内蒙古大学：《仪器分析化学》课程教学资源（PPT课件）第十章 高效液相色谱分析法 第二节 基本原理与主要分离类型

第十章 一、液固吸附色谱 liquid-solid adsorption chromatograph 高效液相色谱分 二 液-液分配色谱 liquid-liquid partition chromatograph 析法 三，离子交换色谱 high performance liquid ion-exchange chromatograph 四、离子色谱 chromatograph ion chromatograph 五、离子对色谱 第二节 ion-pair chromatograph 主要分离类型与原理 六、排阻色谱 size-exclusion chromatograph basic principle and 七、亲和色谱(AC) main separating types Affinity chromatograph 下一页 2024/9/20

2024/9/20 第十章 高效液相色谱分 析法 一、液-固吸附色谱 liquid-solid adsorption chromatograph 二、液-液分配色谱 liquid- liquid partition chromatograph 三、离子交换色谱 ion-exchange chromatograph 四、离子色谱 ion chromatograph 五、离子对色谱 ion-pair chromatograph 六、排阻色谱 size- exclusion chromatograph 七、亲和色谱(AC) Affinity chromatograph 第二节 主要分离类型与原理 high performance liquid chromatograph basic principle and main separating types

液-固吸附色谱 liquid-solid adsorption chromatography 固定相：固体吸附剂为，如硅胶、氧化铝等，较常使 用的是5~10um的硅胶吸附剂： 流动相：各种不同极性的一元或多元溶剂。 基本原理：组分在固定相吸附剂上的吸附与解吸； 适用于分离相对分子质量中等的油溶性试样，对具有 官能团的化合物和异构体有较高选择性： 缺点：非线形等温吸附常引起峰的拖尾； 2024/9/20 下

2024/9/20 一、 液-固吸附色谱 liquid-solid adsorption chromatography 固定相：固体吸附剂为，如硅胶、氧化铝等，较常使 用的是5～10μm的硅胶吸附剂； 流动相：各种不同极性的一元或多元溶剂。 基本原理：组分在固定相吸附剂上的吸附与解吸； 适用于分离相对分子质量中等的油溶性试样，对具有 官能团的化合物和异构体有较高选择性； 缺点：非线形等温吸附常引起峰的拖尾；

三、 液-液分配色谱 liquid-liquid partition chromatography 固定相与流动相均为液体（互不相溶）； 基本原理：组分在固定相和流动相上的分配； 流动相：对于亲水性固定液，采用疏水性流动相，即流 动相的极性小于固定液的极性（正相normal phase)，反之 ,流动相的极性大于固定液的极性（反相 reverse phase)。 正相与反相的出峰顺序相反； 固定相：早期涂渍固定液，固定液流失，较少采用： 化学键合固定相：（将各种不同基团通过化学反应键合 到硅胶（担体）表面的游离羟基上。C-18柱（反相柱）。 2024/9/20

2024/9/20 二、 液-液分配色谱 liquid- liquid partition chromatography 固定相与流动相均为液体（互不相溶）； 基本原理：组分在固定相和流动相上的分配； 流动相：对于亲水性固定液，采用疏水性流动相，即流 动相的极性小于固定液的极性（正相 normal phase），反之 ，流动相的极性大于固定液的极性（反相 reverse phase）。 正相与反相的出峰顺序相反； 固定相：早期涂渍固定液，固定液流失，较少采用； 化学键合固定相：（将各种不同基团通过化学反应键合 到硅胶（担体）表面的游离羟基上。C-18柱（反相柱）

三、 离子交换色谱 ion-exchange chromatography 固定相：阴离子离子交换树脂或阳离子离子交换树脂； 流动相：阴离子离子交换树脂作固定相，采用酸性水溶 液；阳离子离子交换树脂作固定相，采用碱性水溶液； 基本原理：组分在固定相上发生的反复离子交换反应； 组分与离子交换剂之间亲和力的大小与离子半径、电荷、存 在形式等有关。亲和力大，保留时间长； 阳离子交换：R一SO,H+M=R—SO3M+H+ 阴离子交换：R-NROH+X=R—NRMX+OH 应用：离子及可离解的化合物，氨基酸、核酸等。 2024/9/20

2024/9/20 三、 离子交换色谱 ion-exchange chromatography 固定相：阴离子离子交换树脂或阳离子离子交换树脂； 流动相：阴离子离子交换树脂作固定相，采用酸性水溶 液；阳离子离子交换树脂作固定相，采用碱性水溶液； 基本原理：组分在固定相上发生的反复离子交换反应； 组分与离子交换剂之间亲和力的大小与离子半径、电荷、存 在形式等有关。亲和力大，保留时间长； 阳离子交换：R—SO3H +M+ = R—SO3 M + H + 阴离子交换：R—NR4OH +X- = R—NR4 X + OH- 应用：离子及可离解的化合物，氨基酸、核酸等

