《高效液相色譜法》PPT課件

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1、1 高 效 液 相 色 譜 法 第 一 節(jié) 概 述 高 效 液 相 色 譜 法 是 繼 氣 相 色 譜 之 后 ， 70年 代 初 期 發(fā) 展 起來(lái) 的 一 種 以 液 體 做 流 動(dòng) 相 的 新 色 譜 技 術(shù) 。 高 效 液 相 色 譜 是 在 氣 相 色 譜 和 經(jīng) 典 色 譜 的 基 礎(chǔ) 上 發(fā) 展 起來(lái) 的 。 現(xiàn) 代 液 相 色 譜 和 經(jīng) 典 液 相 色 譜 沒 有 本 質(zhì) 的 區(qū) 別 。 不 同點(diǎn) 僅 僅 是 現(xiàn) 代 液 相 色 譜 比 經(jīng) 典 液 相 色 譜 有 較 高 的 效 率 和 實(shí)現(xiàn) 了 自 動(dòng) 化 操 作 。 經(jīng) 典 的 液 相 色 譜 法 ， 流 動(dòng) 相 在 常

2、壓 下 輸送 ， 所 用 的 固 定 相 柱 效 低 ， 分 析 周 期 長(zhǎng) 。 而 現(xiàn) 代 液 相 色 譜 法引 用 了 氣 相 色 譜 的 理 論 ， 流 動(dòng) 相 改 為 高 壓 輸 送 （ 最 高 輸 送 壓力 可 達(dá) 4.910 7Pa） ;色 譜 柱 是 以 特 殊 的 方 法 用 小 粒 徑 的 填 料填 充 而 成 ， 從 而 使 柱 效 大 大 高 于 經(jīng) 典 液 相 色 譜 （ 每 米 塔 板 數(shù)可 達(dá) 幾 萬(wàn) 或 幾 十 萬(wàn) ） ； 同 時(shí) 柱 后 連 有 高 靈 敏 度 的 檢 測(cè) 器 ， 可對(duì) 流天 馬 行 空 官 方 博 客 ： http:/ ； QQ:1318241

3、189； QQ群 ： 175569632 2 第 一 節(jié) 概 述出 物 進(jìn) 行 連 續(xù) 檢 測(cè) 。 因 此 ， 高 效 液 相 色 譜 具 有 分 析 速 度 快 、分 離 效 能 高 、 自 動(dòng) 化 等 特 點(diǎn) 。 所 以 人 們 稱 它 為 高 壓 、 高 速 、高 效 或 現(xiàn) 代 液 相 色 譜 法 。 二 、 液 相 色 譜 分 離 原 理 及 分 類 和 氣 相 色 譜 一 樣 ， 液 相 色 譜 分 離 系 統(tǒng) 也 由 兩 相 固 定相 和 流 動(dòng) 相 組 成 。 液 相 色 譜 的 固 定 相 可 以 是 吸 附 劑 、 化 學(xué) 鍵合 固 定 相 （ 或 在 惰 性 載 體 表

4、面 涂 上 一 層 液 膜 ） 、 離 子 交 換 樹脂 或 多 孔 性 凝 膠 ； 流 動(dòng) 相 是 各 種 溶 劑 。 被 分 離 混 合 物 由 流 動(dòng)相 液 體 推 動(dòng) 進(jìn) 入 色 譜 柱 。 根 據(jù) 各 組 分 在 固 定 相 及 流 動(dòng) 相 中 的吸 附 能 力 、 分 配 系 數(shù) 、 離 子 交 換 作 用 或 分 子 尺 寸 大 小 的 差 異進(jìn) 行 分 離 。 色 譜 分 離 的 實(shí) 質(zhì) 是 樣 品 分 子 （ 以 下 稱 溶 質(zhì) ） 與 溶 天 馬 行 空 官 方 博 客 ： http:/ ； QQ:1318241189； QQ群 ： 175569632 3 第 一 節(jié) 概

5、述劑 （ 即 流 動(dòng) 相 或 洗 脫 液 ） 以 及 固 定 相 分 子 間 的 作 用 ， 作 用 力的 大 小 ， 決 定 色 譜 過(guò) 程 的 保 留 行 為 。 根 據(jù) 分 離 機(jī) 制 不 同 ， 液 相 色 譜 可 分 為 ： 液 固 吸 附 色 譜 、液 液 分 配 色 譜 、 化 合 鍵 合 色 譜 、 離 子 交 換 色 譜 以 及 分 子 排 阻色 譜 等 類 型 。三 、 液 相 色 譜 與 氣 相 色 譜 的 比 較 液 相 色 譜 所 用 基 本 概 念 ： 保 留 值 、 塔 板 數(shù) 、 塔 板 高 度 、分 離 度 、 選 擇 性 等 與 氣 相 色 譜 一 致 。

6、液 相 色 譜 所 用 基 本 理 論 ：塔 板 理 論 與 速 率 方 程 也 與 氣 相 色 譜 基 本 一 致 。 但 由 于 在 液 相色 譜 中 以 液 體 代 替 氣 相 色 譜 中 的 氣 體 作 為 流 動(dòng) 相 ， 而 液 體 和 4 第 一 節(jié) 概 述氣 體 的 性 質(zhì) 不 相 同 ； 此 外 ， 液 相 色 譜 所 用 的 儀 器 設(shè) 備 和 操 作條 件 也 與 氣 相 色 譜 不 同 ， 所 以 ， 液 相 色 譜 與 氣 相 色 譜 有 一 定差 別 ， 主 要 有 以 下 幾 方 面 ：（ 1） 應(yīng) 用 范 圍 不 同 氣 相 色 譜 僅 能 分 析 在 操 作 溫

7、 度 下 能 氣 化 而 不 分 解 的 物質(zhì) 。 對(duì) 高 沸 點(diǎn) 化 合 物 、 非 揮 發(fā) 性 物 質(zhì) 、 熱 不 穩(wěn) 定 化 合 物 、 離子 型 化 合 物 及 高 聚 物 的 分 離 、 分 析 較 為 困 難 。 致 使 其 應(yīng) 用 受到 一 定 程 度 的 限 制 ， 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) 只 有 大 約 20%的 有 機(jī) 物 能 用 氣相 色 譜 分 析 ； 而 液 相 色 譜 則 不 受 樣 品 揮 發(fā) 度 和 熱 穩(wěn) 定 性 的 限制 ， 它 非 常 適 合 分 子 量 較 大 、 難 氣 化 、 不 易 揮 發(fā) 或 對(duì) 熱 敏 感的 物 質(zhì) 、 離 子 型 化 合 物 及 高 聚

8、物 的 分 離 分 析 ， 大 約 占 有 機(jī) 物 5 第 一 節(jié) 概 述 的 70 80%。 （ 2） 液 相 色 譜 能 完 成 難 度 較 高 的 分 離 工 作 因 為 ： 氣 相 色 譜 的 流 動(dòng) 相 載 氣 是 色 譜 惰 性 的 ， 不 參 與 分 配 平 衡過(guò) 程 ， 與 樣 品 分 子 無(wú) 親 和 作 用 ， 樣 品 分 子 只 與 固 定 相 相互 作 用 。 而 在 液 相 色 譜 中 流 動(dòng) 相 液 體 也 與 固 定 相 爭(zhēng) 奪 樣品 分 子 ， 為 提 高 選 擇 性 增 加 了 一 個(gè) 因 素 。 也 可 選 用 不 同比 例 的 兩 種 或 兩 種 以 上 的

