Modern Instrumental Analysis 高效液相色谱法 High Performance Liquid Chromatography Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 高效液相色谱法 High Performance Liquid Chromatography
mndm高效液相色谱法(HPLc)概述 高效液相色谱法 ■高效液相色谱(HPLC)是以溶剂液体为流动相的色谱方法。 按照固定相不同可分为:液液分配色谱;吸附色谱(液固色 谱);离子交换色谱;尺寸排阻色谱(凝胶渗透色谱)。此外, 还有亲和色谱、平板色谱(薄层色谱)等。 ■早期液相色谱,包括 Tswett·的工作,都是在直径1~5cm,长 50~500cm的玻璃柱中进行的。为保证有一定的柱流速,填 充的固定相颗粒直径多在150~-200μm范围内。即使这样,流 速仍然很低(<1mLmn),分析时间仍然很长! Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 高效液相色谱法（HPLC）概述 高效液相色谱法 ■高效液相色谱(HPLC)是以溶剂液体为流动相的色谱方法。 按照固定相不同可分为：液液分配色谱；吸附色谱(液固色 谱)；离子交换色谱；尺寸排阻色谱(凝胶渗透色谱)。此外， 还有亲和色谱、平板色谱(薄层色谱)等。 ■早期液相色谱，包括Tswett的工作，都是在直径1~5cm, 长 50~500cm的玻璃柱中进行的。为保证有一定的柱流速，填 充的固定相颗粒直径多在150~200μm范围内。即使这样，流 速仍然很低(<1mL/min)，分析时间仍然很长！
mndm高效液相色谱法(HPLc)概述 HEA+B/u +cU ■当加压增加流速(真空或空气泵)时,尽管分析时间减少,但 柱塔板高度Hm相应增加了!或者说柱效下降了 为了解决分析时间及柱效问题,人们认识到:最为有效地 增加柱效的唯一方法是减小填充物的粒径(3~10pm)! ■直到60年代,由于在高压下操作的液压设备、高效固定相 以及高灵敏检测器的出现及发展,才彻底解决了分析时间及柱 效的问题。即所谓的高效液相色谱技术才真正得到广泛应用 Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 高效液相色谱法（HPLC）概述 ■当加压增加流速(真空或空气泵)时，尽管分析时间减少，但 柱塔板高度Hmin也相应增加了！或者说柱效下降了。 ■为了解决分析时间及柱效问题，人们认识到：最为有效地 增加柱效的唯一方法是减小填充物的粒径（3~10 μm）！ ■直到60年代，由于在高压下操作的液压设备、高效固定相 以及高灵敏检测器的出现及发展，才彻底解决了分析时间及柱 效的问题。即所谓的高效液相色谱技术才真正得到广泛应用。 H = A + B/u + c·u
M高效液相色谱的特点 Instrumental Analysis ■高速:HPLC采用高压输液设备,流速大大增加,分析速度 极快,只需数分钟;而经典方法靠重力加料,完成一次分析需 时数小时。 ■髙效:填充物颗粒极细且规则,固定相涂渍均勺、传质阻力 小,因而柱效很高。可以在数分钟内完成数百种物质的分离 ■高灵敏度:检测器灵敏度极高:UV——10-9g,荧光检测 器—10-11g Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 ■高速：HPLC采用高压输液设备，流速大大增加，分析速度 极快，只需数分钟；而经典方法靠重力加料，完成一次分析需 时数小时。 ■高效：填充物颗粒极细且规则，固定相涂渍均匀、传质阻力 小，因而柱效很高。可以在数分钟内完成数百种物质的分离。 ■高灵敏度：检测器灵敏度极高：UV——10-9g, 荧光检测 器——10-11g。 高效液相色谱的特点
Modern HPLC与Gc的比较 Instrumental Analysis ■分析对象及范围:GC分析只限于气体和低沸点的稳定化合物, 而这些物质只点有机物总数的20%;HPLC可以分析高沸点、高 分子量的稳定或不稳定化合物,这类物质占有机物总数的80%。 ■流动相的选择:GC采用的流动相中为有限的几种“惰性”气 体,只起运载作用,对组分作用小;HPLC采用的流动相为液体 或各种液体的混合,可供选择的机会多。它除了起运载作用外, 还可与组分作用,并与固定相对组分的作用产生竞争,即流动相 对分离的贡献很大,可通过溶剂来控制和改进分离 操作温度:GC需高温;HPLC通常在室温下进行。 结论:从色谱分析的发展来看,HPLC比GC更为有用、更具发 展前途! Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 ■分析对象及范围：GC分析只限于气体和低沸点的稳定化合物， 而这些物质只点有机物总数的20%；HPLC可以分析高沸点、高 分子量的稳定或不稳定化合物，这类物质占有机物总数的80%。 ■流动相的选择：GC采用的流动相中为有限的几种“惰性”气 体，只起运载作用，对组分作用小；HPLC采用的流动相为液体 或各种液体的混合，可供选择的机会多。它除了起运载作用外， 还可与组分作用，并与固定相对组分的作用产生竞争，即流动相 对分离的贡献很大，可通过溶剂来控制和改进分离。 ■操作温度：GC需高温；HPLC通常在室温下进行。 结论：从色谱分析的发展来看，HPLC比GC更为有用、更具发 展前途！ HPLC与GC的比较
