第四章色谱技术 令色谱法( Chromatography)是19世纪俄国植物学 家茨维特( Tsweett)创立的一种分离混合物的技术 令他将植物色素放在一直立的装填有碳酸钙粉末的玻 璃管中,然后用石油醚自上而下流下,得到一系列 颜色排列的谱带,故称为色谱。 现代色谱已经发展到几乎可以分离任何有色或者无 色混合物的水平,但是“色谱”的名称依旧保留 令色谱中重要的概念是“固定相”与“流动相” 令本章介绍几种常见色谱的原理,重点介绍气相色谱 分离分析技术
第四章 色谱技术 v 色谱法（Cheromatography）是19世纪俄国植物学 家茨维特（Tsweett）创立的一种分离混合物的技术。 v 他将植物色素放在一直立的装填有碳酸钙粉末的玻 璃管中，然后用石油醚自上而下流下，得到一系列 颜色排列的谱带，故称为色谱。 v 现代色谱已经发展到几乎可以分离任何有色或者无 色混合物的水平，但是“色谱”的名称依旧保留。 v 色谱中重要的概念是“固定相”与“流动相” 。 v 本章介绍几种常见色谱的原理，重点介绍气相色谱 分离分析技术
般色谱法的分类 按照固定相与流动相物态分 令气相色谱:GC(GSC;GLC) 令液相色谱:(LSC;LLC) 令超临界流体色谱:(SFC) 二、按照固定相使用形式分 令柱色谱 令平面色谱:在平面介质上进行组分分离的技 术 薄层色谱:(TLC)薄层板和薄层棒 纸上色谱:(PC圆形纸上色谱
一般色谱法的分类 v 一、按照固定相与流动相物态分 v 气相色谱： GC （GSC；GLC） v 液相色谱：（LSC；LLC） v 超临界流体色谱：（SFC） v 二、按照固定相使用形式分 v 柱色谱 v 平面色谱 ：在平面介质上进行组分分离的技 术 薄层色谱：（TLC）薄层板和薄层棒 纸上色谱：（PC）圆形纸上色谱
按照分离机理分类 1、吸附色谱:混合物被吸附在固定相吸附剂上,流 动相先带走吸附力弱的成分 2、分配色谱:固定相是固定的液体,混合物在两 相间分配(相当于萃取),在流动相溶解度大的先 带走。 今3、离子交换色谱:(IC) 利用离子交换树脂作固定相分离离子型化合物的色 谱法。用高效液相色谱技术和离子交换树脂柱,用 含有某种特定离子的水溶液作流动相,在降低流动 相背景信号的前提下进行离子分离;或通过调节流 动相的pH值以抑制试样组分的电离,从而分离离子 化合物(离子抑制色谱)
按照分离机理分类 1、吸附色谱：混合物被吸附在固定相吸附剂上，流 动相先带走吸附力弱的成分。 v 2、分配色谱：固定相是固定的液体，混合物在两 相间分配（相当于萃取），在流动相溶解度大的先 带走。 v 3、离子交换色谱：（IC） 利用离子交换树脂作固定相分离离子型化合物的色 谱法。用高效液相色谱技术和离子交换树脂柱，用 含有某种特定离子的水溶液作流动相，在降低流动 相背景信号的前提下进行离子分离；或通过调节流 动相的pH值以抑制试样组分的电离，从而分离离子 化合物（离子抑制色谱）
离子排除色谱(IEC) ÷4、利用离子交换树脂对电解质与非电解质的斥力不 同而达到分离的色谱法。最常用的是粒径=15μm高 效凝胶型磺化苯乙烯/二乙烯苯离子交换树脂(强酸 型)。树脂溶涨后在小球中滞留的水是稳定的水相 小球间是流动的水相。离子交换树脂在两个水相间 起半透膜作用。试样中与离子交换树脂的离子带相 同电荷的离子被排斥在固定水相之外,弱酸以分子 存在被固定水相滞留;非离子组分不被滞留,在两 相间进行分配,按照组分与树脂官能团作用力大小 不同分开
离子排除色谱（IEC） v 4、利用离子交换树脂对电解质与非电解质的斥力不 同而达到分离的色谱法。最常用的是粒径=15μm 高 效凝胶型磺化苯乙烯/二乙烯苯离子交换树脂（强酸 型）。树脂溶涨后在小球中滞留的水是稳定的水相， 小球间是流动的水相。离子交换树脂在两个水相间 起半透膜作用。试样中与离子交换树脂的离子带相 同电荷的离子被排斥在固定水相之外，弱酸以分子 存在被固定水相滞留；非离子组分不被滞留，在两 相间进行分配，按照组分与树脂官能团作用力大小 不同分开
离子对色谱与凝胶色谱 5、(IPC)在流动相中加入与所要分离的组分 相反电荷的离子(称为离子对,即离子试剂) 与组分形成离子对,从而改变组分的保留值和 分离度。 6、凝胶色谱:空间排除色谱、分子排除色谱, 分子筛色谱、液体排除色谱、体积排除色谱等 (GPC),用于大分子分离。生化中水作流动 相成为凝胶过滤色谱;合成高聚物中用有机物 作流动相成为凝胶渗透色谱