9、 液 體 作 流 動(dòng) 相 ， 增 大 分 離 的 選擇 性 。 液 相 色 譜 固 定 相 類 型 多 ， 如 離 子 交 換 色 譜 和 排 阻 色 譜 。 6 第 一 節(jié) 概 述 等 ， 作 為 分 析 時(shí) 選 擇 余 地 大 ； 而 氣 相 色 譜 并 不 可 能 的 。 液 相 色 譜 通 常 在 室 溫 下 操 作 ， 較 低 的 溫 度 ， 一 般 有 利于 色 譜 分 離 條 件 的 選 擇 。（ 3） 由 于 液 體 的 擴(kuò) 散 性 比 氣 體 的 小 105倍 ， 因 此 ， 溶 質(zhì) 在 液相 中 的 傳 質(zhì) 速 率 慢 ， 柱 外 效 應(yīng) 就 顯 得 特 別 重 要 ； 而

10、 在氣 相 色 譜 中 ， 柱 外 區(qū) 域 擴(kuò) 張 可 以 忽 略 不 計(jì) 。（ 4） 液 相 色 譜 中 制 備 樣 品 簡(jiǎn) 單 ， 回 收 樣 品 也 比 較 容 易 ， 而且 回 收 是 定 量 的 ， 適 合 于 大 量 制 備 。 但 液 相 色 譜 尚 缺乏 通 用 的 檢 測(cè) 器 ， 儀 器 比 較 復(fù) 雜 ， 價(jià) 格 昂 貴 。 在 實(shí) 際應(yīng) 用 中 ， 這 兩 種 色 譜 技 術(shù) 是 互 相 補(bǔ) 充 的 。 7 第 一 節(jié) 概 述 綜 上 所 述 ， 高 效 液 相 色 譜 法 具 有 高 柱 效 、 高 選 擇 性 、 分析 速 度 快 、 靈 敏 度 高 、 重 復(fù) 性

11、好 、 應(yīng) 用 范 圍 廣 等 優(yōu) 點(diǎn) 。 該 法已 成 為 現(xiàn) 代 分 析 技 術(shù) 的 重 要 手 段 之 一 ， 目 前 在 化 學(xué) 、 化 工 、醫(yī) 藥 、 生 化 、 環(huán) 保 、 農(nóng) 業(yè) 等 科 學(xué) 領(lǐng) 域 獲 得 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 8 第 二 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 儀 高 效 液 相 色 譜 儀 由 高 壓 輸 液 系 統(tǒng) 、 進(jìn) 樣 系 統(tǒng) 、 分 離 系統(tǒng) 、 檢 測(cè) 系 統(tǒng) 、 記 錄 系 統(tǒng) 等 五 大 部 分 組 成 （ 圖 14-2） 。 分 析 前 ， 選 擇 適 當(dāng) 的 色 譜 柱 和 流 動(dòng) 相 ， 開 泵 ， 沖 洗 柱 子 ，待 柱 子 達(dá) 到 平

12、衡 而 且 基 線 平 直 后 ， 用 微 量 注 射 器 把 樣 品 注 入進(jìn) 樣 口 ， 流 動(dòng) 相 把 試 樣 帶 入 色 譜 柱 進(jìn) 行 分 離 ， 分 離 后 的 組 分依 次 流 入 檢 測(cè) 器 的 流 通 池 ， 最 后 和 洗 脫 液 一 起 排 入 流 出 物 收集 器 。 當(dāng) 有 樣 品 組 分 流 過(guò) 流 通 池 時(shí) ， 檢 測(cè) 器 把 組 分 濃 度 轉(zhuǎn) 變成 電 信 號(hào) ， 經(jīng) 過(guò) 放 大 ， 用 記 錄 器 記 錄 下 來(lái) 就 得 到 色 譜 圖 。 色譜 圖 是 定 性 、 定 量 和 評(píng) 價(jià) 柱 效 高 低 的 依 據(jù) 。 一 、 高 壓 輸 液 系 統(tǒng) 9 第

13、 二 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 儀 高 壓 輸 液 系 統(tǒng) 由 溶 劑 貯 存 器 、 高 壓 泵 、 梯 度 洗 脫 裝 置和 壓 力 表 等 組 成 。 1.溶 劑 貯 存 器 溶 劑 貯 存 器 一 般 由 玻 璃 、 不 銹 鋼 或 氟 塑料 制 成 ， 容 量 為 1到 2 L， 用 來(lái) 貯 存 足 夠 數(shù) 量 、 符 合 要 求 的 流動(dòng) 相 。 2.高 壓 輸 液 泵 高 壓 輸 液 泵 是 高 效 液 相 色 譜 儀 中 關(guān) 鍵 部件 之 一 ， 其 功 能 是 將 溶 劑 貯 存 器 中 的 流 動(dòng) 相 以 高 壓 形 式 連續(xù) 不 斷 地 送 入 液 路 系 統(tǒng) ， 使

14、樣 品 在 色 譜 柱 中 完 成 分 離 過(guò) 程 。由 于 液 相 色 譜 儀 所 用 色 譜 柱 徑 較 細(xì) ， 所 填 固 定 相 粒 度 很 小 ，因 此 ， 對(duì) 流 動(dòng) 相 的 阻 力 較 大 ， 為 了 使 流 動(dòng) 相 能 較 快 地 流 過(guò) 10 第 二 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 儀色 譜 柱 ， 就 需 要 高 壓 泵 注 入 流 動(dòng) 相 。 對(duì) 泵 的 要 求 ： 輸 出 壓 力 高 、 流 量 范 圍 大 、 流 量 恒 定 、 無(wú)脈 動(dòng) ， 流 量 精 度 和 重 復(fù) 性 為 0.5%左 右 。 此 外 ， 還 應(yīng) 耐 腐 蝕 ，密 封 性 好 。 高 壓 輸 液 泵

15、， 按 其 性 質(zhì) 可 分 為 恒 壓 泵 和 恒 流 泵 兩 大 類 。 恒 流 泵 是 能 給 出 恒 定 流 量 的 泵 ， 其 流 量 與 流 動(dòng) 相 粘 度 和柱 滲 透 無(wú) 關(guān) 。 恒 壓 泵 是 保 持 輸 出 壓 力 恒 定 ， 而 流 量 隨 外 界 阻 力 變 化 而變 化 ， 如 果 系 統(tǒng) 阻 力 不 發(fā) 生 變 化 ， 恒 壓 泵 就 能 提 供 恒 定 的 流量 。 11 第 二 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 儀3. 梯 度 洗 脫 裝 置 梯 度 洗 脫 就 是 在 分 離 過(guò) 程 中 使 兩 種 或 兩 種 以 上 不 同 極 性的 溶 劑 按 一 定 程 序 連

16、 續(xù) 改 變 它 們 之 間 的 比 例 ， 從 而 使 流 動(dòng) 相的 強(qiáng) 度 、 極 性 、 pH值 或 離 子 強(qiáng) 度 相 應(yīng) 地 變 化 ， 達(dá) 到 提 高 分 離效 果 ， 縮 短 分 析 時(shí) 間 的 目 的 。 梯 度 洗 脫 裝 置 分 為 兩 類 ： 一 類 是 外 梯 度 裝 置 （ 又 稱 低 壓 梯 度 ） ， 流 動(dòng) 相 在 常 溫 常壓 下 混 合 ， 用 高 壓 泵 壓 至 柱 系 統(tǒng) ， 僅 需 一 臺(tái) 泵 即 可 。 另 一 類 是 內(nèi) 梯 度 裝 置 （ 又 稱 高 壓 梯 度 ） ， 將 兩 種 溶 劑 分別 用 泵 增 壓 后 ， 按 電 器 部 件 設(shè) 置