四、离子色谱 ion chromatography 离子色谱是在20世纪70年代中期发展起来的一中技术， 其与离子交换色谱的区别是其采用了特制的、具有极低交换 容量的离子交换树脂作为柱填料，并采用淋洗液抑制技术和 电导检测器，是测定混合阴离子的有效方法。 有关内容将在第十章第六节中讲授。 2024/9/20

2024/9/20 四、 离子色谱 ion chromatography 离子色谱是在20世纪70年代中期发展起来的一中技术， 其与离子交换色谱的区别是其采用了特制的、具有极低交换 容量的离子交换树脂作为柱填料，并采用淋洗液抑制技术和 电导检测器，是测定混合阴离子的有效方法。 有关内容将在第十章第六节中讲授

五、离子对色谱 ion pair chromatography 原理：将一种（或多种）与溶质离子电荷相反的离子( 对离子或反离子)加到流动相中使其与溶质离子结合形成疏 水性离子对化合物，使其能够在两相之间进行分配： 阴离子分离：常采用烷基铵类，如氢氧化四丁基铵或氢 氧化十六烷基三甲铵作为对离子： 阳离子分离：常采用烷基磺酸类，如己烷磺酸钠作为对 离子； 反相离子对色谱：非极性的疏水固定相(C-18柱)，含有 对离子Y+的甲醇-水或乙腈-水作为流动相，试样离子X进入 流动相后，生成疏水性离子对Y+X后；在两相间分配。 2024/9/20

2024/9/20 五、 离子对色谱 ion pair chromatography 原理：将一种（或多种）与溶质离子电荷相反的离子（ 对离子或反离子）加到流动相中使其与溶质离子结合形成疏 水性离子对化合物，使其能够在两相之间进行分配； 阴离子分离：常采用烷基铵类，如氢氧化四丁基铵或氢 氧化十六烷基三甲铵作为对离子； 阳离子分离：常采用烷基磺酸类，如己烷磺酸钠作为对 离子； 反相离子对色谱：非极性的疏水固定相(C-18柱)，含有 对离子Y+的甲醇-水或乙腈-水作为流动相，试样离子X-进入 流动相后，生成疏水性离子对Y+ X -后；在两相间分配

六、 排阻色谱色谱 size-exclusion chromatography 固定相：凝胶（具有一定大小孔隙分布）； 原理：按分子大小分离。 小分子可以扩散到凝胶空隙， 由其中通过，出峰最慢；中等 选择渗透 全渗透 分子只能通过部分凝胶空隙， 全排斥 B 中速通过；而大分子被排斥在 外，出峰最快；溶剂分子小， 洗脱体积 故在最后出峰。 全部在死体积前出峰； 可对相对分子质量在100 105范围内的化合物按质量分离 2024/9/20

2024/9/20 六、 排阻色谱色谱 size- exclusion chromatography 固定相：凝胶(具有一定大小孔隙分布)； 原理：按分子大小分离。 小分子可以扩散到凝胶空隙， 由其中通过，出峰最慢；中等 分子只能通过部分凝胶空隙， 中速通过；而大分子被排斥在 外，出峰最快；溶剂分子小， 故在最后出峰。 全部在死体积前出峰； 可对相对分子质量在100- 105范围内的化合物按质量分离

亲和色谱(AC) Affinity chromatograph 原理：利用生物大分子和固定相表面存在的某种特异性 亲和力，进行选择性分离。 先在载体表面键合上一 间隔基手臂 种具有一般反应性能的所 物其他组分 谓间隔臂（环氧、联胺等）， 载 再连接上配基（酶、抗原等） 体 流动相 ,这种固载化的配基将只 能和具有亲和力特性吸附 的生物大分子作用而被保 亲和色谱法示意图 留。改变淋洗液后洗脱。 2024/9/20

2024/9/20 七、 亲和色谱(AC) Affinity chromatograph 原理：利用生物大分子和固定相表面存在的某种特异性 亲和力，进行选择性分离。 先在载体表面键合上一 种具有一般反应性能的所 谓间隔臂(环氧、联胺等)， 再连接上配基(酶、抗原等) ，这种固载化的配基将只 能和具有亲和力特性吸附 的生物大分子作用而被保 留。改变淋洗液后洗脱

清选择内容 第一节高效液相色谱的特点与仪器 feature and instrument of HPLC 第二节基本原理与主要分离类型 basic principle and main separating type 第三节固定相与流动相 stationary phase and mobile phase 第四节影响分离的因素与操作条件选择 factors influenced separation and choice of operation condition 第五节离子色谱法 ion chromatograph 第六节超临界流体色谱 supercritical fluid chromatograph 结束 2024/9/20

2024/9/20 请选择内容 第一节 高效液相色谱的特点与仪器 feature and instrument of HPLC 第二节 基本原理与主要分离类型 basic principle and main separating type 第三节 固定相与流动相 stationary phase and mobile phase 第四节 影响分离的因素与操作条件选择 factors influenced separation and choice of operation condition 第五节 离子色谱法 ion chromatograph 第六节 超临界流体色谱 supercritical fluid chromatograph 结束