以下)、规则均匀的固定相,相,(键合相键合相)传质阻抗小,柱效高,分离效率高;传质阻抗小,柱效高,分离效率高;u高压输液泵输送流动相,流速快,分析速
2、度快;高压输液泵输送流动相,流速快,分析速度快;u高灵敏度检测器,灵敏度大大提高。紫外检测高灵敏度检测器,灵敏度大大提高。紫外检测器最小检测限可达器最小检测限可达1010 9 9g g,而荧光检测器最小检,而荧光检测器最小检测限可达测限可达1010 1212g g。第3页,本讲稿共54页与气相色谱法相比与气相色谱法相比u不受试样的挥发性和热稳定性的限制,应用不受试样的挥发性和热稳定性的限制,应用范围广;范围广;u可选用各种溶剂作为流动相,对分离的选可选用各种溶剂作为流动相,对分离的选择性有很大作用,选择性高;择性有很大作用,选择性高;u一般在室温条件下进行分离,不需要高柱温。一般在室温条件下进
3、行分离,不需要高柱温。第4页,本讲稿共54页第一节第一节 高效液相色谱法的主要类型高效液相色谱法的主要类型 和原理和原理 一、主要类型主要类型 四类基本类型色谱法四类基本类型色谱法 分配色谱法(分配色谱法(partition chromatographypartition chromatography)吸附色谱法(吸附色谱法(adsorption chromatographyadsorption chromatography)离子交换色谱法(离子交换色谱法(IECIEC)空间排阻色谱法(空间排阻色谱法(SECSEC)第5页,本讲稿共54页第一节第一节 高效液相色谱法的主要类型和原高效液相色谱法
4、的主要类型和原理理 一、一、主要类型主要类型 四类基本类型色谱法四类基本类型色谱法 分配色谱法(分配色谱法(partition chromatographypartition chromatography)吸附色谱法(吸附色谱法(adsorption chromatographyadsorption chromatography)离子交换色谱法(离子交换色谱法(IECIEC)空间排阻色谱法(空间排阻色谱法(SECSEC)化学键合相色谱法化学键合相色谱法第6页,本讲稿共54页其他色谱类型其他色谱类型u亲合色谱法亲合色谱法(affinity chromatographyaffinity chrom
5、atography;ACAC)u手性色谱法手性色谱法(chiral chromatographychiral chromatography;CCCC)u胶束色谱法胶束色谱法(micellar chromatographymicellar chromatography;MCMC)u电色谱法电色谱法(electrochromatographyelectrochromatography;ECEC)第7页,本讲稿共54页二、化学键合相色谱法 u以化学键合相为固定相的色谱法,简称键合相色以化学键合相为固定相的色谱法,简称键合相色谱法谱法(bonded phase chromatography(bonde
6、d phase chromatography;BPC)BPC)u化学键合相:采用化学反应的方法将官能团键合化学键合相:采用化学反应的方法将官能团键合在载体表面所形成的固定相在载体表面所形成的固定相 第8页,本讲稿共54页优点:优点:u固定相的均一性和稳定性好,在使用过程中不易固定相的均一性和稳定性好,在使用过程中不易流失,使用周期长;流失,使用周期长;u柱效高;重现性好;柱效高;重现性好;u能使用的流动相和键合相的种类多,分离的选择能使用的流动相和键合相的种类多,分离的选择性高性高正相(正相(normal phasenormal phase,NPNP)和反相()和反相(reversed rev