17、 的 程 序 ， 注 入 梯 度 混 合 室 混 12 第 二 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 儀合 ， 再 輸 至 柱 系 統(tǒng) 。 梯 度 洗 脫 的 實(shí) 質(zhì) 是 通 過(guò) 不 斷 地 變 化 流 動(dòng) 相 的 強(qiáng) 度 ， 來(lái) 調(diào)整 混 合 樣 品 中 各 組 分 的 k值 ， 使 所 有 譜 帶 都 以 最 佳 平 均 k值 通過(guò) 色 譜 柱 。 它 在 液 相 色 譜 中 所 起 的 作 用 相 當(dāng) 于 氣 相 色 譜 中 的程 序 升 溫 ， 所 不 同 的 是 ， 在 梯 度 洗 脫 中 溶 質(zhì) k值 的 變 化 是 通過(guò) 溶 質(zhì) 的 極 性 、 pH值 和 離 子 強(qiáng) 度 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 的

18、， 而 不 是 借 改 變 溫度 （ 溫 度 程 序 ） 來(lái) 達(dá) 到 。二 、 進(jìn) 樣 系 統(tǒng) 進(jìn) 樣 系 統(tǒng) 包 括 進(jìn) 樣 口 、 注 射 器 和 進(jìn) 樣 閥 等 ， 它 的 作 用 是把 分 析 試 樣 有 效 地 送 入 色 譜 柱 上 進(jìn) 行 分 離 。 13 第 二 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 儀三 、 分 離 系 統(tǒng) 分 離 系 統(tǒng) 包 括 色 譜 柱 、 恒 溫 器 和 連 接 管 等 部 件 。 色 譜柱 一 般 用 內(nèi) 部 拋 光 的 不 銹 鋼 制 成 。 其 內(nèi) 徑 為 2 6mm， 柱 長(zhǎng)為 10 50cm， 柱 形 多 為 直 形 ， 內(nèi) 部 充 滿 微 粒 固 定

19、 相 。 柱 溫 一般 為 室 溫 或 接 近 室 溫 。四 、 檢 測(cè) 器 檢 測(cè) 器 是 液 相 色 譜 儀 的 關(guān) 鍵 部 件 之 一 。 對(duì) 檢 測(cè) 器 的 要 求是 ： 靈 敏 度 高 ， 重 復(fù) 性 好 、 線 性 范 圍 寬 、 死 體 積 小 以 及 對(duì) 溫度 和 流 量 的 變 化 不 敏 感 等 。 在 液 相 色 譜 中 ， 有 兩 種 類 型 的 檢 測(cè) 器 ， 一 類 是 溶 質(zhì) 性 檢 14 第 二 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 儀測(cè) 器 ， 它 僅 對(duì) 被 分 離 組 分 的 物 理 或 物 理 化 學(xué) 特 性 有 響 應(yīng) 。 屬于 此 類 檢 測(cè) 器 的 有 紫

20、外 、 熒 光 、 電 化 學(xué) 檢 測(cè) 器 等 ； 另 一 類 是總 體 檢 測(cè) 器 ， 它 對(duì) 試 樣 和 洗 脫 液 總 的 物 理 和 化 學(xué) 性 質(zhì) 響 應(yīng) 。屬 于 此 類 檢 測(cè) 器 有 示 差 折 光 檢 測(cè) 器 等 。 15 第 三 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 的 固 定 相 和 流 動(dòng) 相一 、 固 定 相 高 效 液 相 色 譜 固 定 相 以 承 受 高 壓 能 力 來(lái) 分 類 ， 可 分 為 剛性 固 體 和 硬 膠 兩 大 類 。 剛 性 固 體 以 二 氧 化 硅 為 基 質(zhì) ， 可 承 受 7.01081.0109Pa的 高 壓 ， 可 制 成 直 徑 、 形 狀

21、 、 孔 隙 度 不 同 的 顆 粒 。 如 果 在 二氧 化 硅 表 面 鍵 合 各 種 官 能 團(tuán) ， 可 擴(kuò) 大 應(yīng) 用 范 圍 ， 它 是 目 前 最廣 泛 使 用 的 一 種 固 定 相 。 硬 膠 主 要 用 于 離 子 交 換 和 尺 寸 排 阻 色 譜 中 ， 它 由 聚 苯 乙烯 與 二 乙 烯 苯 基 交 聯(lián) 而 成 。 可 承 受 壓 力 上 限 為 3.510 8Pa。 固定 相 按 孔 隙 深 度 分 類 ， 可 分 為 表 面 多 孔 型 和 全 多 孔 型 固 定 相 16 第 三 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 的 固 定 相 和 流 動(dòng) 相兩 類 。1. 表 面

22、多 孔 型 固 定 相 它 的 基 體 是 實(shí) 心 玻 璃 球 ， 在 玻 璃 球 外 面 覆 蓋 一 層 多 孔 活性 材 料 ， 如 硅 膠 、 氧 化 硅 、 離 子 交 換 劑 、 分 子 篩 、 聚 酰 胺 等 。這 類 固 定 相 的 多 孔 層 厚 度 小 、 孔 淺 ， 相 對(duì) 死 體 積 小 ， 出 峰 迅速 、 柱 效 亦 高 ； 顆 粒 較 大 ， 滲 透 性 好 ， 裝 柱 容 易 ， 梯 度 淋 洗時(shí) 能 迅 速 達(dá) 到 平 衡 ， 較 適 合 做 常 規(guī) 分 析 。 由 于 多 孔 層 厚 度 薄 ，最 大 允 許 量 受 到 限 制 。2. 全 多 孔 型 固 定

23、 相 由 直 徑 為 10nm的 硅 膠 微 粒 凝 聚 而 成 。 這 類 固 定 相 由 于 顆 17 第 三 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 的 固 定 相 和 流 動(dòng) 相粒 很 細(xì) （ 510m） ， 孔 仍 然 較 淺 ， 傳 質(zhì) 速 率 快 ， 易 實(shí) 現(xiàn) 高效 、 高 速 。 特 別 適 合 復(fù) 雜 混 合 物 分 離 及 痕 量 分 析 。二 、 流 動(dòng) 相 由 于 高 效 液 相 色 譜 中 流 動(dòng) 相 是 液 體 ， 它 對(duì) 組 分 有 親 合 力 ，并 參 與 固 定 相 對(duì) 組 分 的 競(jìng) 爭(zhēng) ， 因 此 ， 正 確 選 擇 流 動(dòng) 相 直 接 影響 組 分 的 分 離 度

24、 。 對(duì) 流 動(dòng) 相 溶 劑 的 要 求 是 ：（ 1） 溶 劑 對(duì) 于 待 測(cè) 樣 品 ， 必 須 具 有 合 適 的 極 性 和 良 好 的 選 擇 性 。（ 2） 溶 劑 與 檢 測(cè) 器 匹 配 。 對(duì) 于 紫 外 吸 收 檢 測(cè) 器 ， 應(yīng) 注 意 選 用 檢 測(cè) 器 波 長(zhǎng) 比 溶 劑 的 紫 外 截 止 波 長(zhǎng) 要 長(zhǎng) 。 所 謂 溶 劑 18 第 三 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 的 固 定 相 和 流 動(dòng) 相 的 紫 外 截 止 波 長(zhǎng) 指 當(dāng) 小 于 截 止 波 長(zhǎng) 的 輻 射 通 過(guò) 溶 劑 時(shí) ， 溶 劑 對(duì) 此 輻 射 產(chǎn) 生 強(qiáng) 烈 吸 收 ， 此 時(shí) 溶 劑 被 看

