第十章高效液相色谱分析法第一节高效液相色谱的特点与仪器
高效液相色谱仪ppt课件
高压泵应具有以下性能
流量稳定，精度在1%左右 输出压力高，通常20~30MPa，最高50 MPa 流量范围宽，一般在0.01~10mL/min范围内 能抗溶剂腐蚀 压力波动小、更换溶剂方便、容易清洗、具梯度洗脱 操作方便、容易维修
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根据泵的操作原理不同，分为恒压泵和恒流泵
进样装置 （正面）
进样装置 （背面）
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图中a为进样阀处于“装样load”位置的情况，此时流动相直接进入色谱柱，
样品注入口与样品环连接，用微量进样针将一定体积的样品溶液从样品 注入口注入，装于样品管内。当将扳手扳至“进样inject”位时，进样阀的 流路发生了改变，流动相通过样品管，将注入的样品带入色谱柱进行分析。
的出峰顺序相反。
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2. 流动相类别
按流动相组成成分：单组分和多组分；
按极性分：极性、弱极性、非极性； 按使用方式分：固定组成淋洗和梯度淋洗。 常用溶剂： 正己烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醇、 甲 醇、异丙醇、乙腈、水。 采用二元或多元组合溶剂作为流动相可以灵活调节流动 相的极性或增加选择性，以改进分离或调整出峰时间。
氰基(CN)的键合相填料。由于硅胶表面的硅羟基(SiOH)或其他极性基 团极性较强，因此，分离的次序是依据样品中各组分的极性大小，即 极性较弱的组份最先被冲洗出色谱柱；正相色谱使用的流动相极性相 对比固定相低，如正已烷、氯仿 、二氯甲烷等。
反相柱：固定相通常是以硅胶为基质，表面键合有极性相对较弱官能团的
键合相。反向色谱所使用的流动相极性较强，通常为水、缓冲液与甲 醇，乙腈等的混合物。样品流出色谱柱的顺序是极性较强的组分最先被 冲洗出，而极性弱的组分会在色谱柱上有更强的保留。常用的反向填 料有:C18(ODS)、C8(MOS)、C4(Butyl)、C6H5(Phenyl)等。
高效液相色谱
功能 驱动流动相和样品通过色谱分离柱和检测系统； 性能要求 流量稳定（±1)，耐高压(30～60Mpa)，耐各种流动相：例如：有机溶剂、水和缓冲液； 种类 往复泵和隔膜泵。
功能 分离样品中的各个物质； 尺寸 10～30cm长，2～5mm内径的内壁抛光的不锈钢管柱； 填料粒度 5 ～10μm，高效微粒固定相；
高效液相色05 分离原理
目录
02 特点 04 结构 06 流程
07 相关术语
09 测定
目录
08 色谱柱 010 设备
目录
011 正反色谱
013 液相色谱理论
012 实例
高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography \ HPLC）又称“高压液相色谱”、“高速 液相色谱”、“高分离度液相色谱”、“近代柱色谱”等。高效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流 动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相 的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。该方法已成为化学、医学、 工业、农学、商检和法检等学科领域中重要的分离分析技术应用 。
流动相为液体，固定相为吸附剂（如硅胶、氧化铝等）。这是根据物质吸附作用的不同来进行分离的。其作 用机制是：当试样进入色谱柱时，溶质分子 (X)和溶剂分子(S)对吸附剂表面活性中心发生竞争吸附（未进样时， 所有的吸附剂活性中心吸附的是S)，可表示如下：Xm nSa ====== Xa nSm
式中：Xm--流动相中的溶质分子；Sa--固定相中的溶剂分子；Xa--固定相中的溶质分子；Sm--流动相中的溶 剂分子。
获取与处理功能 把检测器检测到的信号显示出来。
《仪器分析》高效液相色谱法
《仪器分析》高效液相色谱法仪器分析是化学分析中的重要分支，是利用各种仪器设备对样品进行分析、测定和监控的科学方法。
高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography, HPLC）作为仪器分析中的一种常用方法，具有快速、高效、灵敏度高等特点，在许多领域得到广泛应用。