7、ersed phasephase,RPRP)键合相色谱法)键合相色谱法:根据化学键合相与流动相极性的相对强弱根据化学键合相与流动相极性的相对强弱第9页,本讲稿共54页(一)正相键合相色谱法(一)正相键合相色谱法 u固定相:固定相:极性键合相极性键合相如氰基(如氰基(CNCN)、氨基()、氨基(NHNH2 2)或二羟基键)或二羟基键合硅胶。(经典:水饱和的硅胶)合硅胶。(经典:水饱和的硅胶)u流动相:流动相:非极性或弱极性溶剂加极性调整剂非极性或弱极性溶剂加极性调整剂如烷烃加醇类。(与水不混溶的溶剂)如烷烃加醇类。(与水不混溶的溶剂)u适用范围:适用范围:溶于有机溶剂的极性至中等极性的溶于有机溶
8、剂的极性至中等极性的分子型化合物分子型化合物如一些在硅胶柱上分离的物质如一些在硅胶柱上分离的物质第10页,本讲稿共54页正相键合相色谱法正相键合相色谱法u分离机制?分离机制?分配:把有机键合层作为一个液膜看待,溶质在两相的溶解分配:把有机键合层作为一个液膜看待,溶质在两相的溶解 吸附:溶质与键合极性基团间的诱导、氢键和定向作用吸附:溶质与键合极性基团间的诱导、氢键和定向作用u分离选择性分离选择性:极性强的组分极性强的组分k k大,后洗脱出柱。大,后洗脱出柱。流动相的极性增强,洗脱能力增加,使组分流动相的极性增强,洗脱能力增加,使组分k k减小,减小,t tR R 减减小。小。第11页,本讲稿共
9、54页(二)反相键合相色谱法(二)反相键合相色谱法u固定相固定相:非极性键合相:非极性键合相 如十八烷基硅烷(如十八烷基硅烷(C C1818,ODSODS)、辛烷基()、辛烷基(C C8 8)键合硅)键合硅胶胶 u流动相流动相:水水为基础溶剂,加入一定量与水混溶的极为基础溶剂,加入一定量与水混溶的极性调整剂性调整剂 常用甲醇水、乙腈水等常用甲醇水、乙腈水等 应应用:最广用:最广 非极性至中等极性的组分,(还有有非极性至中等极性的组分,(还有有机酸、碱及盐等)机酸、碱及盐等)第12页,本讲稿共54页保留机制保留机制 疏溶剂疏溶剂 (solvophobic theorysolvophobic th
10、eory)溶质的保留主要是溶质溶质的保留主要是溶质分子与极性溶剂分子间分子与极性溶剂分子间的的排斥力排斥力,促使溶质分促使溶质分子与键合相的烃基发生子与键合相的烃基发生疏水缔合疏水缔合。不是溶质分子与键合相不是溶质分子与键合相间的色散力。间的色散力。第13页,本讲稿共54页反相键合相色谱法反相键合相色谱法u保留行为的主要影响因素保留行为的主要影响因素1 1、溶质的分子结构(极性)、溶质的分子结构(极性)极性越弱,疏水性越强,极性越弱,疏水性越强,k k越大,越大,t tR R也越大也越大。同系物碳数越多,极性越弱,同系物碳数越多,极性越弱,k k越大;越大;引入极性取代基,降低疏水性,引入极性
11、取代基,降低疏水性,k k值变小。值变小。第14页,本讲稿共54页2 2、固定相、固定相 键合烷基的疏水性随键合烷基的疏水性随碳链的延长碳链的延长而增而增 加,加,溶质的溶质的k k也增大。也增大。硅胶表面硅胶表面键合烷基的浓度越大键合烷基的浓度越大,则溶则溶 质的质的k k越大越大。反相键合相色谱法反相键合相色谱法u保留行为的主要影响因素保留行为的主要影响因素第15页,本讲稿共54页反相键合相色谱法反相键合相色谱法u保留行为的主要影响因素保留行为的主要影响因素3 3、流动相、流动相 极极性越强,洗脱能力越弱,使溶质的性越强,洗脱能力越弱,使溶质的k k越大越大 溶剂种类溶剂种类:水为弱溶剂,
12、醇为强溶剂:水为弱溶剂,醇为强溶剂 溶剂溶剂比例比例:水的比例增加,使:水的比例增加,使k k增大增大 中性盐中性盐的加入的加入:使中性溶质的:使中性溶质的k k增大增大 pHpH:影响:影响弱酸、弱减的离解弱酸、弱减的离解 流动相的流动相的pHpH降低,弱酸降低,弱酸k k增大,增大,t tR R增大;增大;弱碱弱碱k k变小。变小。第16页,本讲稿共54页u离子抑制色谱法(离子抑制色谱法(ion suppression ion suppression chromatographychromatography;ISC ISC)u用少量弱酸、弱碱或缓冲溶液,调节流动相的用少量弱酸、弱碱或缓冲溶
