色谱分离技术
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第七章 色谱分离技术
固定相和流动相、操作条件。
④ 设备简单，操作方便，且不含强烈的操作条件， 因而不容易使物质变性，特别适于不稳定的大分子 有机化合物。
缺点： 处理量小、操作周期长、不能连续操作，因此 主要用于实验室，工业生产上应用较少。
3.色谱法的分类 吸附色谱法
分配色谱法
分离机理
离子交换色谱法 凝胶色谱法
亲和色谱法
（一）基本原理
溶液中某组分的分子在运动中碰到一个固体表 面时，分子会贴在固体表面上，发生吸附作用。
1.发生吸附作用的原理：
固体表面分子（或原子）与固体内部分子（或原子） 所处的状态不同：
固体内部分子（或原子）受临近四周分子的作用力是 对称的，作用力总和为零，即彼此互相抵消，故分子处 于平衡状态。
界面上的分子所受的力不对称，作用力总和不等于零， 合力指向固体内部。
小分子
（二）凝胶过滤介质
基本要求：
不能与原料组分发生除排阻之外的任何其他相 互作用，如电荷作用、化学作用、生物学作用
高物理强度、高化学稳定性 耐高温高压、耐强酸强碱 高化学惰性 内孔径分布范围窄 颗粒大小均一度高
常用的凝胶过滤介质 葡聚糖凝胶 琼脂糖凝胶 聚丙烯酰胺凝胶
1. 葡聚糖凝胶
pH、缓冲液浓度、离子强度
③ 柱操作 柱的大小、长短 ④ 流速的控制 高速度、高效率 ⑤ 清洗 除去不结合的所有物质 ⑥ 洗脱 特异性洗脱（竞争性置换目的物） ⑦ 柱的再非生特异性洗脱（调节pH、离子强度和种类、温度）
（五）亲和色谱法的应用
1.亲和色谱法的特点： 专一、高效、简便、快速
2.应用 ① 分离和纯化各种生物分子 纯化生物大分子，适于从组织或发酵液中分离
色谱法应运而生。
色谱分离是一组相关技术的总称，又叫做色 谱法、层析法，是一种高效而有用的生物分离 技术。
④ 设备简单，操作方便，且不含强烈的操作条件， 因而不容易使物质变性，特别适于不稳定的大分子 有机化合物。
缺点： 处理量小、操作周期长、不能连续操作，因此 主要用于实验室，工业生产上应用较少。
3.色谱法的分类 吸附色谱法
分配色谱法
分离机理
离子交换色谱法 凝胶色谱法
亲和色谱法
（一）基本原理
溶液中某组分的分子在运动中碰到一个固体表 面时，分子会贴在固体表面上，发生吸附作用。
1.发生吸附作用的原理：
固体表面分子（或原子）与固体内部分子（或原子） 所处的状态不同：
固体内部分子（或原子）受临近四周分子的作用力是 对称的，作用力总和为零，即彼此互相抵消，故分子处 于平衡状态。
界面上的分子所受的力不对称，作用力总和不等于零， 合力指向固体内部。
小分子
（二）凝胶过滤介质
基本要求：
不能与原料组分发生除排阻之外的任何其他相 互作用，如电荷作用、化学作用、生物学作用
高物理强度、高化学稳定性 耐高温高压、耐强酸强碱 高化学惰性 内孔径分布范围窄 颗粒大小均一度高
常用的凝胶过滤介质 葡聚糖凝胶 琼脂糖凝胶 聚丙烯酰胺凝胶
1. 葡聚糖凝胶
pH、缓冲液浓度、离子强度
③ 柱操作 柱的大小、长短 ④ 流速的控制 高速度、高效率 ⑤ 清洗 除去不结合的所有物质 ⑥ 洗脱 特异性洗脱（竞争性置换目的物） ⑦ 柱的再非生特异性洗脱（调节pH、离子强度和种类、温度）
（五）亲和色谱法的应用
1.亲和色谱法的特点： 专一、高效、简便、快速
2.应用 ① 分离和纯化各种生物分子 纯化生物大分子，适于从组织或发酵液中分离
色谱法应运而生。
色谱分离是一组相关技术的总称，又叫做色 谱法、层析法，是一种高效而有用的生物分离 技术。
色谱分离技术