25、作 是 光 學(xué) 不 透 明 的 ， 它 嚴(yán) 重 干 擾 組 分 的 吸 收 測(cè) 量 。 對(duì) 于 折 光 率 檢 測(cè) 器 ， 要 求 選 擇 與 組 分 折 光 率 有 較 大 差 別 的 溶 劑 作 流 動(dòng) 相 ， 以 達(dá) 到 最 高 靈 敏 度 。（ 3） 高 純 度 由 于 高 效 液 相 色 譜 靈 敏 度 高 ， 對(duì) 流 動(dòng) 相 溶 劑 的 純 度 也 要 求 高 。 不 純 的 溶 劑 會(huì) 引 起 基 線 不 穩(wěn) ， 或 產(chǎn) 生 “ 偽 峰 ” 。 19 第 三 節(jié) 高 效 液 相 色 譜 的 固 定 相 和 流 動(dòng) 相（ 4） 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 好（ 5） 低 粘 度 （ 粘 度

26、 適 中 ） 若 使 用 高 粘 度 溶 劑 ， 勢(shì) 必 增 高 壓 力 ， 不 利 于 分 離 。 常 用 的 低 粘 度 溶 劑 有 丙 酮 、 甲 醇 和 乙 腈 等 ； 但 粘 度 過(guò) 低 的 溶 劑 也 不 宜 采 用 ， 例 如 戊 烷 和 乙 醚 等 ， 它 們 容 易 在 色 譜 柱 或 檢 測(cè) 器 內(nèi) 形 成 氣 泡 ， 影 響 分 離 。 20 第 四 節(jié) 液 固 色 譜 法 液 固 色 譜 的 固 定 相 是 固 體 吸 附 劑 。 吸 附 劑 是 一 些 多 孔 的固 體 顆 粒 物 質(zhì) ， 位 于 其 表 面 的 原 子 、 離 子 或 分 子 的 性 質(zhì) 是 多少

27、不 同 于 在 內(nèi) 部 的 原 子 、 離 子 或 分 子 的 性 質(zhì) 的 。 表 層 的 鍵 因缺 乏 覆 蓋 層 結(jié) 構(gòu) 而 受 到 擾 動(dòng) 。 因 此 ， 表 層 一 般 處 于 較 高 的 能級(jí) ， 存 在 一 些 分 散 的 具 有 表 面 活 性 的 吸 附 中 心 。 因 此 ， 液固 色 譜 法 是 根 據(jù) 各 組 分 在 固 定 相 上 的 吸 附 能 力 的 差 異 進(jìn) 行 分離 ， 故 也 稱 為 液 固 吸 附 色 譜 。 吸 附 劑 吸 附 試 樣 的 能 力 ， 主 要 取 決 于 吸 附 劑 的 比 表 面 積和 理 化 性 質(zhì) ， 試 樣 的 組 成 和 結(jié) 構(gòu)

28、 以 及 洗 脫 液 的 性 質(zhì) 等 。 組 分與 吸 附 劑 的 性 質(zhì) 相 似 時(shí) ， 易 被 吸 附 ， 呈 現(xiàn) 高 的 保 留 值 ； 當(dāng) 組分 分 子 結(jié) 構(gòu) 與 吸 附 劑 表 面 活 性 中 心 的 剛 性 幾 何 結(jié) 構(gòu) 相 適 應(yīng) 時(shí) ， 21 第 四 節(jié) 液 固 色 譜 法易 于 吸 附 。 從 而 使 吸 附 色 譜 成 為 分 離 幾 何 異 構(gòu) 體 的 有 效 手 段 ；不 同 的 官 能 團(tuán) 具 有 不 同 的 吸 附 能 ， 因 此 ， 吸 附 色 譜 可 按 族 分離 化 合 物 。 吸 附 色 譜 對(duì) 同 系 物 沒 有 選 擇 性 （ 即 對(duì) 分 子 量 的

29、 選擇 性 小 ） ， 不 能 用 該 法 分 離 分 子 量 不 同 的 化 合 物 。一 、 液 固 色 譜 法 固 定 相 液 固 色 譜 法 采 用 的 固 體 吸 附 劑 按 其 性 質(zhì) 可 分 為 極 性 和 非極 性 兩 種 類 型 。 極 性 吸 附 劑 包 括 硅 膠 、 氧 化 鋁 、 氧 化 鎂 、 硅酸 鎂 、 分 子 篩 及 聚 酰 胺 等 。 非 極 性 吸 附 劑 最 常 見 的 是 活 性 炭 。 極 性 吸 附 劑 可 進(jìn) 一 步 分 為 酸 性 吸 附 劑 和 堿 性 吸 附 劑 。 酸性 吸 附 劑 包 括 硅 膠 和 硅 酸 鎂 等 ， 堿 性 吸 附

30、劑 有 氧 化 鋁 、 氧 化 22 第 四 節(jié) 液 固 色 譜 法鎂 和 聚 酰 胺 等 。 酸 性 吸 附 劑 適 于 分 離 堿 ， 如 脂 肪 胺 和 芳 香 胺 。堿 性 吸 附 劑 則 適 于 分 離 酸 性 溶 質(zhì) ， 如 酚 、 羧 和 吡 咯 衍 生 物 等 。 各 種 吸 附 劑 中 ， 最 常 用 的 吸 附 劑 是 硅 膠 ， 其 次 是 氧 化 鋁 。在 現(xiàn) 代 液 相 色 譜 中 ， 硅 膠 不 僅 作 為 液 固 吸 附 色 譜 固 定 相 ， 還可 作 為 液 液 分 配 色 譜 的 載 體 和 鍵 合 相 色 譜 填 料 的 基 體 。 三 、 液 -固 吸

31、附 色 譜 流 動(dòng) 相 液 相 色 譜 的 流 動(dòng) 相 必 須 符 合 下 列 要 求 ： （ 1） 能 溶 解 樣 品 ， 但 不 能 與 樣 品 發(fā) 生 反 應(yīng) 。 （ 2） 與 固 定 相 不 互 溶 ， 也 不 發(fā) 生 不 可 逆 反 應(yīng) 。 （ 3） 粘 度 要 盡 可 能 小 ， 這 樣 才 能 有 較 高 的 滲 透 性 和 柱 效 。 23 第 四 節(jié) 液 固 色 譜 法 （ 4） 應(yīng) 與 所 用 檢 測(cè) 器 相 匹 配 。 例 如 利 用 紫 外 檢 測(cè) 器 時(shí) ， 溶 劑 要 不 吸 收 紫 外 光 。 （ 5） 容 易 精 制 、 純 化 、 毒 性 小 ， 不 易 著

32、火 、 價(jià) 格 盡 量 便 宜 等 。 在 液 -固 色 譜 中 ， 選 擇 流 動(dòng) 相 的 基 本 原 則 是 極 性 大 的 試樣 用 極 性 較 強(qiáng) 的 流 動(dòng) 相 ， 極 性 小 的 則 用 低 極 性 流 動(dòng) 相 。 為 了 獲 得 合 適 的 溶 劑 極 性 ， 常 采 用 兩 種 、 三 種 或 更 多 種不 同 極 性 的 溶 劑 混 合 起 來(lái) 使 用 ， 如 果 樣 品 組 分 的 分 配 比 k值范 圍 很 廣 則 使 用 梯 度 洗 脫 。 24 第 五 節(jié) 液 液 色 譜 法 液 液 色 譜 又 稱 液 液 分 配 色 譜 。 在 液 液 色 譜 中 ， 一 個(gè) 液

