离子对色谱法
离子对色谱法的原理
离子对色谱法的原理
离子对色谱法是一种基于溶液中的阳离子和阴离子之间形成稳定络合物的原理进行分离及分析的方法。
其原理主要包括样品溶液中的离子和离子对试剂之间的化学反应和络合物的稳定性。
在离子对色谱法中，通常使用正离子对试剂与样品中的阴离子形成稳定的络合物。
正离子对试剂可以是有机胺、季铵盐或金属络合物等化合物。
当正离子对试剂与样品中的阴离子结合形成络合物后，这些带电的络合物会在色谱柱中进行分离。
分离过程中，离子对络合物的迁移速度受到许多因素的影响，包括络合物的结构、柱填料的性质以及运行条件等。
离子对色谱法最常用的方法是反相离子对色谱法。
在反相离子对色谱法中，色谱柱填料通常具有亲水性，即带有极性的官能团。
这种填料可以吸附和保持离子对络合物，从而实现它们的分离。
分离过程通常通过使用含有盐溶液的流动相来进行，盐的存在可以影响吸附和解吸过程，改变离子对络合物的保持时间和分离效果。
离子对色谱法具有广泛的应用领域，包括环境监测、药物分析、生物分析以及食品分析等。
该方法可以用于分离并测定许多阴离子，如无机阴离子、有机酸、氨基酸和药物等。
离子对色谱法具有高分辨率、准确性和灵敏度，适用于复杂混合物的分析，是一种常用的分离和定量分析方法。
离子对色谱法测定组氨酸的含量
离子对色谱法测定组氨酸的含量摘要目的：建立采用高效液相色谱法测定组氨酸含量的方法。
方法：选用Copsil C18色谱柱，流动相：乙腈-阴离子型离子对试剂；流速：1.0 ml/min，进样体积：20μl，柱温：30℃，检测波长：205nm。
结果：线性相关系数为0.99986，定量限0.8ng，检测限0.08ng，回收率在98 %～102 %之间。
结论：方法简便快速，结果准确可靠，可用于组氨酸的含量测定。
关键词：组氨酸，离子对色谱法，含量测定组氨酸是组成蛋白质的基本单元，具有极其重要的生理功能。
被认为是一种人类必需的氨基酸，主要是对于儿童。
其含量测定方法有电位滴定法、茚三酮比色法、高效液相色谱法、氨基酸分析仪等。
目前，高效液相色谱法使用最为广泛，但由于大多数氨基酸本身没有紫外吸收和荧光反应，需要对样品进行衍生处理将其转化为有紫外吸收和荧光的物质，所以此方法操作复杂，用时长。
因此在需要建立一种简便可行的检测方法。
组氨酸含有咪唑基，在紫外光末端有吸收，且属弱碱性氨基酸，可采用离子对高效液相色谱法直接测定其含量。
本方法使用十八烷基硅烷键合硅胶填充柱为分析柱，乙腈-阴离子型离子对试剂为流动相的离子对色谱法测定组氨酸的含量。
1 实验部分1 主要仪器和试剂1.1 仪器高效液相色谱仪（Agilent 1200）、色谱柱、电子分析天平、酸度计1.2 试剂组氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、赖氨酸均为(工作标准品,Sigma-Aldrich),腺嘌呤、胞嘧啶、胞苷均为(试剂,Sigma-Aldrich)，乙腈、磷酸为色谱纯，辛烷磺酸钠（离子对试剂，麦克林)、三乙胺（分析纯，广州化学试剂厂)，水为超纯水2 实验步聚2.1 含量测定色谱条件和系统适用性试验色谱柱：十八烷基硅烷键合硅胶(Sagix：Copsil C18，规格5 µm×4.6 mm×250mm)，流动相：称取辛烷磺酸钠2.16g，硫酸铵4.4g，加水900ml溶解，加入三乙胺2ml，用磷酸调pH至3.0，经0.22μm水系滤膜过滤，取滤液与乙腈以90∶10（V/V）混匀。
离子色谱测试方法
离子色谱法是一种采用高压输液泵系统将规定的洗脱液泵入装有填充剂的色谱柱对可解离物质进行分离测定的色谱方法。
离子色谱法常用于无机阴离子、无机阳离子、有机酸、糖醇类、氨基糖类、氨基酸、蛋白质、糖蛋白等物质的定性和定量分析。
今天程诚小编就给大家简单介绍下离子色谱法这种常用的分析方法。