高效液相色谱法是基于液相色谱原理发展起来的一种方法，其主要原理是利用色谱柱对样品中的化合物进行分离，再通过检测器对各个化合物进行定量测定。
高效液相色谱法相比传统的液相色谱法，具有流动相流速快、柱温控制稳定、色谱柱填充剂的粒径更小等优点，从而使样品得到更高的分离效果和更好的分辨率。
高效液相色谱法可以应用于多种不同类型的样品分析，例如药物分析、环境分析、食品安全监测等。
以药物分析为例，在药物研发和质量控制中，高效液相色谱法可以用于分析药物的纯度、含量和杂质等指标，从而保证药品的质量和安全性。
而在环境分析方面，高效液相色谱法可以用于检测水、土壤和空气中的有机污染物，为环境保护提供科学依据。
此外，高效液相色谱法还可以用于食品安全监测，检测食品中的农药残留和添加剂等有害物质，保障人民群众的身体健康。
高效液相色谱法的操作相对简单，但是在实际应用中也需要注意一些技巧和注意事项。
首先，需要选择合适的色谱柱和填充剂。
不同的分析目标和样品类型需要选择不同的色谱柱和填充剂，以获得最佳的分离效果和分辨率。
其次，需要合理选择流动相的组成和流速。
流动相的组成和流速会直接影响样品的分离效果和检测结果，因此需要经过调试和优化。
最后，还需要进行准确的定量分析。
在高效液相色谱法中，常用的定量方法包括外标法、内标法和标准曲线法等，可以根据实际情况选择合适的方法进行定量分析。
综上所述，高效液相色谱法是一种快速、高效、灵敏度高的仪器分析方法，具有广泛的应用领域和潜力。
在实际应用中，需要根据具体的分析目标和样品类型选择合适的色谱柱和填充剂，合理选择流动相的组成和流速，并进行准确的定量分析。
高效液相色谱的特点与仪器PPT课件
色谱柱
色谱柱是高效液相色谱仪器中用于分离 样品的关键部件，由固定相和流动相组
成。
根据不同分离需求，可以选择不同类型 色谱柱的填料粒径和柱长对分离效果和 的色谱柱，如正相、反相、离子交换等。 分离时间有重要影响，粒径越小、柱长
高效液相色谱仪器配备各种自动检测 和控制功能，如压力控制、流量控制、 温度控制等，确保实验结果的准确性 和可靠性。
03
高效液相色谱仪器介绍
输液系统
输液系统是高效液相色谱仪器的核心部分，负责将流动相泵入色谱柱进 行分离。
输液系统应具备高精度和高稳定性，以确保流动相的流量和压力稳定， 从而获得准确的分离结果。
检测和分析。
环境分析
生物分析
用于环境样品中有机污 染物、重金属等的检测 和分析，评估环境质量。
用于生物样品中蛋白质、 核酸、糖类等的分离和 分析，研究生物分子结
构和功能。
02
高效液相色谱的特点
高分离效能
高效液相色谱采用小颗粒填料， 减小了传质阻力，提高了柱效。
高效液相色谱的固定相和流动 相的极性、酸碱度等参数可根 据需要进行调整，提高了分离 的选择性。
高效液相色谱的固定相和流动相 的纯度较高，减少了杂质干扰，
提高了检测灵敏度。
高效液相色谱可采用柱后衍生技 术或在线富集技术等手段，进一
步提高检测灵敏度。
自动化程度高
高效液相色谱仪器自动化程度高，可 实现自动进样、自动清洗、自动控制 等操作。
高效液相色谱仪器可与计算机技术相 结合，实现数据采集、处理和报告的 自动化，提高工作效率。
越长，分离效果越好，但同时也会增加 分离时间和仪器压力。
高效液相色谱技术分析
高效液相色谱技术分析一、概述高效液相色谱技术是目前分析化学中非常重要的一种分离、检测方法，其应用范围广泛，可以用于药物研究、食品安全、环境污染、生物化学等多个领域。
本文将对高效液相色谱技术进行详细解析，包括其基本原理、仪器设备、应用实例等方面的内容。
二、高效液相色谱技术的基本原理高效液相色谱技术本质上是一种液相色谱技术，其最大的特点是加入了固定化液相。
在传统的液相色谱技术中，液相是直接涂覆在固定相上的，但在高效液相色谱技术中，为了提高色谱分析的效率，常常采用小粒径、高孔径的固相材料作为载体，然后用一定的方法将液相固定在上面。
这种固相材料具有很好的化学稳定性、较大的表面积，可以大大提高分离的精度和速度。
高效液相色谱技术的基本原理是：将样品（物质混合物）经过预处理后，加入到经过固定化液相的柱子中，然后进行溶剂梯度洗脱。
不同成分会根据吸附力、分配系数等量而移动到固相柱某个位置处，从而完成分离和检测的过程。
三、高效液相色谱技术的主要仪器设备1. 高效液相色谱柱高效液相色谱柱是高效液相色谱仪的核心器件，其主要作用是分离洗脱样品中的组分。
市面上常见的柱子材料主要有C18、C8、C4等不同类型，根据分析需要选择不同类型的柱子可以获得更好的分离效果。