二、离子交换树脂的性能 1. 交联度（degree of cross linking）： 离子交换 交联度（ ）： 树脂上胶联剂的含量称为交联度。 树脂上胶联剂的含量称为交联度。交联度用重量百分 比表示， 标号树脂， 比表示，如“×4”标号树脂，其交联度为 标号树脂 其交联度为4%。应根据 。 试样性质进行选择。 试样性质进行选择。 2.交换容量：每千克干树脂能参加交换反应的活 交换容量： 交换容量 性基团数， 表示。 性基团数，用mmol/g or mmol/ml表示。 表示 粒度：离子交换树脂颗粒的大小， 粒度：离子交换树脂颗粒的大小，用树脂溶胀态 所能通过的筛孔数表示。 所能通过的筛孔数表示。 三、流动相 离子交换色谱流动相最常用的是水缓冲液。 离子交换色谱流动相最常用的是水缓冲液。有酸 性缓冲溶液和碱性缓冲液，有时也用有机溶剂（甲醇、 性缓冲溶液和碱性缓冲液，有时也用有机溶剂（甲醇、 乙醇）同水缓冲液混合使用。流动相的pH， 乙醇）同水缓冲液混合使用。流动相的 ，缓冲液的 类型，离子强度， 类型，离子强度，以及加入的有机溶剂都会影响组分 的分离。 的分离。
二、纸色谱法 （一）基本原理 纸色谱法是用滤纸作载体的平面色谱法。 纸色谱法是用滤纸作载体的平面色谱法 。 固定相 为纸纤维吸附的水或吸留的甲醇胺、缓冲液等。 为纸纤维吸附的水或吸留的甲醇胺 、 缓冲液等 。 流动 相为与水不相混溶的有机溶剂。 相为与水不相混溶的有机溶剂 。 因为吸附在纤维上 20%的水分中，有约 的水分中， 的水分中 有约6%可通过氢键与纸纤维素上的羟 可通过氢键与纸纤维素上的羟 基结合生成复合物，与亲水性溶剂可形成两相。 基结合生成复合物 ， 与亲水性溶剂可形成两相 。 纸色 谱法属分配色谱， 谱法属分配色谱 ， 是利用样品组分在两相间分配系数 的不同达到分离的目的。实际上，纸色谱的分离机制 的不同达到分离的目的。 实际上， 较复杂，除分配外， 较复杂 ， 除分配外 ， 可能还有溶质与纸纤维素间的吸 附作用，与纸纤维素上某些基团（ 附作用 ， 与纸纤维素上某些基团 （ 造纸时引入到纤维 素上的）之间的离子交换作用。 素上的）之间的离子交换作用。
第7章 色谱分离技术
(4) 酚-醛型树脂 主要由水杨酸、苯酚和甲醛 缩聚而成，水杨酸和甲醛形成线状结构，苯酚作 为交联剂。
2. 按树脂骨架的物理结构
(1) 凝胶型树脂 (2) 大网格树脂 (3) 均孔树脂
3. 按活性基团分类
1) 阳离子交换树脂 活性基团为酸性， 对阳离子具有交换能力。
(1) 强酸性阳离子交换树脂
超临界流体色谱—流动相是在接近它 的临界温度和压力下工作的液体
三、色谱法的分类
根据固定相的附着方式分类 —固定相装在圆柱管中—柱色谱 —液体固定相涂在纸上—纸色谱(平板色谱)
—固定相涂敷在玻璃或金属板上—薄层色谱
三、色谱法的分类
按分离机理不同，可分为： 吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 凝胶色谱法 亲和色谱法
第7章 色谱分离技术
一、色谱分离技术的概念 色谱（chromatography）分离技术是 一类分离方法的总称，又称色谱法、层析法、 层离法等。它是利用不同组分在固定相和流 动相中的物理化学性质的差别，使各组分在 两相中以不同的速率移动而进一步分离的技 术。
二、色谱分离系统的组成
在色谱法中，表面积较大的固体或附着 在固体上且不运动的液体，静止不动的 一相（称为固定相 ；自上而下运动的一 相（一般是气体或液体）称为流动相 。
展开剂
常用溶剂极性次序为：己烷<环己烷<四 氯化碳<甲苯<苯<氯仿<乙醚<乙酸乙酯< 丙酮<正丙醇<乙醇<甲醇<水<冰醋酸
（2）柱色谱的吸附剂与洗脱剂
吸附剂的选择
