液相色谱固定相与流动相
高效液相色谱仪的原理及应用

高效液相色谱仪的原理及应用
高效液相色谱仪(High-Performance Liquid Chromatography,HPLC)是一种常用的分析仪器,根据物质在固定相和流动相
间的相互作用差异来实现物质分离和测定的方法。
高效液相色谱的主要原理如下:
1. 样品进样:样品通过进样器注入到流动相中。
2. 流动相泵:流动相泵将流动相以一定的压力送入进样阀。
3. 进样阀:进样阀控制样品的进入量,并通过连接固定相柱。
4. 固定相柱:固定相在柱中,对流动相和待分离的样品进行分离。
5. 检测器:根据样品的特性和分离程度选择合适的检测器进行检测。
6. 数据处理器:将检测的信号转化为柱温度、流量和检测器信号等数据。
高效液相色谱仪的主要应用包括:
1. 分析化学:用于定性和定量分析化学样品中的成分。
2. 生物化学:用于分析蛋白质、核酸、多肽等生物大分子。
3. 药学:用于分析药物中的活性成分、控制药品的质量。
4. 环境分析:用于监测环境中的有机污染物和无机物质。
5. 食品分析:用于检测食品中的添加剂、残留农药和毒性物质。
高效液相色谱仪的优点包括分离效率高、分析速度快、样品容量小、样品制备简单等。
然而,高效液相色谱仪的操作要求严格,仪器费用较高,且需要使用高纯度的溶剂和试剂。
液相色谱流动相选择的一般原则

液相色谱流动相选择的一般原则
液相色谱流动相选择的一般原则如下:
1.选择合适的溶剂:流动相应该是能够溶解待分离物质的溶剂,并且与固定相不发生相互作用。
2.调整流动相的极性:根据待分离物质的极性选择适当的流动相极性,以实现良好的分离效果。
3.控制流动相的 pH 值:如果待分离物质在特定的 pH 值下有更好的分离效果,那么应该选择相应的流动相。
4.控制流动相的流速:流速会影响分离效果和分离时间,需要根据具体情况进行调整。
5.避免使用对柱子有害的溶剂:某些溶剂可能会损坏柱子,应该避免使用。
6.考虑成本和环保:选择流动相时应该考虑成本和环保因素,尽可能选择低成本、无毒、可回收的溶剂。
以上是液相色谱流动相选择的一般原则,具体的选择还需要根据实际情况进行调整。
1。
固定相与流动相

3. 流动相选择
在选择溶剂时,溶剂的极性是选择的重要依据。 采用正相液-液分配分离时:首先选择中等极性溶剂, 若组分的保留时间太短,降低溶剂极性,反之增加。 也可在低极性溶剂中,逐渐增加其中的极性溶剂,使 保留时间缩短。 常用溶剂的极性顺序: 水(最大) > 甲酰胺> 乙腈> 甲醇> 乙醇> 丙醇> 丙酮>二氧六环> 四氢呋喃> 甲乙酮> 正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 异丙醚> 二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫 化碳>环己烷>己烷>煤油(最小)
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4. 选择流动相时应注意的几个问题
(1)尽量使用高纯度试剂作流动相,防止微量杂质长期累 积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。 (2)避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损坏柱 子。如使固定液溶解流失;酸性溶剂破坏氧化铝固定相等。 (3)试样在流动相中应有适宜的溶解度,防止产生沉淀并 在柱中沉积。 (4)流动相同时还应满足检测器的要求。当使用紫外检测 器时,流动相不应有紫外吸收。
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4. 空间排阻分离固定相
(1)软质凝胶 葡聚糖凝胶、琼脂凝胶等。多孔网状结构; 水为流动相。适用于常压排阻分离。 (2)半硬质凝胶 苯乙烯-二乙烯基苯交联共聚物,有机凝胶; 非极性有机溶剂为流动相,不能用丙酮、乙醇等极性溶剂 (3)硬质凝胶 多孔硅胶、多孔玻珠等; 化学稳定性、热稳定性好、机械强度大,流动相性质影响 小,可在较高流速下使用。 可控孔径玻璃微球,具有恒定孔径和窄粒度分布。
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5. 手性固定相
生物、药物分子和天然有机 产物的分离。 环糊精(CD) 结构:
液相色谱分离过程