简单来说，离子色谱法就是将注入的供试品由洗脱液带入色谱柱内进行分离后，进入检测器（必要时经过抑制器或衍生系统），由积分仪或数据处理系统记录并处理色谱信号。
它的分离机理主要为离子交换，即基于离子交换色谱固定相上的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换；离子色谱法的其他分离机理还有形成离子对、离子排阻等。
1、对仪器的一般要求离子色谱仪器中所有与洗脱液或供试品接触的管道、器件均应使用惰性材料，如聚醚醚酮（PEEK）等。
也可使用一般的高效液相色谱仪，只要其部件能与洗脱液和供试品溶液相适应。
仪器应定期检定并符合有关规定。
（1）色谱柱：离子交换色谱的色谱柱填充剂有两种，分别是有机聚合物载体填充剂和无机载体填充剂。
有机聚合物载体填充剂最为常用，填充剂的载体一般为苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、乙基乙烯基苯-二乙烯基苯共聚物、聚甲基丙烯酸酯或聚乙烯聚合物等有机聚合物；无机载体填充剂一般以硅胶为载体，硅胶载体填充剂在pH2～8的洗脱液中稳定，一般适用于阳离子样品的分离。
（2）洗脱液：离子色谱对复杂样品的分离主要依赖于色谱柱中的填充剂，而洗脱液相对较为简单。
分离阴离子常采用稀碱溶液、碳酸盐缓冲液等作为洗脱液；分离阳离子常采用稀甲烷磺酸溶液等作为洗脱液。
通过调节洗脱液pH值或离子强度可提高或降低洗脱液的洗脱能力；在洗脱液内加入适当比例的有机改性剂，如甲醇、乙腈等可改善色谱峰峰形。
制备洗脱液的水应经过纯化处理，电阻率大于18MΩ·cm。
使用的洗脱液需经脱气处理，常采用氦气等惰性气体在线脱气的方法，也可采用超声、减压过滤或冷冻的方式进行离线脱气。
离子色谱法
Conductivity ～ ～
(700µS)
Retention time
NaF
Conductivity Conductivity ～ ～
NaCl
Nround： Na2CO3 / NaHCO3
(700µS)
试剂
淋洗液保存： 淋洗液保存： 使用聚丙烯 左右. 使用聚丙烯(PP)瓶，保存在暗处及 4 ℃左右 （ 通常 瓶 保存在暗处 可以保存6个月 个月） 可以保存 个月） 淋洗液要经常更换 淋洗液要经常更换
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戴安中国有限公司（DIONEX） /
戴安公司成立于1975年 戴安公司成立于1975年，位于美国硅谷Sunnyvale。 成立于1975 1975年推出了世界第一台商品化的离子色谱， 1975年推出了世界第一台商品化的离子色谱，该项 年推出了世界第一台商品化的离子色谱 革命性的分析技术使得全球化学工作者能够从混合 物中快速分离鉴别出各项离子成分。 物中快速分离鉴别出各项离子成分。 到目前为止戴安各项成熟技术已被大大扩展， 到目前为止戴安各项成熟技术已被大大扩展，包括 离子色谱仪IC 高效液相色谱HPLC IC， HPLC包括毛细管和微 离子色谱仪IC，高效液相色谱HPLC包括毛细管和微 流量液相色谱Nano LC，氨基酸直接分析仪AAA NanoAAA流量液相色谱Nano-LC，氨基酸直接分析仪AAADirect，快速溶剂萃取仪ASE和固相萃取仪Autotrace ASE和固相萃取仪 Direct，快速溶剂萃取仪ASE和固相萃取仪Autotrace 及在线分析仪器等。
泵
检测器
泵液
分离 进样
检测
记录
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与前面提到的高效液相色谱仪器不同 的是： 的是： 离子色谱用的泵是匹克（PEEK,聚醚醚 离子色谱用的泵是匹克（PEEK,聚醚醚 材料衬里的不锈钢泵。 酮 ）材料衬里的不锈钢泵。 离子色谱的流动相一般是缓冲溶液或 者含有少量的有机试剂， 者含有少量的有机试剂，一般称为淋 洗液。 洗液。 离子色谱有抑制器和电导检测器