同时，考虑柱子长度、直径等因素也是仪器的主要参数。
2. 色谱系统高效液相色谱系统由进样器、泵、检测器、色谱柱等多个部分组成，其中，泵的作用是将流动相压力输送到柱子中，进样器用于自动或手动进样，检测器用于检测分离的组分及其浓度。
同时，为了避免进样到色谱柱之前的样品混合和体积效应，需加滤器、混合器等附件。
3. 检测器高效液相色谱检测器常见的有UV-Vis分光光度计、荧光检测器、光散射检测器等多种类型，这些检测器可以用于分析化学、生物化学等领域。
四、高效液相色谱技术的应用实例1. 分析药物高效液相色谱技术可以用于药物分析，如对丙磺舒钠等药物分析可采用该技术，可获得极好的分离效果和灵敏度。
分析化学高效液相色谱法
分析化学高效液相色谱法高效液相色谱法（HPLC）是一种分离和测定化学物质的重要分析方法，具有高分离效率、高灵敏度、宽线性范围和广泛的应用范围等优点。
下面将从仪器原理、工作原理和应用等方面对HPLC进行详细分析。
一、仪器原理：HPLC仪器主要由溶剂系统、进样器、柱温箱、液相分离柱、检测器和数据处理系统等组成。
1.溶剂系统：通常采用双头柱泵供应稳定的流动相。
溶剂通过比例调节阀混合形成所需的溶剂混合物。
2.进样器：它将少量的样品溶液注入到流动相中，通常使用自动进样器进行样品进样。
3.柱温箱：控制流动相的温度，以提高分离的效果。
柱温一般在室温到高温之间进行控制。
4.液相分离柱：是HPLC的核心部分，其中填充有液相固定相。
根据不同的分析目标和样品性质，可以选择不同类型的液相柱，如反相色谱柱、离子交换柱等。
5.检测器：常见的检测器有紫外-可见光谱检测器（UV-VIS）、荧光检测器、折射率检测器等。
根据不同化学物质的性质和要求，可以选择不同的检测器。
6.数据处理系统：包括记录和处理仪器所得到的信号。
常见的数据处理系统有计算机数据采集系统，可以进行数据的分析和处理，生成相应的色谱图。
二、工作原理：HPLC通过运用固定相与移动相之间的亲疏水性差异来实现化学物质的分离。
样品在液相中与固定相发生相互作用，不同化合物的相互作用程度不同，因此在液相中呈现出不同的流动速度。
根据样品分离的顺序，不同的化合物在一定时间内通过液相分离柱，进而被检测器检测到。
HPLC中的流动相一般由溶剂和缓冲液组成，并通过色谱柱中的固定相将待测试的物质分离开来。
其中，缓冲液（通常称为背后电解质）可以调节流动相的pH值，改变待测试物质的性质，从而影响其分离。
三、应用：HPLC广泛应用于药物分析、环境监测、食品安全和生化分析等领域。
1.药物分析：HPLC可以用于药物分析中，以检测药物的含量、纯度和杂质成分。
药物的测定可以通过校准曲线来进行分析。
2.环境检测：HPLC可以用于环境监测中，例如水质分析、大气污染物分析等。
高效液相色谱仪介绍课件
谢谢
号
05
数据处理系统： 处理和分析色
谱数据
06
07
流动相储液瓶： 储存流动相
废液收集器： 收集废液
08
泵管路：连接 各部件，保证 流动相的流通
09
10
温度控制系统： 控制色谱柱和 检测器的温度
安全保护装置： 保护操作人员 和仪器的安全
高效液相色谱仪的工作原理
高效液相色谱仪是一种利用液体 作为流动相的色谱分析仪器。
安装
定期校准与保养
01
定期检查仪器的 各个部件，确保
其正常工作
02
定期更换易损部 件，如泵密封圈、 进样阀密封圈等
03
定期进行仪器校 准，确保分析结
果的准确性
04
定期清洁仪器， 保持仪器的清洁
和干燥
05
定期检查仪器的 电源和接地线，
确保安全使用
06
定期记录仪器的 使用情况和维护 保养情况，便于 日后查询和分析
农药分析
农药残留检测： 检测农产品中的 农药残留，保障
食品安全
农药质量控制： 监控农药生产过 程中的质量，确 保产品质量合格
农药环境污染监 测：监测环境中 的农药污染，评
估环境风险
农药研发：辅助 农药研发，提高 研发效率和质量
环境监测
01
水质监测：检测水中的污染物和化学物质
02
空气监测：检测空气中的污染物和化学物质
药物代谢：研 究药物在生物 体内的代谢过 程和机制
药物相互作用： 研究药物之间 的相互作用和 影响
3
高效液相色谱 仪的发展趋势
仪器自动化
仪器操作自动化：通过计算机控 制，实现仪器的自动化操作
数据处理自动化：自动采集、处 理和分析数据，提高分析效率
高效液相色谱分析仪器分析1
高效液相色谱分析基本要点：1. 了解高效液相色谱法的优点及适用范围；2. 了解高效液相色谱仪的主要部件及高效液相色谱法基本流程；3. 理解常用检测器的原理、适用的分析对象及适用范围；4. 理解各种分离方式的原理及选择原则。