液相色谱分离过程
液相色谱(LiquidChromatography,简称LC)是一种基于化学
分子间相互作用和物理化学性质差异的分离方法。
液相色谱的分离原理是在固定相和液相的作用下,溶液中的物质在固定相表面上被吸附、分离、吸附和洗脱。
液相色谱的分离过程可以分为样品进样、流动相进样、固定相吸附、洗脱和检测几个步骤。
首先,待分离物质被进样器吸入,随后被送入流动相中。
流动相通过固定相时,待分离物质会在固定相表面进行吸附,然后通过不同的洗脱条件,把吸附在固定相上的不同成分分离开来。
最后,各组分被检测器检测出来。
液相色谱的分离过程主要受到以下因素的影响:
1. 流动相的选择:流动相的性质直接影响着样品的分离情况。
因此,在选择流动相的时候,需要考虑样品的特性和分离条件。
2. 固定相的选择:固定相的特性决定了分离过程中样品在固定
相表面的吸附情况。
不同的固定相会对不同的样品产生不同的分离效果。
3. 洗脱条件的选择:洗脱条件的选择会直接影响各组分的分离
效果。
总的来说,液相色谱的分离过程是一个复杂的过程,需要综合考虑多种因素。
在实际应用中,可以通过调节流动相、固定相和洗脱条件等参数,来实现对待分离物质的高效分离。
- 1 -。
液相色谱的固定相与流动相

不同流动相的特点
有机溶剂
常用的流动相之一,适用于分 离非极性化合物。
水
常用于分离极性化合物,具有 良好的溶解性。
缓冲溶液
用于调节样品的酸碱度,对某 些化合物有选择性。
如何选择合适的固定相和流动相
1 样品特性
根据样品的性质选择合适 的固定相。
2 分离需求
根据对目标化合物的选择 性需求,选择合适的流动 相。
液相色谱的固定相与流动 相
液相色谱是一种重要的分析技术,其中固定相扮演着关键的角色。
固定相介绍
液相色谱中的固定相是一种材料,通常填充在色谱柱中。 固定相可以根据其化学性质和粒径大小进行选择。
流动相介绍
流动相是在液相色谱过程中对样品进行携带的溶剂。 流动相的选择会影响分离的选择性和分辨率。
液相色谱的工作原理
液相色谱通过固定相和流动相之间的相互作用将样品分离。 不同组分在固定相上的相互作用力不同,导致不同程度的保留和分离。
不同固定相的特点
反相色谱柱
常用于分离非极性化合物,具有较强的保留和分离能力。
离子交换色谱柱
适用于分离带电离子化合物,具有良好的选择性。
大小排除色谱柱
可分离不同分子大小的化合物,常用于生物分析。
3 分析目的
根据分析的目的和需要, 综合考虑选择合适的固定 相和流动相。
案例分析
例如,当分析复杂的生物样品时,可以使用离子交换色谱柱和缓冲溶液作为流动相,以实现对带电离子的有效 分离。 根据需要,还可以选择具有不同化学性质的固定相,以进一步提高分离效果。
液相色谱的固定相与流动相

不同固定相的选择与优势
C18
适用于中极性非极性化合物,适用于医药化 学等领域。
手性
可以实现大量手性化合物的分离,广泛应用 于制药、医药等领域。
芳香族
由于分子间的π-π堆积作坊,固定相表面可 以容纳一定分子体积。主要用于分离芳香族 或含芳香族结构物质。
离子交换
适用于分离具有离子性的化合物和混合物。
常见的流动相
液相色谱的固定相与流动 相
液相色谱(Liquid Chromatography)是一种高效、分辨率较高、适用于大多 数分子的分离技术。本文将介绍液相色谱的固定相和流动相。
固定相的介绍
作用
固定相是固定在色谱柱中的一种材料。它的 主要作用是提供一个分离的平台。
种类
常见的固定相有C18、C8、芳香族、离子交 换、手性等,不同的固定相分离作用不一样。
选择因素
在选择固定相时需要考虑分离物的化学性质 和分子结构,以及分离柱的长度和直径等。
优势
固定相具有高分离效率、高分离分辨率、操 作简单、时间短、试剂消耗小等优点。
流动相的 按一定比例调配而成。
种类
常见的流动相种类有水、有机 溶剂、盐酸等,不同种类的流 动相适用于不同的分离柱。
3 环境领域
4 化工领域
适用于环境污染物分析、有机化合物测定、 微量元素测定等。
分离和纯化有机化学品、研究石油化工原 料和煤化学反应机理等。
总结与展望
液相色谱是一种高效、分辨率较高的分离技术,应用领域较广。未来液相色谱技术将更好地结合质谱, 等离子体及纳米技术,应用的领域将更加广泛和深入。
作用
流动相可以作为分离物在色谱 柱中移动的载体,通过改变流 动相的性质,对分离物产生分 离作用。
HPLC固定相与流动相