一般地说，所选的吸附剂应有最大的比 表面积和足够的吸附能力，它对欲分离 的不同物质应该有不同的解吸能力；与 洗脱剂、溶剂及样品组分不会发生化学 反应；还要求所选的吸附剂颗粒均匀， 在操作过程中不会破裂。
2. 按树脂骨架的物理结构
(1) 凝胶型树脂 (2) 大网格树脂 (3) 均孔树脂
3. 按活性基团分类
1) 阳离子交换树脂 活性基团为酸性， 对阳离子具有交换能力。
(1) 强酸性阳离子交换树脂
超临界流体色谱—流动相是在接近它 的临界温度和压力下工作的液体
三、色谱法的分类
根据固定相的附着方式分类 —固定相装在圆柱管中—柱色谱 —液体固定相涂在纸上—纸色谱(平板色谱)
—固定相涂敷在玻璃或金属板上—薄层色谱
三、色谱法的分类
按分离机理不同，可分为： 吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 凝胶色谱法 亲和色谱法
第7章 色谱分离技术
一、色谱分离技术的概念 色谱（chromatography）分离技术是 一类分离方法的总称，又称色谱法、层析法、 层离法等。它是利用不同组分在固定相和流 动相中的物理化学性质的差别，使各组分在 两相中以不同的速率移动而进一步分离的技 术。
二、色谱分离系统的组成
在色谱法中，表面积较大的固体或附着 在固体上且不运动的液体，静止不动的 一相（称为固定相 ；自上而下运动的一 相（一般是气体或液体）称为流动相 。
展开剂
常用溶剂极性次序为：己烷<环己烷<四 氯化碳<甲苯<苯<氯仿<乙醚<乙酸乙酯< 丙酮<正丙醇<乙醇<甲醇<水<冰醋酸
（2）柱色谱的吸附剂与洗脱剂
吸附剂的选择
一般地说，所选的吸附剂应有最大的比 表面积和足够的吸附能力，它对欲分离 的不同物质应该有不同的解吸能力；与 洗脱剂、溶剂及样品组分不会发生化学 反应；还要求所选的吸附剂颗粒均匀， 在操作过程中不会破裂。
色谱分离技术及其应用
色谱分离技术及其应用色谱分离技术是指利用固定相和流动相间的相互作用，在物质混合物中将各种组分分离开的技术。
色谱分离技术已成为分离、检测和分析生物、化学和环境样品中物质的重要工具。
色谱分离技术的基本原理是将混合物分离成若干性质相近或相同，但成分不同的组分。
这是通过固定相和流动相的相互作用来实现的。
在固定相和流动相的相互作用中，固定相可以是一种具有表面活性、具有亲疏水性、或化学亲和作用的材料。
而流动相则可以是一种液体或气体，它们可以通过了固定相，使得混合物中的组分在固定相上吸附或溶解，从而实现各组分的分离。
色谱分离技术在生物、化学和环境科学等领域应用广泛。
例如，在生物学和医学中，在基因显微分析、捕获蛋白质、酶和细胞的单细胞检测中，广泛采用了色谱分离技术。
此外，还可以用于药物筛选、质量控制和制造的过程控制。
在环境领域，色谱分离技术可用于寻找化学毒物和环境污染物，并对环境废物进行检测和处理。
高效液相色谱（HPLC）是最常用的色谱分离技术之一，它可以处理各种类型的混合物，并对具有取向和激发导向性分子进行分离。
在HPLC分离中，利用固定相与流动相间的相互作用来移动样品混合物。
固定相一般是一种高度纯化的压缩载体，使得各个样品成分分离时可以得到更高的纯度。
而流动相一般应适合所需要分离的物质类型。
在汽相色谱（GC）中，气相与液相的相互作用，使得分子在流动相中具有更高的活性和协同性。
此外，它还可以用于食品质量检测中。
例如，气相色谱技术常用于检测食品中的农药、有机物和污染物。
而在高效液相色谱技术中，可以利用蛋白质和植物次生物质进行分离，用于食品中的物质鉴定和质量评估。
总之，色谱分离技术已成为一个广泛应用的分析和分离技术。
随着科技的不断进步，色谱分离技术将更好地应用于各个领域的分析和分离中，为人类的健康和环境保证做出重要贡献。
色谱分离技术的研究进展
