复旦大学：《仪器分析和物理化学》课程教学资源（实验讲稿）高效液相色谱法测定食品中的防腐剂和甜味剂 High performance liquid chromatography

博学而笃志一切问而近思 高效液相色谱法测定食品中的 防腐剂和甜味剂 High performance liquid chromatography 复旦大学化学教学实验中心 雷杰 Experimental Center for Chemical education,FDU 换多水鲜 化学教学实验中心

成人与继续教育学院 职 业 教 育 学 院 Experimental Center for Chemical education, FDU Experimental Center for Chemical education, FDU 化学教学实验中心 博博 学学 而而 笃笃 志志 切切 问问 而而 近近 思思 高效液相色谱法测定食品中的 防腐剂和甜味剂 High performance liquid chromatography 复旦大学 化学教学实验中心 雷 杰

博学而笃志一切问而近思一 内容提要 ·高效液相色谱法(HPLC)的特点 ·高效液相色谱法的主要类型和原理 ·高效液相色谱仪 ·色谱柱简介 ·色谱理论基础 ·实验内容 Experimental Center for Chemical education,FDU 物多北鲜 化学教学实验中心

成人与继续教育学院 职 业 教 育 学 院 Experimental Center for Chemical education, FDU Experimental Center for Chemical education, FDU 化学教学实验中心 博博 学学 而而 笃笃 志志 切切 问问 而而 近近 思思 内容提要 • 高效液相色谱法 高效液相色谱法(HPLC)的特点 • 高效液相色谱法的主要类型和原理 高效液相色谱法的主要类型和原理 • 高效液相色谱仪 高效液相色谱仪 • 色谱柱简介 • 色谱理论基础 • 实验内容

高效液相色谱法(HPLC)的特点 近思 历史回顾 固定相、流动相：气相、液相。 1906 -Mikhail Semenovich Tswett(1872-1919) 碳酸钙吸附剂 提名为1917年诺贝尔化 石油醚 学奖的候选人 ■1940s,分配色谱和纸色谱 ■1950's-气相，薄层，凝胶过滤色谱 1955年第一台商品GC仪器的推出 ■1960's-商业高效液相色谱. 柱色谱分离原理 1950年代之后飞速发展，并发展出一个独立的三级学科-色谱学。 Experimental Center for Chemical education,FDU M.S.Tswett.Ber.Dtsch.Bot.Ges.24:384-393(1906)

成人与继续教育学院 职 业 教 育 学 院 Experimental Center for Chemical education, FDU Experimental Center for Chemical education, FDU 化学教学实验中心 博博 学学 而而 笃笃 志志 切切 问问 而而 近近 思思 历史回顾 M.S. Tswett. Ber. Dtsch. Bot. Ges. 24: 384-393 (1906) 1906 - Mikhail Semenovich Tswett (1872-1919) 碳酸钙吸附剂 石油醚 1940‘s - 分配色谱和纸色谱 1950‘s - 气相, 薄层，凝胶过滤色谱 1955年第一台商品GC仪器的推出 1960‘s - 商业高效液相色谱. 一、高效液相色谱法 一、高效液相色谱法(HPLC)的特点 固定相、流动相；气相、液相。 1950年代之后飞速发展，并发展出一个独立的三级学科-色谱学。 提名为1917年诺贝尔化 学奖的候选人

博学而笃志一切问而近思 1952年，诺贝尔化学奖得主：A.J.P.马丁、RL.M.辛格 Archer John Porter Martin(1910-2002)英国分析化学家 Richard Laurence Millington Synge(1914-1994)英国生物化学家 获奖项目：发明分配色谱法。 预言了GC的诞生。(1952年，发表了第一篇GC论文) Experimental Center for Chemical education,FDU 物多北鲜 化学教学实验中心

成人与继续教育学院 职 业 教 育 学 院 Experimental Center for Chemical education, FDU Experimental Center for Chemical education, FDU 化学教学实验中心 博博 学学 而而 笃笃 志志 切切 问问 而而 近近 思思 1952年，诺贝尔化学奖得主：A.J.P.马丁、R.L.M.辛格 Archer John Porter Martin （1910-2002）英国分析化学家 Richard Laurence Millington Synge （1914-1994）英国生物化学家 获奖项目：发明分配色谱法。 预言了GC的诞生。（1952年，发表了第一篇GC论文）