Modern Instrumental Analysis HPLc的应用 应用领域 分析对象举例 环境常见无机阴阳离子、多环芳烃、多氯联苯、硝基化合物、有害重金属及其 形态、除草剂、农药、酸沉降成分。 农业土壤矿物成分、肥料、饲料添加剂、茶叶等农产品中无机和有机成分 石油烃类族组成、石油中微量成分 化工无机化工产品、合成高分子化合物、表面活性剂、洗涤剂成分、化妆品、 染料。 材料液晶材料、合成高分子材料。 食品无机阴阳离子、有机酸、氨基酸、糖、维生素、脂肪酸、香料、甜味剂、 防腐剂、人工色素、病原微生物、霉菌毒素、多核芳烃、农兽药残留 生物氨基酸、肽、蛋白质、核糖核酸、生物胺、多糖、酶、天然高分子。 医药人体化学成分、各类合成药物成分、各种天然植物和动物药物化学成分。 Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 HPLC的应用 应用领域 分析对象举例 环境 常见无机阴阳离子、多环芳烃、多氯联苯、硝基化合物、有害重金属及其 形态、除草剂、农药、酸沉降成分。 农业 土壤矿物成分、肥料、饲料添加剂、茶叶等农产品中无机和有机成分。 石油 烃类族组成、石油中微量成分。 化工 无机化工产品、合成高分子化合物、表面活性剂、洗涤剂成分、化妆品、 染料。 材料 液晶材料、合成高分子材料。 食品 无机阴阳离子、有机酸、氨基酸、糖、维生素、脂肪酸、香料、甜味剂、 防腐剂、人工色素、病原微生物、霉菌毒素、多核芳烃、农兽药残留。 生物 氨基酸、肽、蛋白质、核糖核酸、生物胺、多糖、酶、天然高分子。 医药 人体化学成分、各类合成药物成分、各种天然植物和动物药物化学成分
ModernHPLC仪器 Instrumental Analysis HPLC仪器包括: 压力表 ■1高压输液装置; 贮液器 高压泵 ■2进样系统 中进样器 ■3分离系统 梯度洗 脱装 ■4检测系统 色谱柱 记录仪 此外还配有梯度洗 脱、自动进样、自 动收集和数据处理 装置等。 熔分 收集器 检测器 Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 HPLC仪器包括： ■ 1.高压输液装置; ■ 2.进样系统; ■ 3.分离系统; ■ 4.检测系统; 此外还配有梯度洗 脱、自动进样、自 动收集和数据处理 装置等。 HPLC仪器
ModernHPLC仪器 Instrumental Analysis HPLC仪器详解 出口检查 高压泵 脉流消除 中中」 储液瓶 入口检查 人抽气 分布器过滤 2un ∈e 到检测器 分离柱 压力计 反压调节 过滤器 注样阀 Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 HPLC仪器
mmda高压输液系统150~350×105Pa ■贮液器:1-2L的玻璃瓶,配有溶剂过滤器(N合金),其孔 径约2m,可防止颗粒物进入泵内。 脱气:超声波脱气或真空加热脱气。溶剂通过脱气器中的脱 气膜,相对分子量小的气体透过膜从溶剂中除去(气泡会影 响检测) Pump 0000 回。回 Sampler Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 高压输液系统150～350×105Pa ■贮液器：1-2L的玻璃瓶，配有溶剂过滤器(Ni合金)，其孔 径约2 μm，可防止颗粒物进入泵内。 脱气：超声波脱气或真空加热脱气。溶剂通过脱气器中的脱 气膜，相对分子量小的气体透过膜从溶剂中除去（气泡会影 响检测）
Modern Instrumental Analysis 高压输液泵 髙压泵:对输液泵的要求:密封性好、输液流量稳定无脉动 可调范围宽、耐腐蚀 ■输液泵种类:恒压型和恒流型。 ■恒压泵(类似于风箱)可迅速获得高压,适于柱的匀浆填充。但 因泵腔体积大,在往复推动时,会引起脉动,且输岀流量随色 谱系统阻力(主要是柱填充物)变化而变化,现已较少使用 恒流型溶剂流量恒定,与柱填充情况无关,使用较多。有机 械注射式和机械往复式两种。应用最多的是往复式恒流泵。 Tarim University 2010
Modern Instrumental Analysis @ Tarim University 2010 高压泵：对输液泵的要求：密封性好、输液流量稳定无脉动、 可调范围宽、耐腐蚀。 ■输液泵种类：恒压型和恒流型。 ■恒压泵(类似于风箱)可迅速获得高压，适于柱的匀浆填充。但 因泵腔体积大，在往复推动时，会引起脉动，且输出流量随色 谱系统阻力（主要是柱填充物）变化而变化，现已较少使用。 ■ 恒流型溶剂流量恒定，与柱填充情况无关，使用较多。有机 械注射式和机械往复式两种。应用最多的是往复式恒流泵。 高压输液泵