色谱分离技术的研究进展随着科学技术的不断发展，越来越多的新技术被不断推出，其中包括色谱分离技术。
色谱分离技术是一种用于分离、检测样品成分的技术。
随着对样品分析要求的不断提高，对色谱分离技术的研究也不断加强。
本文将为您介绍色谱分离技术的研究进展。
一、什么是色谱分离技术？色谱分离技术是一种分离和检测样品中成分的方法，适用于大多数液体和气体分离。
该技术通过将样品混合物注入色谱柱中，然后利用柱中的填料将样品分离。
样品中的成分通过填料的不同属性在柱中移动，进而实现分离。
该技术可以应用于医学、生物学、化学、环境和制药等领域，广泛应用于研究和生产中。
二、色谱分离技术的分类色谱分离技术可以分为几类。
其中一种常见的分类方式是根据柱的种类，将色谱分离技术分为气相色谱和液相色谱。
气相色谱主要用于分离气体混合物中的成分，它是一种基于气相的色谱技术。
样品被注入色谱柱，然后由于柱子中的填料和柱床的气相互作用，样品中的成分被分离出来。
气相色谱被广泛应用于天然气、石油、食品和科学研究等领域。
液相色谱是一种基于溶液相互作用的色谱技术，经常适用于样品为溶液的分析。
液相色谱在医学、生物学、制药等领域中广泛应用。
三、色谱分离技术的常见应用色谱分离技术的应用十分广泛，下面列举几个常见的应用：1.气相色谱被广泛用于空气、水和土壤中的污染物分析，以及各种设备中燃气成分和控制质量的分离。
2.液相色谱有许多应用，如分离和鉴定生物大分子如蛋白质、核酸的成分和含量；药物代谢产物的轻松分离和检测等。
3.色谱分离技术还在医学、制药领域得到广泛应用，如临床血液分析、毒理学等方面的研究和检测。
四、色谱分离技术的研究进展随着科学技术的不断发展，色谱分离技术也不断更新变化。
以下是近期的研究进展：1.新型柱：科学家们研发了多种新型柱，包括芯片柱、碳纳米管柱等。
这些新型柱大幅提高了分离效率，使得色谱柱列的分离能力更加优异和出类拔萃。
2.新型填料：以高速液相色谱柱为代表的新型填料,非常有生产应用价值。
色谱分离的技术
是所有分离纯化技术中最高的(不计电泳)。 若用理论塔板数来表示柱效率，每米柱长可达103～105块塔板。 通常色谱柱长一般只有几厘米至几十厘米。 从极性到非极性、离子型到非离子型、小分 子到大分子、无机到有机及生物活性物质，以及热稳定到热不稳 定的化合物，都可用色谱法分离。 色谱分离有很强的选择性, 可通过多种途径 选择不同的操作参数，以适应各种不同样品的分离要求。
7.1.2.2 按固定相形状不同分类
(1)柱色谱
进样量大，回收容易。 除用于分析外，还广泛用于生物样品 的制备和工业生物产品的分离与纯化。
(2)纸上色谱 广泛用于定性与定量分析，不用于制备和生产。
(3)薄层色谱
主要用于分析，也可用于小量样品的制备。
7.1.2.3 其他分类方法
(1) 根据流动相的物态分类 气相色谱 、液相色谱和超临界色谱
Ve Vo K d Vi
或
(7-29) (7-30)
Ve Vo Kd Vi
Kd＝1，溶质分子完全不被排阻， 可自由进入所有凝胶颗粒微孔。 Kd＝0，溶质分子完全被排阻于凝胶颗粒微孔之外，最先被洗脱。 对于中等分子，能进入部分凝胶空间，0＜Kd＜1。 当具有不同分子量物质的混合液流经凝胶柱时，其Kd值的大小就 决定了物质的流出顺序，即Kd值小的先流出，Kd值大的后流出。
7.1.4.2 吸附色谱
吸附色谱分离就是根据吸附剂(固定相)对不同物质的吸 附力不同而使混合物分离的。
离子交换色谱和亲和色谱也可归类于吸附色谱，前者主要 是静电引力的作用，而后者是生物专一亲和力的作用。
在一定温度下，分离物质在液相和固相中的浓度关系可用吸附 方程式来表示：
Ka A B A B Kd
极高的分辨率;
1944年 出现纸层析;