33、相 作 為 流 動(dòng) 相 ， 而 另 一 個(gè) 液 相 則涂 漬 在 很 細(xì) 惰 性 載 體 或 硅 膠 上 作 為 固 定 相 。 流 動(dòng) 相 與 固 定 相應(yīng) 互 不 相 溶 ， 兩 者 之 間 應(yīng) 有 一 明 顯 的 分 界 面 。 分 配 色 譜 過(guò) 程與 兩 種 互 不 相 溶 的 液 體 在 一 個(gè) 分 液 漏 斗 中 進(jìn) 行 的 溶 劑 萃 取 相類 似 。 以 氣 液 分 配 色 譜 法 一 樣 ， 這 種 分 配 平 衡 的 總 結(jié) 果 導(dǎo) 致 各組 分 的 差 速 遷 移 ， 從 而 實(shí) 現(xiàn) 分 離 。 分 配 系 數(shù) （ K） 或 分 配 比（ k） 小 的 組 分 ， 保

34、留 值 小 ， 先 流 出 柱 。 然 而 與 氣 相 色 譜 法不 同 的 是 ， 流 動(dòng) 相 的 種 類 對(duì) 分 配 系 數(shù) 有 較 大 的 影 響 。 25 第 五 節(jié) 液 液 色 譜 法一 、 固 定 相 液 液 色 譜 的 固 定 相 由 載 體 和 固 定 液 組 成 。 常 用 的 載 體 有下 列 幾 類 ：（ 1） 表 面 多 孔 型 載 體 （ 薄 殼 型 微 珠 載 體 ） ， 由 直 徑 為 30 40m的 實(shí) 心 玻 璃 球 和 厚 度 約 為 1 2 m的 多 孔 性 外 層 所 組成 。（ 2） 全 多 孔 型 載 體 ， 由 硅 膠 、 硅 藻 土 等 材 料

35、制 成 ， 直 徑 30 50 m的 多 孔 型 顆 粒 。（ 3） 全 多 孔 型 微 粒 載 體 ， 由 nm級(jí) 的 硅 膠 微 粒 堆 積 而 成 ， 又稱 堆 積 硅 珠 。 這 種 載 體 粒 度 為 5 10 m。 由 于 顆 粒 小 ， 26 第 五 節(jié) 液 液 色 譜 法所 以 柱 效 高 ， 是 目 前 使 用 最 廣 泛 的 一 種 載 體 。 由 于 液 相 色 譜 中 ， 流 動(dòng) 相 參 與 選 擇 作 用 ， 流 動(dòng) 相 極 性 的微 小 變 化 ， 都 會(huì) 使 組 分 的 保 留 值 出 現(xiàn) 較 大 的 差 異 。 因 此 ， 液相 色 譜 中 ， 只 需 幾 種

36、不 同 極 性 的 固 定 液 即 可 。 如 ， 氧二 丙 腈 （ ODPN） ， 聚 乙 二 醇 （ PEG ） ， 十 八 烷 （ ODS） 和角 鯊 烷 固 定 液 等 。二 、 流 動(dòng) 相 在 液 液 色 譜 中 ， 除 一 般 要 求 外 ， 還 要 求 流 動(dòng) 相 對(duì) 固 定 相的 溶 解 度 盡 可 能 小 ， 因 此 固 定 液 和 流 動(dòng) 相 的 性 質(zhì) 往 往 處 于 兩 個(gè) 極 端 ， 例 如 當(dāng) 選 擇 固 定 液 是 極 性 物 質(zhì) 時(shí) ， 所 選 用 的 流 動(dòng) 相 27 第 五 節(jié) 液 液 色 譜 法通 常 是 極 性 很 小 的 溶 劑 或 非 極 性 溶 劑

37、 。 以 極 性 物 質(zhì) 作 為 固 定 相 ， 非 極 性 溶 劑 作 流 動(dòng) 相 的 液 液 色譜 ， 稱 為 正 相 分 配 色 譜 ， 適 合 于 分 離 極 性 化 合 物 ； 反 之 ， 如 選 用 非 極 性 物 質(zhì) 為 固 定 相 ， 而 極 性 溶 劑 為 流 動(dòng)相 的 液 液 色 譜 稱 為 反 相 分 配 色 譜 ， 這 種 色 譜 方 法 適 合 于 分 離芳 烴 、 稠 環(huán) 芳 烴 及 烷 烴 等 化 合 物 。 28 第 六 節(jié) 化 學(xué) 鍵 合 相 色 譜 將 固 定 液 機(jī) 械 地 涂 漬 在 擔(dān) 體 上 組 成 固 定 相 。 盡 管 選 用 與固 定 液 不

38、互 溶 的 溶 劑 作 流 動(dòng) 相 ， 但 在 色 譜 過(guò) 程 中 固 定 液 仍 會(huì)有 微 量 溶 解 。 以 及 流 動(dòng) 相 經(jīng) 過(guò) 色 譜 柱 的 機(jī) 械 沖 擊 ， 固 定 相 會(huì)不 斷 流 失 ， 即 使 將 流 動(dòng) 相 預(yù) 先 用 固 定 相 液 體 飽 和 或 在 色 譜 柱前 加 一 個(gè) 前 置 柱 ， 使 流 動(dòng) 相 先 通 過(guò) 前 置 柱 ， 再 進(jìn) 入 色 譜 柱 ，但 仍 難 以 完 全 避 免 固 定 液 的 流 失 。 70年 代 初 發(fā) 展 了 一 種 新 型 的 固 定 相 化 學(xué) 鍵 合 固 定 相 。這 種 固 定 相 是 通 過(guò) 化 學(xué) 反 應(yīng) 把 各 種

39、 不 同 的 有 機(jī) 基 團(tuán) 鍵 合 到 硅膠 （ 載 體 ） 表 面 的 游 離 羥 基 上 ， 代 替 機(jī) 械 涂 漬 的 液 體 固 定 相 。這 不 僅 避 免 了 液 體 固 定 相 流 失 的 困 擾 ， 還 大 大 改 善 了 固 定 相的 功 能 ， 提 高 了 分 離 的 選 擇 性 ， 化 學(xué) 鍵 合 色 譜 適 用 于 分 離 幾 29 第 六 節(jié) 化 合 鍵 合 色 譜 法乎 所 有 類 型 的 化 合 物 。 根 據(jù) 鍵 合 相 與 流 動(dòng) 相 之 間 相 對(duì) 極 性 的 強(qiáng) 弱 ， 可 將 鍵 合 相色 譜 分 為 極 性 鍵 合 相 色 譜 和 非 極 性 鍵 合

40、 相 色 譜 。 在 極 性 鍵 合相 色 譜 中 ， 由 于 流 動(dòng) 相 的 極 性 比 固 定 相 極 性 要 小 ， 所 以 極 性鍵 合 相 色 譜 屬 于 正 相 色 譜 。 弱 極 性 鍵 合 相 既 可 作 為 正 相 色 譜 ，也 可 作 為 反 相 色 譜 。 但 通 常 所 說(shuō) 的 反 相 色 譜 系 指 非 極 性 鍵 合色 譜 。 反 相 色 譜 在 現(xiàn) 代 液 相 色 譜 中 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 。一 、 化 學(xué) 鍵 合 固 定 相 法 化 學(xué) 鍵 合 固 定 相 一 般 都 采 用 硅 膠 （ 薄 殼 型 或 全 多 孔 微 粒型 ） 為 基 體 。 在 鍵 合