反相离子对色谱法
反相离子对色谱法
反相离子对色谱法（Reversed-Phase Ion Pair Chromatography, RP-IPC）是一种液相色谱法，常用于对带正电或负电的离子类化合物进行分离和定量分析。
该方法的原理是在一定的流动相条件下，使用一种含正离子对剂的有机溶剂作为移动相，使得样品中的离子类化合物与正离子对剂形成离子对的结合，在反相色谱柱上进行分离。
正离子对剂通常是醇胺类、季铵盐类或草酸钠等。
其中带正电的离子类化合物与正离子对剂形成胶束结构，经过反相液相色谱柱后分离，负电的离子类化合物与正离子对剂发生离子对结合，再经柱分离。
与传统的反相色谱相比，反相离子对色谱法的优势在于可以分离和定量测定带电离子类化合物，如药物类、生物活性物质、蛋白质和核酸等。
同时，由于离子对剂的存在，可以提高某些带电离子类化合物的保留率和分离度，增强色谱法的选择性和灵敏度。
反相离子对色谱法在药物分析、环境分析、食品安全等领域有广泛的应用。
它可以用于测定药物中杂质的含量、药物代谢产物的分离和定量、食品中添加剂的检测等。
同时，该方法还可以与其他色谱技术（如气相色谱、离子色谱等）或质谱联用，进一步提高分析的选择性和灵敏度。
离子对色谱法
离子对色谱法20世纪60年代初，Schill等人对两个相反电荷的离子相互作用形成一个中性化合物的现象进行了 系统研究，并把它引入到液相色谱中，这是最早的离子对色谱法。
20 世纪 70 年代初，发展起来了现代 离子对色谱法，早期的反相离子对色谱主要用于液—液分配色谱（固定液涂渍与载体上）。
20世纪70年 代中后期随着化学键和固定相的发展，离子对色谱不再使用涂渍型填料，而使用现在最常用的反相离子 对色谱。
离子对色谱主要分为两类：正相离子对色谱和反相离子对色谱。
因为正相离子对色谱法现在已 经很少使用，故只介绍反相离子对色谱法。
一、离子对色谱法的基本概念离子对色谱法（ion—pair chromatography，IPC）是用正相或反相色谱柱分离离子型化合物和可解 化合物的方法（counterion）与离子化的样品组分形成离子对，这种离子对同中性或非极性分子一样，可 采用分配色谱的方法进行分离。
二、反相离子对色谱法反相离子对色谱法是把离子对试剂添加到极性流动相中，被分析的样品离子在流动相中与离子对 试剂（反离子）生成不带电的中性离子对，从而增加了样品离子在非极性固定相中的溶解度，是分离系 数增加，改善分离效果。
（一） 反相离子对色谱的原理在阐述离子对色谱的保留机制时，有多种模型理论，主要理论有离子对模型和动态离子交换模型， 本书介绍离子对模型。
离子对模型认为，在反相离子对色谱中，固定相为疏水性的键合相（如ODS），被分离的离子和反 离子同时存在于强机型的流动相中两者生成的中性离子对在流动相和键合相之间进行分配，可采用分配 色谱的方法进行分离。
对于碱性化合物（B），一般用各种烷基磺酸盐（R—SO3 Na）作离子对试剂，流动相和固定相之 间的反应如图11—1所示。
流动相 固定相B+H +«BH +RSO3Na«RSO3 +Na +BH + +RSO3 «BH + .RSO3 «[BH + .RSO3 ]图11—1 碱性化合物形成离子对示意图对于酸性化合物（RCOOH），一般用各种季铵盐，如四丁基铵类（TBA + X ）,作离子对试剂，流动 相和固定相之间的反应如图112所示。
11-1-其他类型HPLC色谱法-离子对
第十一章其他类型高效液相色谱法
离子对色谱法
（ion-pair chromatography，IPC）
一、概述
分析对象：
有机酸、碱、两性化合物、盐、强极性化合物
二、分离原理