Ψ 博学而笃志切问而近思一 FDU 换多水鲜 化学教学实验中心

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博学而笃志一切问而近思 高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上， 引用了气相色谱的理论；在技术上，流动相改为高 压输送；色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填 充而成，从而使柱效大大高于经典液相色谱（每米 塔板数可达几万或几十万)；同时柱后连有高灵敏 度的检测器，可对流出物进行连续检测。高压液相 色谱的特点有： Experimental Center for Chemical education,FDU 物多北鲜 化学教学实验中心

成人与继续教育学院 职 业 教 育 学 院 Experimental Center for Chemical education, FDU Experimental Center for Chemical education, FDU 化学教学实验中心 博博 学学 而而 笃笃 志志 切切 问问 而而 近近 思思 高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上， 引用了气相色谱的理论；在技术上，流动相改为高 压输送；色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填 充而成，从而使柱效大大高于经典液相色谱（每米 塔板数可达几万或几十万）；同时柱后连有高灵敏 度的检测器，可对流出物进行连续检测。高压液相 色谱的特点有：

博学而笃志一切问而近思一 1.高压：液体流经色谱柱，受到阻力较大，为了迅速地通过色谱柱，必须对流动 相施加高压。 2.高速：流动相在柱内的流速较经典色谱快得多，一般可达1~10 ml/min。高效 液相色谱法所需的分析时间较之经典液相色谱法少得多，一般少于1h。 3.高效：颗粒极细（一般为10um以下)、规则均匀的固定相，传质阻抗小，柱 效高，分离效率高。 4.高灵敏度：高效液相色谱已广泛采用高灵敏度的检测器，进一步提高了分析的 灵敏度。如荧光检测器灵敏度可达1011g。另外，用样量小，一般几个微升。 5.适应范围宽：气相色谱法虽具有分离能力好，灵敏度高，分析速度快，操作方 便等优点，但是受技术条件的限制，沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难于 应用气相色谱法进行分析。而高效液相色谱法，只要求试样能制成溶液，而不需 要气化，因此不受试样挥发性的限制。对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大 (大于400以上)的有机物（这些物质几乎占有机物总数的75%~80%）原则 上都可应用高效液相色谱法来进行分离、分析。据统计，在已知化合物中，能用 气相色谱分析的约占20%，而能用液相色谱分析的约占70~80%。 Experimental Center for Chemical education,FDU 换多大等 化学教学实验中心

成人与继续教育学院 职 业 教 育 学 院 Experimental Center for Chemical education, FDU Experimental Center for Chemical education, FDU 化学教学实验中心 博博 学学 而而 笃笃 志志 切切 问问 而而 近近 思思 1. 高压：液体流经色谱柱，受到阻力较大，为了迅速地通过色谱柱，必须对流动 相施加高压。 2. 高速：流动相在柱内的流速较经典色谱快得多，一般可达 1 ～10ml/min。高效 液相色谱法所需的分析时间较之经典液相色谱法少得多，一般少于 1h 。 3. 高效：颗粒极细（一般为10 μ m以下）、规则均匀的固定相，传质阻抗小，柱 效高，分离效率高。 4. 高灵敏度：高效液相色谱已广泛采用高灵敏度的检测器，进一步提高了分析的 灵敏度。如荧光检测器灵敏度可达10-11 g。另外，用样量小，一般几个微升。 5. 适应范围宽：气相色谱法虽具有分离能力好，灵敏度高，分析速度快，操作方 便等优点，但是受技术条件的限制，沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难于 应用气相色谱法进行分析。而高效液相色谱法，只要求试样能制成溶液，而不需 要气化，因此不受试样挥发性的限制。对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大 （大于 400 以上）的有机物（这些物质几乎占有机物总数的 75% ～ 80% ）原则 上都可应用高效液相色谱法来进行分离、分析。 据统计，在已知化合物中，能用 气相色谱分析的约占20%，而能用液相色谱分析的约占70 ～80%