7.1.2.2 按固定相形状不同分类
(1)柱色谱
进样量大，回收容易。 除用于分析外，还广泛用于生物样品 的制备和工业生物产品的分离与纯化。
(2)纸上色谱 广泛用于定性与定量分析，不用于制备和生产。
(3)薄层色谱
主要用于分析，也可用于小量样品的制备。
7.1.2.3 其他分类方法
(1) 根据流动相的物态分类 气相色谱 、液相色谱和超临界色谱
Ve Vo K d Vi
或
(7-29) (7-30)
Ve Vo Kd Vi
Kd＝1，溶质分子完全不被排阻， 可自由进入所有凝胶颗粒微孔。 Kd＝0，溶质分子完全被排阻于凝胶颗粒微孔之外，最先被洗脱。 对于中等分子，能进入部分凝胶空间，0＜Kd＜1。 当具有不同分子量物质的混合液流经凝胶柱时，其Kd值的大小就 决定了物质的流出顺序，即Kd值小的先流出，Kd值大的后流出。
7.1.4.2 吸附色谱
吸附色谱分离就是根据吸附剂(固定相)对不同物质的吸 附力不同而使混合物分离的。
离子交换色谱和亲和色谱也可归类于吸附色谱，前者主要 是静电引力的作用，而后者是生物专一亲和力的作用。
在一定温度下，分离物质在液相和固相中的浓度关系可用吸附 方程式来表示：
Ka A B A B Kd
极高的分辨率;
1944年 出现纸层析;
《色谱分离法》课件
按分离机制分类
吸附色谱法
利用固体吸附剂对不同组分的 吸附能力差异进行分离。
分配色谱法
利用固定相和流动相之间的分 配平衡实现分离。
离子交换色谱法
利用离子交换剂对不同离子的 亲和力差异进行分离。
空间排阻色谱法
利用凝胶的分子筛效应，根据 分子大小进行分离。
03 色谱分离法的操作流程
CHAPTER
样品前处理
度法、荧光光谱法等。
检测灵敏度设置
根据待分离物质的浓度设置合适 的检测灵敏度，以提高检测准确
性。
收集结果
根据检测结果将各组分分别收集 起来，并进行后续处理和利用。
04 色谱分离法的优缺点
CHAPTER
优点
分离效果好
色谱分离法可以将混合物中的各组分 进行高效分离，得到较为纯净的单一 组分。
适用范围广
在药物分离纯化中的应用
药物分离纯化是色谱分离法应用的重 要领域之一。通过色谱分离法，可以 将混合药物中的有效成分与杂质进行 分离，提高药物的纯度和药效。
在药物分离纯化中，色谱分离法可以 用于中药、西药、生物药物等的分离 纯化，如大黄素、紫杉醇、蛋白质等 物质的分离纯化。
在食品检测中的应用
01
色谱分离法在食品检测中也有广 泛应用，主要用于食品中农药残 留、添加剂、有害物质的检测。
1950年代
出现了气相色谱法，利用气体 作为流动相，广泛应用于气体
和挥发性化合物的分析。
1960年代
出现了高效液相色谱法，利用 高分离效能的色谱柱和高压泵 ，提高了分离速度和灵敏度。
色谱分离法的应用领域
医药工业
用于药物生产和质量控制，以 及生物样品的分离和纯化。
食品工业
色谱分离技术
五、色谱图及基本概念
色谱图： 色谱图：混合液中各种 组分经色谱柱随流动相 依次流出，在检测器上 依次流出， 检测到的信号随时间的 变化曲线或随流动相的 体积的变化曲线为色谱 图。
1. 基线 色谱柱出口没有组分流出， 色谱柱出口没有组分流出，仅有纯流动相流 过监测器，即无试样通过检测器时， 过监测器，即无试样通过检测器时，检 测到的信号即为基线。 测到的信号即为基线。稳定的基线应是 一条平行于横坐标的直线。 一条平行于横坐标的直线。
分离度R的物理意义 分离度 的物理意义 分离度R综合考虑了保留值的差值与峰宽 分离度 综合考虑了保留值的差值与峰宽 两方面的因素对柱效率的影响， 两方面的因素对柱效率的影响，可衡量色 谱柱的总分离效能，R值越大 值越大， 谱柱的总分离效能，R值越大，两色谱峰 的距离越远，分离效果越好。 的距离越远，分离效果越好。