离子对色谱与凝胶色谱 v 5、 （IPC）在流动相中加入与所要分离的组分 相反电荷的离子（称为离子对，即离子试剂）， 与组分形成离子对，从而改变组分的保留值和 分离度。 v 6、凝胶色谱：空间排除色谱、分子排除色谱， 分子筛色谱、液体排除色谱、体积排除色谱等 （GPC），用于大分子分离。生化中水作流动 相成为凝胶过滤色谱；合成高聚物中用有机物 作流动相成为凝胶渗透色谱
亲和色谱 令亲和色谱:生物体内生物分子之间都具有亲 和力,能形成可逆络合物。利用这种可逆络 和与解离原理进行色谱分离,即把配基键合 在不溶于水的惰性载体上成为亲和物,从而 进行提纯的技术。 如酶与基质、抑制剂、变构效应剂或辅酶;激 素与细胞受体;维生素与结合蛋白;基团与 核酸;抗体与抗原;外源凝集素与红细胞表 面的抗原等都具有亲和力
亲和色谱 v 亲和色谱： 生物体内生物分子之间都具有亲 和力，能形成可逆络合物。利用这种可逆络 和与解离原理进行色谱分离，即把配基键合 在不溶于水的惰性载体上成为亲和物，从而 进行提纯的技术。 如酶与基质、抑制剂、变构效应剂或辅酶；激 素与细胞受体；维生素与结合蛋白；基团与 核酸；抗体与抗原；外源凝集素与红细胞表 面的抗原等都具有亲和力
按照色谱的动力学过程分类 令1、洗脱法:组分在固定相和流动性反复的 进行分配和再分配,或吸附与解吸。由于各 组分的分配系数不同或吸附系数不同而分离 2、顶替法(置换法)直接用流动性作为顶替 剂,试样进入色谱柱后被顶替剂置换,而且 反复置换达到平衡。利用流动相在在固定相 上的溶度或吸附力比试样强,以及试样中各 组分的溶度与吸附力差异而分离
按照色谱的动力学过程分类 v 1、洗脱法 ： 组分在固定相和流动性反复的 进行分配和再分配，或吸附与解吸。由于各 组分的分配系数不同或吸附系数不同而分离。 2、顶替法（置换法） 直接用流动性作为顶替 剂，试样进入色谱柱后被顶替剂置换，而且 反复置换达到平衡。利用流动相在在固定相 上的溶度或吸附力比试样强，以及试样中各 组分的溶度与吸附力差异而分离
气相色谱(GC) 气相色谱是用气体作流动相的色谱技术。农 药商品分析和农药残留分析一般用气相色谱。 气相色谱分离原理: 载气(如N2)通过进样器将样品带往色谱柱进行分 离,空气和H2进入检测器燃烧升温。 令色谱柱和检测器温度由控温仪控制。样品经检测后 信号进入放大器放大,进入记录仪记录 气相色谱法分类: 今气一固(GSC)只用于分离低分子物质 气一液(GLC)
气相色谱（GC） v 气相色谱是用气体作流动相的色谱技术。农 药商品分析和农药残留分析一般用气相色谱。 v 气相色谱分离原理： 载气（如N2 ）通过进样器将样品带往色谱柱进行分 离 ，空气和H2进入检测器燃烧升温。 v 色谱柱和检测器温度由控温仪控制。样品经检测后 信号进入放大器放大，进入记录仪记录。 v 气相色谱法分类： v 气—固 （GSC）只用于分离低分子物质 v 气—液（GLC）
气相色谱的基本概念 冷死时间tM:不被吸附成分通过色谱住停留的时间 保留时间tR被吸附成分通过色谱住停留的时间 令调整保留时间t'R=tR-tM 是由于吸附作用比不被吸附成分多停的留时间。 死体积VM=tF(流速×时间) 保留体积Vp=tpF 令调整保留体积V=t:F= VD-V 相对保留值a=t'R(2)/t?R(1 组分1对组分2相对保留值
气相色谱的基本概念 v 死时间t M：不被吸附成分通过色谱住停留的时间。 v 保留时间t R被吸附成分通过色谱住停留的时间； v 调整保留时间t’ R = t R - t M 是由于吸附作用比不被吸附成分多停的留时间。 v 死体积VM = tM.F（流速×时间） v 保留体积 VR=tR.F v 调整保留体积VR ’= t.’ RF=VR-VM v 相对保留值α = t’ R（2） / t’ R （1） v 组分1对组分2相对保留值
气相色谱的基本概念 冷分配系数K=CCm 被分离组分在固相和在流动相的浓度之比 令色谱区域宽度:组分在色谱柱中谱带扩张函数 令表示方法:标准偏差σ标准偏差0.607倍峰高处峰 宽的一半 令半峰宽度Y12(半宽度、区域宽度)峰高一半处的 宽度。 令基线宽度Y色谱峰两侧拐点上的切线在基线上的截 距 冷Y=40;Y12=2.354 分配容量K=Vg柱内液体所占体积/柱内气体所 占体积
气相色谱的基本概念 v 分配系数K= Cs/Cm v 被分离组分在固相和在流动相的浓度之比。 v 色谱区域宽度：组分在色谱柱中谱带扩张函数。 v 表示方法：标准偏差σ 标准偏差0.607倍峰高处峰 宽的一半。 v 半峰宽度 Y1/2（半宽度、区域宽度）峰高一半处的 宽度。 v 基线宽度 Y 色谱峰两侧拐点上的切线在基线上的截 距。 v Y= 4 σ ； Y1/2 = 2.354σ v 分配容量k=vl/vg 柱内液体所占体积/柱内气体所 占体积