41、 反 應(yīng) 之 前 ， 要 對(duì) 硅 膠 進(jìn) 行 酸 洗 、 中 和 、 30 第 六 節(jié) 化 合 鍵 合 色 譜 法干 燥 活 化 等 處 理 ， 然 后 再 使 硅 膠 表 面 上 的 硅 羥 基 與 各 種 有 機(jī)物 或 有 機(jī) 硅 化 合 物 起 反 應(yīng) ， 制 備 化 學(xué) 鍵 合 固 定 相 。 鍵 合 相 可分 為 四 種 鍵 型 ：（ 1） 硅 酸 酯 型 （ =Si-O-C=） 鍵 合 相 將 醇 與 硅 膠 表 面 的 羥 基 進(jìn) 行 酯 化 反 應(yīng) ， 在 硅 膠 表 面 形成 （ =Si-O-C=） 鍵 合 相 。 反 應(yīng) 生 成 單 分 子 層 鍵 合 相 。 一 般用 極

42、 性 小 的 溶 劑 洗 脫 ， 分 離 極 性 化 合 物 。（ 2） 硅 氮 型 （ =Si-N=） 鍵 合 相 如 果 用 SOCl 2將 硅 膠 表 面 的 羥 基 先 轉(zhuǎn) 化 成 鹵 素 （ 氯 化 ） ，再 與 各 種 有 機(jī) 胺 反 應(yīng) ， 可 以 得 到 各 種 不 同 極 性 基 因 的 鍵 合 相 。 31 第 六 節(jié) 化 合 鍵 合 色 譜 法可 用 非 極 性 或 強(qiáng) 極 性 的 溶 劑 作 為 流 動(dòng) 相 。（ 3） 硅 碳 型 （ =Si-C=） 鍵 合 相 將 硅 膠 表 面 氯 化 后 ， 使 Si-Cl鍵 轉(zhuǎn) 化 為 Si-C鍵 。 在 這 類 固定 相 中

43、， 有 機(jī) 基 團(tuán) 直 接 鍵 合 在 硅 膠 表 面 上 。（ 4） 硅 氧 烷 型 （ =Si-O-Si-C=） 鍵 合 相 將 硅 膠 與 有 機(jī) 氯 硅 烷 或 烷 氧 基 硅 烷 反 應(yīng) 制 備 。 這 類 鍵 合相 具 有 相 當(dāng) 的 耐 熱 性 和 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 ， 是 目 前 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 的鍵 合 相 。 32 第 六 節(jié) 化 合 鍵 合 色 譜 法二 、 反 相 鍵 合 相 色 譜 法 在 反 相 色 譜 中 ， 一 般 采 用 非 極 性 鍵 合 固 定 相 ， 如 硅 膠 -C18H37（ 簡(jiǎn) 稱 O D S或 C18） 硅 膠 -苯 基 等 ， 用 強(qiáng)

44、 極 性 的 溶 劑 為流 動(dòng) 相 ， 如 甲 醇 /水 ， 乙 腈 /水 ， 水 和 無(wú) 機(jī) 鹽 的 緩 沖 液 等 。 目 前 ， 對(duì) 于 反 相 色 譜 的 保 留 機(jī) 制 還 沒 有 一 致 的 看 法 ， 大致 有 兩 種 觀 點(diǎn) ： 一 種 認(rèn) 為 屬 于 分 配 色 譜 ， 另 一 種 認(rèn) 為 屬 于 吸附 色 譜 。 分 配 色 譜 的 作 用 機(jī) 制 是 假 設(shè) 混 合 溶 劑 （ 水 +有 機(jī) 溶 劑 ）中 極 性 弱 的 有 機(jī) 溶 劑 吸 附 于 非 極 性 烷 基 配 合 基 表 面 ， 組 分 分子 在 流 動(dòng) 相 中 與 被 非 極 性 烷 基 配 合 基 所 吸

45、 附 的 液 相 中 進(jìn) 行 分 33 第 六 節(jié) 化 合 鍵 合 色 譜 法配 。 吸 附 色 譜 的 作 用 機(jī) 制 是 把 非 極 性 的 烷 基 鍵 合 相 ， 看 作 是在 硅 膠 表 面 上 覆 蓋 了 一 層 鍵 合 的 十 八 烷 基 的 “ 分 子 毛 ” ， 這種 “ 分 子 毛 ” 有 強(qiáng) 的 疏 水 特 性 。 當(dāng) 用 水 與 有 機(jī) 溶 劑 所 組 成 的極 性 溶 劑 為 流 動(dòng) 相 來(lái) 分 離 有 機(jī) 化 合 物 時(shí) ， 一 方 面 ， 非 極 性 組分 分 子 或 組 分 分 子 的 非 極 性 部 分 ， 由 于 疏 溶 劑 的 作 用 ， 將 會(huì)從 水 中

46、被 “ 擠 ” 出 來(lái) ， 與 固 定 相 上 的 疏 水 烷 基 之 間 產(chǎn) 生 締 合作 用 。 另 一 方 面 ， 被 分 離 物 的 極 性 部 分 受 到 極 性 流 動(dòng) 相 的 作用 ， 使 它 離 開 固 定 相 ， 減 少 保 留 值 ， 此 即 解 締 過(guò) 程 。 顯 然 ，這 兩 種 作 用 力 之 差 ， 決 定 了 分 子 在 色 譜 中 的 保 留 行 為 。 一 般 地 ， 固 定 相 的 烷 基 配 合 基 或 分 離 分 子 中 非 極 性 部 分 34 第 六 節(jié) 化 合 鍵 合 色 譜 法的 表 面 積 越 大 ， 或 者 流 動(dòng) 相 表 面 張 力 及 介

47、 電 常 數(shù) 越 大 ， 則 締合 作 用 越 強(qiáng) ， 分 配 比 也 越 大 ， 保 留 值 越 大 。 在 反 相 鍵 合 相 色 譜 中 ， 極 性 大 的 組 分 先 流 出 ， 極 性 小 的組 分 后 流 出 。三 、 正 相 鍵 合 色 譜 法 在 正 相 色 譜 中 ， 一 般 采 用 極 性 鍵 合 固 定 相 ， 硅 膠 表 面 鍵合 的 是 極 性 的 有 機(jī) 基 團(tuán) ， 鍵 合 相 的 名 稱 由 鍵 合 上 去 的 基 團(tuán) 而定 。 最 常 用 的 有 氰 基 （ -C N） 、 氨 基 （ -NH 2） 、 二 醇 基（ DIOL） 鍵 合 相 。 流 動(dòng) 相 一

48、般 用 比 鍵 合 相 極 性 小 的 非 極 性或 弱 極 性 有 機(jī) 溶 劑 ， 如 烴 類 溶 劑 ， 或 其 中 加 入 一 定 量 的 極 性 35 第 六 節(jié) 化 合 鍵 合 色 譜 法溶 劑 （ 如 氯 仿 、 醇 、 乙 腈 等 ） ， 以 調(diào) 節(jié) 流 動(dòng) 相 的 洗 脫 強(qiáng) 度 。通 常 用 于 分 離 極 性 化 合 物 。 一 般 認(rèn) 為 正 相 色 譜 的 分 離 機(jī) 制 屬 于 分 配 色 譜 。 組 分 的 分配 比 K值 ， 隨 其 極 性 的 增 加 而 增 大 ， 但 隨 流 動(dòng) 相 中 極 性 調(diào) 節(jié)劑 的 極 性 增 大 （ 或 濃 度 增 大 ） 而 降