噪声：使基线发生细小波动的现象称为～， 噪声：使基线发生细小波动的现象称为～， 如空气峰。 如空气峰。
2、色谱峰 当样品中的组分随流动相流入检测器时，检 当样品中的组分随流动相流入检测器时， 测器的相应信号大小随时间变化所形成的 峰形曲线称为色谱峰， 峰形曲线称为色谱峰，峰的起点和终点的 连接直线称为峰底。 连接直线称为峰底。
色谱技术(分配色谱)--概念 色谱技术(分配色谱)--概念： 概念：
色谱技术是一组相关分离方法的总称， 色谱技术是一组相关分离方法的总称，色 谱柱的一般结构含有固定相（多孔介质） 谱柱的一般结构含有固定相（多孔介质） 和流动相，根据物质在两相间的分配行为 和流动相， 不同（由于亲和力差异），经过多次分配 不同（由于亲和力差异），经过多次分配 ）， 吸附-解吸-吸附-解吸…），达到分离 （吸附-解吸-吸附-解吸…），达到分离 的目的。 的目的。
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流动相的物态 实验技术
迎头法 顶替法 洗脱分析法
4.色谱分离方法的选择
初级代谢产物：氨基酸、有机酸、核苷酸、 目 的 次级代谢产物：生物碱、萜类、糖苷、色素、 产 鞣质类、抗生素 物 生物大分子：蛋白质、酶、多肽、核酸、多糖
单糖类、脂肪酸
色谱分离方法的选择依据：
① 目的产物的分子结构、物理化学性质及相对 分子质量；
被吸附的物质称为吸附物。 吸附力主要是范德华力，有时也可能形成氢 键或化学键。
（一）基本原理 溶液中某组分的分子在运动中碰到一个固体表 面时，分子会贴在固体表面上，发生吸附作用。 1.发生吸附作用的原理：
固体表面分子（或原子）与固体内部分子（或原子） 所处的状态不同： 固体内部分子（或原子）受临近四周分子的作用力是 对称的，作用力总和为零，即彼此互相抵消，故分子处 于平衡状态。 界面上的分子所受的力不对称，作用力总和不等于零， 合力指向固体内部。
2.色谱法的特点
（1）概念 色谱法是一种物理的分离方法，利用不同物 质在两相中具有不同的分配系数，并通过两相 不断的相对运动而实现分离的方法。 其中一相是固定相，通常是表面积很大的或
多孔性固体；另一相是流动相，是液体或气体。
流动相流经固定相时，由于物质在两相间的
分配情况不同，经过多次差别分配而达到分离； 或者说，易分配于固定相中的物质移动速度慢， 易分配于流动相中的物质移动速度快，因而逐 步分离。
不足之处：
概述
吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 凝胶色谱法 高效液相色谱法 亲和色谱法
一、概述 1.发展史
创始人：茨维特（Tsweet）1906 纸色谱 薄层色谱 气相色谱 高效液相色谱 离子色谱、凝胶色谱、亲和色谱
菊根粉或 碳酸钙
石油醚
植物色 素的石 油醚提 取液
连续色带—色层或色谱 色谱法得名
Golay Porath, Flodin Moore Giddings Small Jorgenson等
发明毛细管柱气相色谱。 发表凝胶过滤色谱的报告。 发明凝胶渗透色谱。 发展了色谱理论，为色谱学的发展奠定了理论基础。 发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相，采用抑制型电导检测的新型 离子色谱法。 创立了毛细管电泳法。
1931
1938 1938 1941 1944 1949 1952 1956 1957 1958 1959 1964 1965 1975 1981
Kuhn, Lederer