复杂样品中各种组分的方法。
02
它利用不同物质在固定相和流动 相之间的分配平衡进行分离,通 过检测器检测各个组分的性质和 含量。
HPLC的原理
高效液相色谱法基于物质在固定相和 流动相之间的分配平衡进行分离。
不同物质在固定相和流动相之间的分 配系数不同,因此通过色谱柱时,会 按照一定顺序流出,从而实现分离。
流动相以避免干扰。
测需求选择合适的固定相和流动相组合。
05 HPLC固定相与流动相的 优化
优化分离效果
01
02
03
选择合适的固定相
根据待测物质的性质,选 择具有适宜极性、选择性、 稳定性和寿命的固定相, 以提高分离效果。
调整流动相组成
通过调整流动相的组成, 如改变溶剂类型、比例和 pH值,可以改善分离效果。
固定相的选择
根据化合物性质选
择
对于不同极性和性质的化合物, 应选择具有相应极性和功能基团 的固定相。
根据分离要求选择
根据分离要求,如分离度、分析 时间等,选择具有合适粒度和性 能的固定相。
实验验证
在实际应用中,对固定相的选择 应进行实验验证,以确保其性能 和分离效果符合要求。
03 HPLC流动相
控制温度
适当升高温度可以提高流 动相的流速和降低黏度, 有助于提高分离效果。
提高检测灵敏度
选择高灵敏度检测器
根据待测物质的性质,选择高灵敏度的检测器,如紫 外、荧光、电化学检测器等。
优化检测波长
选择合适的检测波长可以降低背景干扰,提高检测灵 敏度。
降低样品浓度
通过优化样品处理和稀释方法,降低样品浓度,可以 降低检测限和提高灵敏度。
流动相的组成和性质也会影响分离效果。例如,使用不同的有机溶剂或 混合溶剂可以改变流动相的极性和粘度,从而影响物质在固定相上的吸 附和解析能力。
液相色谱的固定相与流动相