49、 低 。 同 時(shí) ， 極 性 鍵 合 相 的極 性 越 大 ， 組 分 的 保 留 值 越 大 。 該 法 主 要 用 于 分 離 異 構(gòu) 體 ， 極 性 不 同 的 化 合 物 ， 特 別 是用 來(lái) 分 離 不 同 類 型 的 化 合 物 。 36 第 六 節(jié) 化 合 鍵 合 色 譜 法四 、 離 子 性 鍵 合 相 色 譜 法 當(dāng) 以 薄 殼 型 或 全 多 孔 微 粒 型 硅 膠 為 基 質(zhì) 化 學(xué) 各 種 離 子交 換 基 團(tuán) 如 -SO3H , -CH2NH2 , -COOH , -CH2N(CH3)Cl等 時(shí) ， 形 成 了 所 謂 的 離 子 性 鍵 合 色 譜 。 其 分 離

50、原 理 與離 子 交 換 色 譜 一 樣 ， 只 是 填 料 是 一 種 新 型 的 離 子 交 換劑 而 已 。化 學(xué) 鍵 合 色 譜 具 有 下 列 優(yōu) 點(diǎn) ：（ 1） 適 用 于 分 離 幾 乎 所 有 類 型 的 化 合 物 。 一 方 面 通 過(guò) 控 制化 學(xué) 鍵 合 反 應(yīng) ， 可 以 把 不 同 的 有 機(jī) 基 團(tuán) 鍵 合 到 硅 膠 表面 上 ， 從 而 大 大 提 高 了 分 離 的 選 擇 性 ； 另 一 方 面 可 以 37 第 六 節(jié) 化 合 鍵 合 色 譜 法 通 過(guò) 改 變 流 動(dòng) 相 的 組 成 合 乎 種 類 來(lái) 有 效 地 分 離 非 極 性 、極 性 和 離

51、 子 型 化 合 物 。（ 2） 由 于 鍵 合 到 載 體 上 的 基 團(tuán) 不 易 被 剪 切 而 流 失 ， 這 不 僅解 決 了 由 于 固 定 液 流 失 所 帶 來(lái) 的 困 擾 ， 還 特 別 適 合 于 梯度 洗 脫 ， 為 復(fù) 雜 體 系 的 分 離 創(chuàng) 造 了 條 件 。（ 3） 鍵 合 固 定 相 對(duì) 不 太 強(qiáng) 的 酸 及 各 種 極 性 的 溶 劑 都 有 很 好的 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 和 熱 穩(wěn) 定 性 。（ 4） 固 定 相 柱 效 高 ， 使 用 壽 命 長(zhǎng) ， 分 析 重 現(xiàn) 性 好 。 38 第 七 節(jié) 離 子 交 換 色 譜 法 離 子 交 換 色 譜 以 離

52、 子 交 換 樹 脂 為 固 定 相 ， 樹 脂 上 具 有 固定 離 子 基 團(tuán) 及 可 交 換 的 離 子 基 團(tuán) 。 當(dāng) 流 動(dòng) 相 帶 著 組 分 電 離 生成 的 離 子 通 過(guò) 固 定 相 時(shí) ， 組 分 離 子 與 樹 脂 上 可 交 換 的 離 子 基團(tuán) 進(jìn) 行 可 逆 交 換 ， 根 據(jù) 組 分 離 子 對(duì) 樹 脂 親 合 力 不 同 而 得 到 分離 。一 、 固 定 相 離 子 交 換 色 譜 常 用 的 固 定 相 為 離 子 交 換 樹 脂 。 目 前 常 用的 離 子 交 換 樹 脂 分 為 三 種 形 式 ： 一 是 常 見 的 純 離 子 交 換 樹 脂 ；第

53、二 種 是 玻 璃 珠 等 硬 芯 子 表 面 涂 一 層 樹 脂 薄 層 構(gòu) 成 的 表 面 層離 子 交 換 樹 脂 ； 第 三 種 為 大 孔 徑 網(wǎng) 絡(luò) 型 樹 脂 。 39 第 七 節(jié) 離 子 交 換 色 譜 法 典 型 的 離 子 交 換 樹 脂 是 由 苯 乙 烯 和 二 乙 烯 苯 交 聯(lián) 共 聚 而成 。 其 中 ， 二 乙 烯 苯 起 到 交 聯(lián) 和 加 牢 整 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 的 作 用 ， 其 含量 決 定 了 樹 脂 交 聯(lián) 度 的 大 小 。 交 聯(lián) 度 一 般 控 制 在 4 16%范圍 內(nèi) ， 高 度 交 聯(lián) 的 樹 脂 較 硬 而 且 脆 ， 但 選 擇 性 較

54、好 。 在 基 體網(wǎng) 狀 結(jié) 構(gòu) 上 引 入 各 種 不 同 酸 堿 基 團(tuán) 作 為 可 交 換 的 離 子 基 團(tuán) 。 按 結(jié) 合 的 基 團(tuán) 不 同 ， 離 子 交 換 樹 脂 可 分 為 陽(yáng) 離 子 交 換 樹脂 和 陰 離 子 交 換 樹 脂 。 陽(yáng) 離 子 交 換 樹 脂 上 具 有 與 陽(yáng) 離 子 交 換 的 基 團(tuán) 。 陽(yáng) 離 子 交換 樹 脂 又 可 分 為 強(qiáng) 酸 性 和 弱 酸 性 樹 脂 。 強(qiáng) 酸 性 陽(yáng) 離 子 交 換 樹脂 所 帶 的 基 團(tuán) 為 -SO 3-H+ ， 其 中 -SO3-和 有 機(jī) 聚 合 物 牢 固 結(jié) 合形 成 固 定 部 分 ， H+是 可 流

55、 動(dòng) 的 能 為 其 它 陽(yáng) 離 子 所 交 換 的 離 子 。 40 第 七 節(jié) 離 子 交 換 色 譜 法 陰 離 子 交 換 樹 脂 具 有 與 樣 品 中 陰 離 子 交 換 的 基 團(tuán) 。 陰 離子 交 換 樹 脂 也 可 分 為 強(qiáng) 堿 性 和 弱 堿 性 樹 脂 。二 、 流 動(dòng) 相 離 子 交 換 樹 脂 的 流 動(dòng) 相 最 常 使 用 水 緩 沖 溶 液 ， 有 時(shí) 也 使用 有 機(jī) 溶 劑 如 甲 醇 或 乙 醇 同 水 緩 沖 溶 液 混 合 使 用 ， 以 提 高 特殊 的 選 擇 性 ， 并 改 善 樣 品 的 溶 解 度 。 41 第 八 節(jié) 排 阻 色 譜 法 排

56、 阻 色 譜 法 也 稱 空 間 排 阻 色 譜 或 凝 膠 滲 透 色 譜 法 ， 是 一種 根 據(jù) 試 樣 分 子 的 尺 寸 進(jìn) 行 分 離 的 色 譜 技 術(shù) 。 排 阻 色 譜 的 色 譜 柱 的 填 料 是 凝 膠 ， 它 是 一 種 表 面 惰 性 ，含 有 許 多 不 同 尺 寸 的 孔 穴 或 立 體 網(wǎng) 狀 物 質(zhì) 。 凝 膠 的 孔 穴 僅 允許 直 徑 小 于 孔 開 度 的 組 分 分 子 進(jìn) 入 ， 這 些 孔 對(duì) 于 流 動(dòng) 相 分 子來(lái) 說(shuō) 是 相 當(dāng) 大 的 ， 以 致 流 動(dòng) 相 分 子 可 以 自 由 地 擴(kuò) 散 出 入 。 對(duì)不 同 大 小 的 組 分