定义：在色谱体系中加入合适的与样品离子电荷（A+）相反的离子（B-，称为反离子，counterion)，使其与样品离子结合生成弱极性的离子对（呈中性），进而进行分离的一种色谱分离分析技术。
离子对形成与两相间分配示意图
碱性化合物
酸性化合物
吴春勇
Inertsil C18色谱柱（5μm，4.6
mm×150 mm）；
甲醇－5 mmol/L磷酸二氢钾溶
10 mmol/L
液（含有十二烷基磺
酸钠，用磷酸调节pH至
3.5±0.05），（64∶36）为
流动相；
流速：1.0 ml/min；
10ml/min
紫外检测波长：330 nm；
柱温：室温
吴春勇
三聚氰胺极性强，其溶解性决定其不可能使用正相色谱柱进行分离，选
较好
V 乙腈∶V 缓冲液为8∶92的分离度和峰形为较好。
2）流动相pH的确定
考察范围：pH 2.5～4
16.672 min。
16.672min。
《离子色谱分析法》课件
分离
样品在色谱柱中进行分离，不同 的离子根据其特性被分离出来。
离子色谱仪的维护与保养
定期清洗色谱柱
根据使用情况，定期清洗色谱柱，以保持其分离效果和使用寿命。
定期校准检测器
为了保证检测结果的准确性，应定期对检测器进行校准。
保持仪器清洁
定期清洁仪器表面和内部部件，防止污染和堵塞。
建立维护档案
记录仪器的使用和维护情况，方便管理和追踪。
食品工业
用于检测食品中的添加剂、农药残留等，保 障食品安全。
生物医学
用于研究生物体内离子的变化，辅助疾病诊 断和治疗。
工业生产
在化工、制药等领域，用于产品质量控制和 生产过程监控。
提高离子色谱分析法的准确度和灵敏度的方法
01
优化样品前处理
采用先进的样品前处理技术，如 固相萃取、膜过滤等，降低基质 干扰，提高待测离子的提取率。
废水处理
在废水处理过程中，离子色谱分析法可用于检测 废水中的有害离子，如重金属离子和硫化物等， 确保废水达标排放。
大气污染监测
离子色谱分析法可用于监测大气中的气溶胶和气 体中的阴阳离子，了解大气污染状况和来源。
在食品检测中的应用
食品添加剂检测
01
离子色谱分析法可用于检测食品中的添加剂，如甜味剂、防腐
离子色谱分析法的应用领域
环境监测
用于检测水、土壤、空气等环境样品中 的阴阳离子，如硝酸根、硫酸根、氯离
子等。
制药
用于药物的分离和纯化，以及药物中 杂质的检测和控制。
食品分析
用于检测食品中的无机离子和有机酸 ，如水果、蔬菜、饮料等中的硝酸根 、硫酸根、磷酸根等。
其他领域
样品准备
根据分析目的和样品类型，进行 适当的样品处理，如稀释、过滤
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高效液相色谱法中离子对色谱法、离子交换色谱法及离子色谱法原理的研究及应用
1308102-06余胜
摘要：本文主要讨论正相离子对色谱法、反相离子对色谱法、离子交换色谱发及离子色谱法的原理，以及在应用上的特征与区别。
关键词：正相离子对色谱法；反相离子对色谱法；离子交换色谱法；离子色谱法高效液相色谱法是20世纪70年代发展起来的一项高效、快速的分离技术。
液相色谱法是指流动相为液体的色谱技术。
在经典的液体柱色谱法的基础上引入气相色谱法的理论，在技术上采用高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器，实现了分析速度快，分离效率高和操作自动化。
他可分为离子对色谱法、离子交换色谱法及离子色谱法等，其应用非常广泛。
且具有高压、高速、高效以及高灵敏度等这几个突出的特点。
1.离子对色谱法
离子对色谱法是将一种(或多种)与溶质分子电荷相反的离子(称为对离子或反离子)加到流动相或固定相中，使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物，从而控制溶质离子的保留行为。