高效液相色谱法的特点一、概述液相色谱法是指流动相为液体的技术。
早期的液相色谱（经典液相色谱）是将小体积的试液注入色谱柱上部，然后用洗脱液（流动相）洗脱。
这种经典色谱法，流动相依靠自身的重力穿过色谱柱，柱效差(固定相颗粒不能太小)，分离时间很长。
70年代初期发展起来的高效液相色谱法，克服了经典液相色谱法柱效低，分离时间很长的缺点。
成为一种高效、快速的分离技术。
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（最高输送压力可达4.9 107Pa）;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。
二、特点1．高压：液相色谱法以液体为流动相（称为载液），液体流经色谱柱，受到阻力较大，为了迅速地通过色谱柱，必须对载液施加高压。
一般可达150～350×105Pa。
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：近来研究出许多新型固定相，使分离效率大大提高。
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10-11g。
另外，用样量小，一般几个微升。
5.适应范围宽：气相色谱法与高效液相色谱法的比较：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。
高效液相色谱分析法
e. 电导检测器p89 （electrical conductivity detector）
原理：根据物质在某些介质中电离后产生电导变化来 测定电离物质的含量。 特点：广泛用于离子色谱仪中。应用于能电 离成离子物质的检测。响应受温度影响较大。
结构：由一对平行的铂电极（表面镀铂黑以增加表面积） 和池体构成电导检测池，两电极构成电桥的一个测量臂。
2021/8/5
(5) 液相色谱检测器p84-90
a. 紫外检测器(ultraviolet photometric detector)
原理：朗伯比尔定律。
优点：应用最广，对大部分有机化合物有响应，灵敏度
高，线性范围宽。是高效液相色谱仪的标准配置。它的最重
要特征是对流动相的流速（脉冲）和温度变化不敏感，可用
的比例抽入高压泵中 混合。
2021/8/5
(3) 进样装置p83
流路中为高压力工作状态， 通常使用耐高压的六通阀进样装置， 其结构如图所示：
2021/8/5
(4) 高效分离柱p84
柱体为直型不锈钢管，标准内径4.6或3.9 mm，柱长 15～30 cm，填料颗粒粒度5－10μm,柱效7000-10000。发展 趋势是减小填料粒度(3－5μm)和柱径以提高柱效。
紫外检测器的重要进展； 光电二极管阵列检测器：1024个二极管阵列，各检测特 定波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。
2021/8/5
2021/8/5
光电二极管阵列检测器
2021/8/5
c. 示差折光检测器 p87（differential refractive index detector）
结束
2021/8/5
右图是各种HPLC方法的应用 范围及对象
高效液相色谱方法及应用课件
七、高分子材料的分析
高分子工业材料及生物高分子分析是近年 来新兴的课题。凝胶色谱是分离分析高分子组 成及鉴定其性能的最好方法。高分子材料中填 充各种助剂、乳化剂、分散剂等物的分离，色 谱技术也独具特点。
①控制高分子产品质量 在生产工艺中，可 利用凝胶色谱测定聚合物小分子杂质。如用 凝胶色谱测定环氧树脂中未聚合的双酚A，用 C18柱分离小分子环氧化合物，小分子聚苯乙 烯或不能成膜的聚脂等，用以鉴定聚合物的 质量。 ②测定聚合物的分子量分布宽度 分子量大 小和分子量分布宽度是衡量聚合物质量的一 种重要指标，用凝胶色谱可以测定。
高效液相色谱法的特点
• 一、与经典液相色谱法比较 经典液相（柱）色谱法使用粗粒多孔固定相，装 填在大口径、长玻璃柱管内，流动相仅靠重力流经 色谱柱，溶质在固定相的传质、扩散速度缓慢，柱 入口压力低，仅有低柱效，分析时间冗长。 高效液相色谱法使用了全多孔微粒固定相，装填 在小口径、短不锈钢柱内，流动相通过高压输液泵 进入高柱压的色谱柱，溶质在固定相的传质，扩散 速度大大加快，从而在短的分析时间内获得高柱效 和高分离能力。
⑤糖的分析。糖的分析是其它方法较难完成 的。如把糖与硼酸缓冲液预选混合，使生成 糖-硼酸络合离子，再进行分离。可把蔗乳糖、 阿芦糖、果糖、阿拉伯糖、岩藻糖、半乳糖、 山梨糖、木糖、葡萄糖等几十种，全部分开。 也可用胺基柱分离各种天然产物中伯糖的各 绷分。