supercritical fluid chromatograph
结束
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(2)亲水性固定液常采用疏水性流动相,即流动相的极 性小于固定相的极性,称为正相液液色谱法,极性柱也称正 相柱。
(3)若流动相的极性大于固定液的极性,则称为反相液 液色谱,非极性柱也称为反相柱。组分在两种类型分离柱上 的出峰顺序相动相组成分: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: 己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、乙醇 、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。
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2.液-固吸附分离固定相
种类:硅胶、氧化铝、分子筛、聚酰胺等; 结构类型:全多孔型和薄壳型; 粒度:5~10 μm;
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3.离子交换色谱分离固定相
结构类别: (1)薄壳型离子交换树脂
薄壳玻璃珠为担体,表 面涂约1%的离子交换树脂; (2)离子交换键合固定相
薄壳键合型;微粒硅胶 键合型(键合离子交换基团)
(4)流动相同时还应满足检测器的要求。当使用紫外 检测器时,流动相不应有紫外吸收。
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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 types
化学键合固定相的特点
(1)传质快,表面无深凹陷,比一般液体固定相传质快; (2)寿命长,化学键合,无固定液流失,耐流动相冲击;
耐水、耐光、耐有机溶剂,稳定; (4)选择性好,可键合不同官能团,提高选择性; (5)有利于梯度洗脱;
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5. 手性固定相
生物、药物分子和天然有机 产物的分离。 环糊精(CD)疏水性,所有 羟基在空腔的外沿呈亲水性,这 使它们能与各种极性、非极性分 子、离子形成包含化合物(主客 体配合物)。 1984年Armstrong首次将环糊精键合到二氧化硅上 用作HPLC的手性分离固定相,目前已成为十分普及的 手性固定相。 全苯基环糊精分离柱特别适合于分离氨基醇类β阻 断剂,而其他类型手性固定相则很难分离。
第三节 液相色谱固定相 与流动相
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4.3.1 液相色谱固定相
1. 液-液分配及离子对分离固定相
(1)全多孔型担体 氧化硅、氧化铝、硅藻土等制成的多孔球体;早期采用 100μm的大颗粒,表面涂渍固定液,性能不佳已不多见。 现采用10μm以下的小颗粒,化学键合制备柱填料。 (2)表面多孔型担体 (薄壳型微珠担体) 30 ~ 40 μ m 的玻璃微球, 表面附着一层厚度为1 ~ 2μm的多孔硅胶。 表面积小,柱容量低。
(1)传质快,表面无深凹陷。 (2)寿命长,化学键合,无固定液流失,耐流动相冲击; 耐水,耐光,耐有机溶剂,稳定。 (4)选择性好,可键合不同官能团,提高选择性。 (5)有利于梯度洗脱。 存在着双重分离机制:(键合基团的覆盖率决定) 高覆盖率:分配为主; 低覆盖率:吸附为主。
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2.液-固吸附分离固定相
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2. 流动相类别
按流动相组成分: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: 己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、乙醇、 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。
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4. 空间排阻分离固定相
(1)软质凝胶 葡聚糖凝胶、琼脂凝胶等,多孔网状结构。 水为流动相,适用于常压排阻分离。 (2)半硬质凝胶 苯乙烯-二乙烯基苯交联共聚物,有机凝胶; 非极性有机溶剂为流动相,不能用丙酮、乙醇等极性溶剂 (3)硬质凝胶 多孔硅胶、多孔玻珠等; 化学稳定性、热稳定性好、机械强度大,流动相性质影响 小,可在较高流速下使用。 可控孔径玻璃微球,具有恒定孔径和窄粒度分布。
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(3)化学键合固定相
化学键合固定相:应用最广、性能最佳的固定相; a. 硅氧碳键型: ≡Si—O—C b. 硅氧硅碳键型:≡Si—O—Si — C 稳定,耐水,耐光,耐有机溶剂,应用最广。 c. 硅碳键型: ≡Si—C d. 硅氮键型: ≡Si—N
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化学键合固定相的特点:
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4.1 高效液相色谱法的特性
4.2 高效液相色谱仪
4.3 液相色谱的固定相与流动相 4.4 液相色谱中的主要分离类型 4.5 液相色谱分析条件的选择 4.6 高效液相色谱法的应用
4.7 离子色谱法
4.8 超临界流体色谱法
结束
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4. 选择流动相时应注意的几个问题
(1)尽量使用高纯度试剂作流动相,防止微量杂质长期累 积,损坏色谱柱和使检测器噪声增加。 (2)避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损坏柱 子。如使固定液溶解流失,酸性溶剂破坏氧化铝固定相等。 (3)试样在流动相中应有适宜的溶解度,防止产生沉淀并 在柱中沉积。 (4)流动相同时还应满足检测器的要求。当使用紫外检测 器时,流动相不应有紫外吸收。
第四章 4.3.1 液相色谱固定相 高效液相色谱法和 4.3.2 液相色谱流动相 超临界流体色谱法
High performance liquid chromatography and Supercritical fluid chromatography
Stationary phase and mobile phase of HPLC
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4.3.2 液相色谱的流动相
1. 流动相特性
(1 )流动相组成改变,极性改变,可 显著改变组分分离状况。
(2)亲水性固定液常采用疏水性流动相,即流动相的极性 小于固定相的极性,正相,极性柱也称正相柱。 (3)若流动相的极性大于固定液的极性,则称为反相液液 色谱,非极性柱也称为反相柱。组分在两种类型分离柱上 的出峰顺序相反。
种类:硅胶、氧化铝、分子筛、聚酰胺等。种类有
限,应用面相对较窄。
结构类型:全多孔型和薄壳型; 粒度:5~10 μm。
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3.离子交换色谱分离固定相
结构类别: (1)薄壳型离子交换树脂 薄壳玻璃珠为担体,表面涂 约1%的离子交换树脂。 (2)离子交换键合固定相 薄壳键合型;微粒硅胶键合 型(键合离子交换基团)。 树脂类别: ( 1 ) 阳离子交换树脂(强酸 性、弱酸性)。 ( 2 ) 阴离子交换树脂(强碱 性、弱碱性)。
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3. 流动相选择
在选择溶剂时,溶剂的极性是选择的重要依据。 采用正相液-液分配分离时,首先选择中等极性溶剂, 若组分的保留时间太短,降低溶剂极性,反之增加。 也可在低极性溶剂中,逐渐增加其中的极性溶剂,使 保留时间缩短。 常用溶剂的极性顺序: 水(最大) > 甲酰胺> 乙腈> 甲醇> 乙醇> 丙醇> 丙酮>二氧六环> 四氢呋喃> 甲乙酮> 正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 异丙醚> 二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫 化碳>环己烷>己烷>煤油(最小)