Izmailov, Shraiber Taylor, Uray Martin, Synge Consden等 Macllean Martin, James Van Deemter等
固定相和流动相、操作条件。
④ 设备简单，操作方便，且不含强烈的操作条件， 因而不容易使物质变性，特别适于不稳定的大分子 有机化合物。
缺点： 处理量小、操作周期长、不能连续操作，因此 主要用于实验室，工业生产上应用较少。
3.色谱法的分类
分离机理
操作方法
吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 凝胶色谱法 亲和色谱法 柱色谱法 纸色谱法 薄层色谱法 气相色谱法 液相色谱法
年代 1937 1938 1939 1950 1951 1955 1958 1961 1970 1970 1972 1972
获奖学科 化学 化学 化学 生理学、医学 化学 化学 化学 化学 生理学、医学 化学 化学 生理学、医学
获奖研究工作 类胡萝卜素化学，维生素A和B 类胡萝卜素化学 聚甲烯和高萜烯化学 性激素化学及其分离、肾皮素化学及其分离 超铀元素的发现 脑下腺激素的研究和第一次合成聚肽激素 胰岛素的结构 光合作用时发生的化学反应的确认 关于神经元触处迁移物质的研究 糖核苷酸的发现及其在生物合成碳水化合物中的作用 核糖核酸化学酶结构的研究 抗体结构的研究
按色谱动力学过谱(a)、顶替色谱(b)、迎头色谱(c)
按组份在固定相上的物理化学原理，分为： 吸附色谱：不同组份在固定相的吸附作用不同； 分配色谱：不同组份在固定相上的溶解能力不同； 离子交换色谱：不同组份在固定相（离子交换 剂）上的亲和力不同； 凝胶色谱:（尺寸排阻色谱）：不同尺寸分子在固 定相上的渗透作用；
色谱分离基本原理：
使用外力使含有样品的流动相（气体、液体或超 临界流体）通过一固定于柱或平板上、与流动相互
不相溶的固定相表面。处于柱起始端的样品中各组 份与两相进行不同程度的作用。与固定相作用强的 组份随流动相流出的速度慢，而与固定相作用弱的 组份随流动相流出的速度快。由于流出的速度的差 异，使得混合组份最终形成各个组份的“带(band)” 或“区(zone)”，对依次流出的各个组份物质可分 别进行定性、定量分析。
② 点样：
用毛细管吸取样品溶液，轻轻接触到薄层上， 使样品自动吸到薄层上。
直径 < 3 mm
1.5 – 2 cm
③ 展开：
在密闭容器中进行：层析缸。
最常用的展开法： 上行展开法
薄板放入层析缸时，切勿使溶剂浸没样品点。 当溶剂移动到接近薄板上端边缘时，取出薄板， 划出溶剂前沿。
④ 显色：
也称定位，即用某种方法使经色谱展开后的混 合物各组分斑点呈现颜色。 每类化合物都有特定的显色剂。
展开剂：由实验确定。 极性越大，对物质的洗脱能力越强
（3）基本操作
薄层色谱板的制备 点样 展开
显色
① 薄层板的制备：
在一块玻璃板（薄厚一致，表面光滑平整）表面涂 上很薄的吸附剂，如硅胶或氧化铝等。(--涂布) 为了增加薄层的牢固性且易于保存，可在涂布过程 中加入某些黏合剂。如羧甲基纤维素钠（CMC-Na）
1 分离效率高
复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。
2 灵敏度高 可以检测出10-11—10-13g的物质量。 3 分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。 4 应用范围广 气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。
（2）色谱柱：玻璃柱
柱色谱装置
（3）基本操作
干法装柱
装柱
吸附剂
湿法装柱 干法上样
上样 洗脱
被分离物质
湿法上样
梯度洗脱，各组分先后被洗出