、 高效液湘色谱法的主要类型和原理 近以思) (一)主要类型 >分配色谱法(partition chromatography） 吸附色谱法（adsorption chromatography) >离子交换色谱法(EC) >空间排阻色谱法(SEC) >化学键合相色谱法(bonded phase chromatography;BPC) >亲合色谱法（affinity chromatography;AC) 一手性色谱法(chiral chromatography;CC) > 胶束色谱法(micellar chromatography;:MC) >电色谱法（electrochromatography;EC) Experimental Center for Chemical education,FDU 换多大学 化学教学实验中心

成人与继续教育学院 职 业 教 育 学 院 Experimental Center for Chemical education, FDU Experimental Center for Chemical education, FDU 化学教学实验中心 二、高效液相色谱法的主要类型和原理 二、高效液相色谱法的主要类型和原理 博博 学学 而而 笃笃 志志 切切 问问 而而 近近 思思 （一）主要类型 ¾分配色谱法（partition chromatography ） ¾吸附色谱法（adsorption chromatography ） ¾离子交换色谱法（IEC ） ¾空间排阻色谱法（SEC ） ¾化学键合相色谱法(bonded phase chromatography；BPC) ¾亲合色谱法（affinity chromatography；AC ） ¾手性色谱法（chiral chromatography；CC ） ¾胶束色谱法（micellar chromatography；MC ） ¾电色谱法（electrochromatography；EC ）

博学而笃志一切问而近思 、二)化学键合相色谱法 通过特定的液态物质涂于担体表面，或化学键合于担体表面，现在多采用 的是化学键合固定相，如C18、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。 ·以化学键合相为固定相的色谱法，简称键合相色谱法。 ·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。 优点： (1)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； (2)柱效高；重现性好； (3)能使用的流动相和键合相的种类多，分离的选择性高 根据化学键合相与流动相极性的相对强弱 正相(normal phase,NP)和反相(reversed phase,RP)键合相色谱法： Experimental Center for Chemical education,FDU 的北壁 化学教学实验中心

成人与继续教育学院 职 业 教 育 学 院 Experimental Center for Chemical education, FDU Experimental Center for Chemical education, FDU 化学教学实验中心 博博 学学 而而 笃笃 志志 切切 问问 而而 近近 思思 （二）化学键合相色谱法 （二）化学键合相色谱法 • 以化学键合相为固定相的色谱法，简称键合相色谱法。 • 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。 优点： （ 1）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； （ 2）柱效高；重现性好； （ 3）能使用的流动相和键合相的种类多，分离的选择性高 根据化学键合相与流动相极性的相对强弱 正相（normal phase，NP）和反相（reversed phase，RP）键合相色谱法： 通过特定的液态物质涂于担体表面，或化学键合于担体表面，现在多采用 的是化学键合固定相，如C18 、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱

博学而笃志一切问而近思 (三)反相键合相色谱法 Typical Silica C18 。固定相：非极性键合相 ODS -如十八烷基硅烷(C18,0DS)、辛烷基 (Cg)键合硅胶 CH 流动相：水为基础溶剂，加入一定量与 水混溶的极性调整剂 CHCH CH- 一常用甲醇-水、乙腈-水体系等 77774el777 ·应用：广。非极性至中等极性的组分，（还有有机酸、碱及盐等） Experimental Center for Chemical education,FDU 物北鲜 化学教学实验中心

成人与继续教育学院 职 业 教 育 学 院 Experimental Center for Chemical education, FDU Experimental Center for Chemical education, FDU 化学教学实验中心 博博 学学 而而 笃笃 志志 切切 问问 而而 近近 思思 （三）反相键合相色谱法 （三）反相键合相色谱法 • 固定相：非极性键合相 – 如十八烷基硅烷（ C18，ODS）、辛烷基 （ C8）键合硅胶 • 流动相： 水为基础溶剂，加入一定量与 水混溶的极性调整剂 – 常用甲醇 -水、乙腈 -水体系等 • 应用：广。非极性至中等极性的组分，（还有有机酸、碱及盐等）