三、天然产物中主要组分的分析
天然物的组分非常复杂，如中草药中各组 分含量多少对药剂作用影响很大。用此技术分 离分析，具有简便、快速的特点。氨基柱能分 离分析天然物中糖的组分。氰基柱能分离中药 紫草及其衍生物的组成。C18柱分离丹参中主 要组分儿茶酚、桂皮中桂皮酸、烟草中的酚类 化合物、麦角或鸦片中各种植物碱，这些都是 近来日益受到重视的结果。
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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
黄曲霉素、卟啉类化合物、 农药、药物、氨基酸、甾类 化合物等有响应；
2020/5/10
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
2020/5/10
三、流程及主要部件
process and main assembly of HPLC
1.流程
2020//10
2.主要部件
(1) 高压输液泵
主要部件之一，压力：150～350×105 Pa。 为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（<10μm），液 体的流动相高速通过时，将产生很高的压力，因此高压、高 速是高效液相色谱的特点之一。 应具有压力平稳、脉冲小、流量稳定可调、耐腐蚀等特性
第十章 高效液相色谱分析法
high performance liquid chromatograph
第一节 高效液相色谱的
特点与仪器
feature and instrument of HPLC
一、高效液相色谱仪
HPLC 二、高效液相色谱法的特点
feature of HPLC 三、流程及主要部件
general process and main assembly of HPLC
2020/5/10
b. 光电二极管阵列检测器
紫外检测器的重要进展； 光电二极管阵列检测器：1024个二极管阵列，各检测特 定波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。
2020/5/10
2020/5/10
光电二极管阵列检测器
2020/5/10
c. 示差折光检测器
（differential refractive index detector） 除紫外检测器之外应用最多的检测器； 可连续检测参比池和样品池中流动相之间的折光指数差
值。差值与浓度呈正比；
通用型检测器（ 每种物质具有不同的 折光指数）；
灵敏度低、对温 度敏感、不能用于梯 度洗脱；
偏转式、反射式 和干涉型三种；
2020/5/10
示差折光检测器
2020/5/10
d. 荧光检测器
（fluorescence detector） 高灵敏度、高选择性； 对多环芳烃，维生素B、
第六节 超临界流体色谱
supercritical fluid chromatograph
结束
2020/5/10
2020/5/10
(4) 高效分离柱
柱体为直型不锈钢管，内径1～6 mm，柱长5～40 cm。 发展趋势是减小填料粒度和柱径以提高柱效。
2020/5/10
(5) 液相色谱检测器
a. 紫外检测器
应用最广，对大部分有机化合物有响应。 特点： 灵敏度高； 线形范围高； 流通池可做的很小（1mm × 10mm ，容积 8μL）； 对流动相的流速和温度变化不敏感； 波长可选，易于操作； 可用于梯度洗脱。
（动画）
2020/5/10
(2)梯度淋洗装置
外梯度:
利用两台高压输液 泵，将两种不同极性的 溶剂按一定的比例送入 梯度混合室，混合后进 入色谱柱。
内梯度:
一台高压泵, 通过 比例调节阀,将两种或 多种不同极性的溶剂 按一定的比例抽入高 压泵中混合。
2020/5/10
(3) 进样装置
流路中为高压力工作状态， 通常使用耐高压的六通阀进样装置， 其结构如图所示：
2020/5/10
一、液相色谱仪器
high performance liquid chromatograph
2020/5/10
液相色谱仪（2）
2020/5/10
液相色谱仪（3）
2020/5/10
液相色谱仪（4）
2020/5/10
二、高效液相色谱法的特点
feature of HPLC
特点：高压、高效、高速 高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。