三、分配色谱法
分配色谱法：利用溶质在固定相和流动相之 间的分配系数不同而进行分离的方法。
移动速度的不同：
易被吸附的物质相对移动较慢，在薄层板上移 动的距离就小； 较难被吸附的物质移动较快，移动的距离大。
经过一段时间的展开，不同物质就被彼此分开， 最后形成互相分离的斑点。 将展开完毕的薄层板从密闭容器中取出后，用特 定的方法使斑点显色，达到定性和定量的目的。
（2）吸附剂和展开剂的选择： 吸附剂：氧化铝、硅胶和聚酰胺
化学分析方法的基本要求是其选择性要高。即，在分析过程 中，待测物与潜在的干扰物的分离是最为重要的步骤！ 20 世纪中期，大量采用一些经典的分离方法：沉淀、蒸馏和 萃取。 现代分析中，大量采用色谱和电泳分离方法。迄今为止，色 谱 方法是最为有效的分离手段！其应用涉及每个科学领域。 1903年，俄国植物学家MikhailTswett 最先发明。他采用填充 有固体 CaCO3 细粒子的玻璃柱，将植物色素的混合物 ( 叶绿素和 叶 黄素chlorophylls & xanthophylls)加于柱顶端，然后以溶剂淋 洗，被分离的组份在柱中显示了不同的色带，他称之为色谱 ( 希 腊 语中“chroma”=color; “graphein”=write) 。 20世纪50年代，色谱发展最快（一些新型色谱技术的发展， 复杂组分分析发展的要求）。
按照分离过程中相系统的形式和特征，可分为：
柱色谱法 填充柱色谱法 毛细管色谱法 平板色谱法 纸色谱法 薄层色谱法
按流动相，可分为： 气相色谱法 液相色谱法 超临界色谱法 按固定相物态，气相色谱法可分为： 气固色谱法 气液色谱法 按流动相物态，液相色谱法可分为： 液固色谱法 液液色谱法
柱色谱法的分类见表8-1。
2.吸附的类型：
物理吸附 化学吸附
交换吸附
物理吸附
产生方式 活化能 进行温度
释放热量 速度 选择性
化学吸附
分子力（范德华力） 库仑力(电子转移，生成化学键)
低 低温 小 较快，容易达到平衡 不严格
高
高温 很大 慢，平衡慢 强
交换吸附：
吸附剂表面如果由极性分子或离子组成，则会 吸引溶液中带相反电荷的离子形成双电层，同时 放出等物质的量的离子，发生离子交换。
（1）原理：
利用混合物中各组分的物理化学性质的差异， 在层析过程中，在不相溶的两相中分布不同，从 而达到分离的目的。
吸附剂：涂布在薄层板上 （固定相）
两 相 展开剂：在展开过程中流过固定相的溶剂
（流动相）
将待分离的样品溶液点在薄层板的一端，在 密闭的容器中用适宜的溶剂（展开剂）展开。
当溶剂流过时，不同物质在吸附剂和展开剂 之间发生连续不断的吸附、解吸附、再吸附、再 解吸附。 由于吸附剂对不同物质的吸附力大小不同： 对极性大的物质吸附力强， 对极性小的物质吸附力弱。
年代 1906
发明者 Tswett
发明的色谱方法或重要应用 用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出色谱概念。 用氧化铝和碳酸钙分离a-、b-和g-胡萝卜素。使色谱法开始为人们所重视。 最先使用薄层色谱法。 用离子交换色谱法分离了锂和钾的同位素。 提出色谱塔板理论；发明液-液分配色谱；预言了气体可作为流动相（即气相色 谱）。 发明了纸色谱。 在氧化铝中加入淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进入实用阶段。 从理论和实践方面完善了气-液分配色谱法。 提出色谱速率理论，并应用于气相色谱。 基于离子交换色谱的氨基酸分析专用仪器问世。
离子的电荷是决定因素，离子所带电荷越多， 在吸附剂表面的相反电荷点上的吸附力越强。 电荷相同的离子，水化半径越小，越容易被吸 附。