用于阴离子的对离子是烷基铵类，如氢氧化四丁基胺等；用于阳离子的对离子是烷基磺酸类，如己烷磺酸钠等。
近年来有，贺霞,史朝晖等[1]通过用反相离子对色谱法测定了复方维生素片中的维生素B1、维生素B2、维生素B 6这3种水溶性维生素含量，他们以己烷磺酸钠作为离子对试剂，采用DiamonsilC18(250mm×4.6mm,5µm)柱，同时测定这三种维生素，具有好的相关性，此种方法可用于这三种物质含量的测定及质量控制研究。
随后有李小兵，王勇军等[2]用离子对色谱法检测阿德福韦酯中降解产物的含量。
采用Welch Materials XB-C8 柱(250 mm ×4.6 mm,5µ m) ，以0.05 mol ·L-1的磷酸氢二钾和0．01 mol ·L-1四丁基硫酸氢铵缓冲溶液(磷酸调pH至3.0)乙-腈(65:35)为流动相。
成功将阿德福韦酯主峰与临近杂质峰可达到基线分离，且主要降解产物阿德福韦、阿德福韦单特戊酸甲酯及9-(2 -二乙氧基膦酰甲氧基乙基)腺嘌呤分离度度均在2.0以上。
故正相离子对色谱法适用于阿德福韦酯的有关物质检查及质量控制。
2.离子交换色谱法
离子交换色谱法是基于离子交换树脂上可解离的离子与流动相中具有相同电荷的溶质
进行可逆交换，根据这些离子对交换剂具有不同的亲和力而将它们分离。
凡是在溶剂中能够解离的物质通常都可以用离子色谱法进行分离。
被分析物质解离后产生的离子与树脂带相同电荷的离子(反离子)进行交换而达到平衡。
不管对于阳离子交换亦或是阴离子交换，若其分配系数D值越大，表示溶质的离子与离子交换剂的相互作用能力越强,亲和力高，在柱中的保留值也就愈大。
据报道，李雪辉，段红丽等[3]通过用离子交换色谱法检测离子液体中的阴离子。
他们利用离子色谱仪，建立了阴离子的分析方法，此法可用于分析离子液体样品中杂阴离子及监控离子液体合成中反应与纯化过程。
3.离子色谱法
离子色谱法是在离子交换色谱法的基础上发展起来的液相色谱法，且迅速的发展成为水溶液中阴离子分析的最佳方法。
此法利用离子交换树脂为固定相，电解质溶液为流动相。
通常以电导检测器为通用检测器，为消除流动相中强电解质背景离子对电导检测器的干扰，设置了抑制柱。
经典双柱型离子色谱仪，式样组分在分离柱和抑制柱上的原理与离子交换色谱法相同。
离子色谱法是离子型化合物的阴离子分析的唯一快速、灵敏(µg·L-1级)和准确的多组分分析的方法。
张建平，黄朝章等[4]通过离子色谱法以氢氧化钾为洗脱液、阴离子交换柱分离、电导检测器检测，同时测定了烟草中的硝酸盐和亚硝酸盐。
然而黎涛等[5]用离子色谱法测定脱硫石膏粉中硫酸钙含量。
通过测定硫酸根的含量，来换算成硫酸钙的质量分数。
且此实验的重复性好，灵敏度高。
4.结论
离子对色谱法在对于有机酸、有机碱的分离分析中对于离子交换色谱具有优越性。
而离子交换色谱法选择性较好。
离子色谱法对于离子型化合物阴离子的分析具有其他分析方法无可比拟的优越性。
参考文献
[1]贺霞,史朝晖,刘慧,张小岭,闫笑笑,周晓星,王东凯.反相离子对色谱法测定复方维生素片中
3种水溶性维生素的含量[J].中国新药杂志.2012(22):2697-2700.
[2]李小兵,王勇军,蒋飞英,朱峰,毛白杨,陈再新.离子对色谱法检测阿德福韦酯中降解产物的
含量[J].药物分析杂志.2013(06):192-194.
[3]李雪辉,段红丽,潘锦添,王乐夫.离子交换色谱法检测离子液体中阴离子[J].分析化学.
2006(S1):1007-1011.
[4]张建平,黄朝章,邓其馨,苏明亮,谢卫,许寒春,刘泽春,吴清辉.离子色谱法同时测定烟草中的
硝酸盐与亚硝酸盐[J].中国烟草学报.2013(06):25-33.
[5]黎涛,于亮,宋文吉,张建军,冯自平.离子色谱法测定脱硫石膏粉中硫酸钙含量[J]. 理化检验
(化学分册). 2014(01):89-。