57、分 子 ， 可 分 別 滲 入 到 凝 膠 孔 內(nèi) 的 不 同 深 度 ，大 個(gè) 的 組 分 分 子 可 以 滲 入 到 凝 膠 的 大 孔 內(nèi) ， 但 進(jìn) 不 了 小 孔 甚至 于 完 全 被 排 斥 。 小 個(gè) 的 組 分 分 子 ， 大 孔 小 孔 都 可 以 滲 入 ，甚 至 進(jìn) 入 很 深 ， 一 時(shí) 不 易 洗 脫 出 來(lái) 。 因 此 ， 大 的 組 分 分 子 在色 譜 柱 中 停 留 時(shí) 間 較 短 ， 很 快 被 洗 脫 出 來(lái) ， 它 的 洗 脫 體 積 很 42 第 八 節(jié) 排 阻 色 譜 法小 ， 小 的 組 分 分 子 在 色 譜 柱 中 停 留 時(shí) 間 較 長(zhǎng) ，

58、洗 脫 體 積 較 大 ，直 到 所 有 孔 內(nèi) 的 最 小 分 子 到 達(dá) 柱 出 口 ， 完 成 按 分 子 大 小 而 分離 的 洗 脫 過(guò) 程 。 尺 寸 排 阻 色 譜 被 廣 泛 應(yīng) 用 于 大 分 子 的 分 級(jí) ， 即 用 來(lái) 分 析大 分 子 物 質(zhì) 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 的 分 布 。 排 阻 色 譜 的 固 定 相 一 般 可 分 為 軟 性 、 半 剛 性 和 剛 性 凝 膠 三 類 。 所 謂 凝 膠 ， 指 含 有 大 量 液 體 （ 一 般 是 水 ） 的 柔 軟 而 富 有彈 性 的 物 質(zhì) ， 它 是 一 種 經(jīng) 過(guò) 交 聯(lián) 而 具 有 立 體 網(wǎng) 狀 結(jié)

59、構(gòu) 的 多 聚體 。 43 第 八 節(jié) 排 阻 色 譜 法（ 1） 軟 性 凝 膠 如 葡 聚 糖 凝 膠 、 瓊 脂 糖 凝 膠 都 具 有 較 小 的交 聯(lián) 結(jié) 構(gòu) ， 其 微 孔 能 吸 入 大 量 的 溶 劑 ， 并 能 溶 漲 到 它干 體 的 許 多 倍 。 它 們 適 用 于 水 溶 性 作 流 動(dòng) 相 ， 一 般 用于 小 分 子 質(zhì) 量 物 質(zhì) 的 分 析 ， 不 適 宜 在 高 效 液 相 色 譜 中 。（ 2） 半 剛 性 凝 膠 如 高 交 聯(lián) 度 的 聚 苯 乙 烯 。 常 以 有 機(jī) 溶 劑 作流 動(dòng) 相 。（ 3） 剛 性 凝 膠 如 多 孔 硅 膠 、 多 孔

60、玻 璃 等 ， 它 們 既 可 用 水 溶性 溶 劑 ， 又 可 用 有 機(jī) 溶 劑 作 流 動(dòng) 相 ， 可 在 較 高 壓 強(qiáng) 和較 高 流 速 下 操 作 。 44 第 九 節(jié) 色 譜 分 離 方 法 的 選 擇 要 正 確 地 選 擇 色 譜 分 離 方 法 ， 首 先 必 須 盡 可 能 多 的 了 解樣 品 的 有 關(guān) 性 質(zhì) ， 其 次 必 須 熟 悉 各 種 色 譜 方 法 的 主 要 特 點(diǎn) 及其 應(yīng) 用 范 圍 。 選 擇 色 譜 分 離 方 法 的 主 要 根 據(jù) 是 樣 品 的 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 的大 小 ， 在 水 中 和 有 機(jī) 溶 劑 中 的 溶 解 度 ，

61、極 性 和 穩(wěn) 定 程 度 以 及化 學(xué) 結(jié) 構(gòu) 等 物 理 、 化 學(xué) 性 質(zhì) 。一 、 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 對(duì) 于 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 較 低 （ 一 般 在 200以 下 ） ， 揮 發(fā) 性 比較 好 ， 加 熱 又 不 易 分 解 的 樣 品 ， 可 以 選 擇 氣 相 色 譜 法 進(jìn) 行 分析 。 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 在 200 2000的 化 合 物 ， 可 用 液 固 吸 附 、液 -液 分 配 和 離 子 交 換 色 譜 法 。 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量 高 于 2000， 則 45 第 九 節(jié) 色 譜 分 離 方 法 的 選 擇可 用 空 間 排 阻 色 譜 法 。

62、二 、 溶 解 度 水 溶 性 樣 品 最 好 用 離 子 交 換 色 譜 法 和 液 液 分 配 色 譜 法 ；微 溶 于 水 ， 但 在 酸 或 堿 存 在 下 能 很 好 電 離 的 化 合 物 ， 也 可 用離 子 交 換 色 譜 法 ； 油 溶 性 樣 品 或 相 對(duì) 非 極 性 的 混 合 物 ， 可 用液 -固 色 譜 法 。三 、 化 學(xué) 結(jié) 構(gòu) 若 樣 品 中 包 含 離 子 型 或 可 離 子 化 的 化 合 物 ， 或 者 能 與 離子 型 化 合 物 相 互 作 用 的 化 合 物 （ 例 如 配 位 體 及 有 機(jī) 螯 合 劑 ） ，可 首 先 考 慮 用 離 子 交

63、 換 色 譜 ， 但 空 間 排 阻 和 液 液 分 配 色 譜 也 46 第 九 節(jié) 色 譜 分 離 方 法 的 選 擇都 能 順 利 地 應(yīng) 用 于 離 子 化 合 物 ； 異 構(gòu) 體 的 分 離 可 用 液 固 色 譜法 ； 具 有 不 同 官 能 團(tuán) 的 化 合 物 、 同 系 物 可 用 液 液 分 配 色 譜 法 ；對(duì) 于 高 分 子 聚 合 物 ， 可 用 空 間 排 阻 色 譜 法 。 47 色 譜 法 基 本 要 求1. 掌 握 色 譜 法 的 分 類 ， 色 譜 流 出 曲 線 及 有 關(guān) 術(shù) 語(yǔ) ；2. 掌 握 色 譜 法 的 基 本 理 論 ， 了 解 柱 效 的 影

64、響 因 素 ；3. 掌 握 分 離 度 與 柱 效 、 選 擇 因 子 、 容 量 因 子 、 分 析 時(shí) 間 之 間關(guān) 系 ；4. 了 解 定 性 、 定 量 分 析 方 法 ；5. 掌 握 氣 相 色 譜 流 程 及 氣 相 色 譜 儀 的 結(jié) 構(gòu) ；6. 掌 握 氣 相 色 譜 固 定 相 的 特 性 ；7. 掌 握 檢 測(cè) 器 性 能 指 標(biāo) 的 描 述 方 法 ；8. 掌 握 液 相 色 譜 儀 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 及 基 本 概 念 ； 48 色 譜 法 基 本 要 求9. 了 解 液 相 色 譜 法 的 主 要 類 型 及 固 定 相 、 流 動(dòng) 相 的 選 擇 。10.了 解 色 譜 方 法 選 擇 。