13、液,调节流动相的pHpH,抑制有机弱酸、弱碱的离解,增加疏水缔,抑制有机弱酸、弱碱的离解,增加疏水缔合作用,使合作用,使k k变大。变大。u适用于适用于3p3pK Ka7a7的弱酸、的弱酸、7p7pK Ka8a8的弱碱的弱碱反相键合相色谱法反相键合相色谱法第17页,本讲稿共54页 把离子对试剂加入到含水流动相中,组把离子对试剂加入到含水流动相中,组分离子在流动相中与离子对试剂的反离分离子在流动相中与离子对试剂的反离子(子(counter ioncounter ion)生成)生成中性离子对中性离子对,增加,增加溶质与非极性固定相的作用,使溶质与非极性固定相的作用,使k k增加,改增加,改善分离效
14、果。善分离效果。(三)反相离子对色谱法(三)反相离子对色谱法 paired ionpaired ionchromatographychromatography;PICPIC ion pair chromatography ion pair chromatography;IPCIPC第18页,本讲稿共54页反相离子对色谱法反相离子对色谱法离子对模型离子对模型33+()+3s3(+固定相固定相+()+B)+B+H+BHRSO NaRSO +Na+BH RSORSO)BH离子对mB+AB AmA(s流动相流动相通式通式第19页,本讲稿共54页影响容量因子的因素影响容量因子的因素离子对试剂的种类和浓度
15、离子对试剂的种类和浓度:碳链长度增加,溶质的:碳链长度增加,溶质的k k增大;在一定范围内试剂的浓度升高,溶质的增大;在一定范围内试剂的浓度升高,溶质的k k增大增大 流动相的流动相的pHpH:有利于组分和离子对试剂离子化时:有利于组分和离子对试剂离子化时(离子对的形成),组分的(离子对的形成),组分的k k值最大值最大固定相固定相 、流动相性质、流动相性质(同一般(同一般RP-HPLCRP-HPLC)。)。第20页,本讲稿共54页适用范围和离子对试剂的选择适用范围和离子对试剂的选择u适用范围适用范围:有机酸、碱、盐,离子型和非离子型化合:有机酸、碱、盐,离子型和非离子型化合物的混合物。物的混
16、合物。u分析酸类或带负电荷物质分析酸类或带负电荷物质:用季铵盐,如四丁基铵磷:用季铵盐,如四丁基铵磷酸盐(酸盐(TBATBA)和溴化十六烷基三甲基铵()和溴化十六烷基三甲基铵(CTABCTAB)等。)等。u分析碱类或带正电荷的物质分析碱类或带正电荷的物质:用烷基磺酸盐或硫酸盐,:用烷基磺酸盐或硫酸盐,如正戊烷基磺酸钠(如正戊烷基磺酸钠(PICBPICB5 5)、正己烷基磺酸钠)、正己烷基磺酸钠(PICBPICB6 6)。)。第21页,本讲稿共54页第二节高效液相色谱法的固定第二节高效液相色谱法的固定相和流动相及其选择相和流动相及其选择第22页,本讲稿共54页u固定相应符合下列要求固定相应符合下
17、列要求:颗粒细且均匀;颗粒细且均匀;传质快;传质快;机械强度高,能耐高压;机械强度高,能耐高压;化学稳定性好,不与流动相发生化学反化学稳定性好,不与流动相发生化学反应。应。第23页,本讲稿共54页一、化学键合相色谱法的固定相一、化学键合相色谱法的固定相(一)键合相的种类(一)键合相的种类 非极性键合相非极性键合相 :非极性烃基,如非极性烃基,如C C1818CC8 8CC1 1与苯基等键合在硅胶表面;与苯基等键合在硅胶表面;用于反相色谱;用于反相色谱;长链烷基可使溶质的长链烷基可使溶质的k k增大,选择性改善,载样量提高,增大,选择性改善,载样量提高,稳定性更好。稳定性更好。第24页,本讲稿共
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