制备型高效液相色谱的实验方法
色谱分析(中国药科大学)第4章第1-6节高效液相色谱分析
本法采用未改性的原形硅胶为固定相，以水性溶液作流动相。常用于分析中药中的生物碱成分，或化学合成的生物碱类药物。
该方法的保留机制是基于硅胶表面的硅羟基在一定的条件下具有离子交换特性，改变任一流动相条件（pH, 离子强度，含水量），都会对保留时间产生影响。
（二）流动相
该法常用的流动相为：乙醇（或甲醇）—1~3%三乙胺水溶液（磷酸或醋酸调节pH值至6~7.5）（85：15）或（80：20）。该法的色谱保留机理相当于离子交换机理，主要依碱性强弱出峰。色谱峰的对称性很好，峰形尖锐。适合于分离在反相HPLC中不宜分离的生物碱类混合物（反相HPLC中生物碱可能拖尾及峰展宽，有时tR相差很大）。
经典柱色谱填料颗粒粒径一般大于100um，颗粒较大，传质扩散缓慢，手工装柱不易装均匀，涡流扩散现象较严重，因此经典液相色谱法柱效较低，分离能力差，只能胜任各组分分配系数相差较大的样品（各组分性质相差较大的样品）的分离，HPLC填料粒径一般为5-10μm，传质快，采用高压均浆技术装柱，装柱均匀性号，涡流扩散小，因此HPLC柱效很高，比经典柱色谱高数百～数千倍，25cm长的硅胶柱柱效可达2万理论塔板，能胜任复杂物的分离，峰容量大。
色谱柱不能很长，柱效不会太高
载气不影响分配，靠改变固定相来改变选择性
固定相：没有GC那样种类繁多靠改变流动相来改变选择性
回收困难
可定量回收，可用于制备
第二节 液－固吸附色谱及液－液分配色谱
一 液－固吸附色谱（LSC）
(一)定义
色谱分离是基于吸附效应的色谱法称为吸附色谱，又称液－固吸附色谱、正相色谱法（normal phase chromatography，NPC）。
影响NS/RE色谱保留的因素如下：
1. 水的比例增加，洗脱能力减小；
高效液相色谱法3
2.内标法 内标法分为 工作曲线法 内标一点法 内标二点法 内标对比法 校正因子法 在HPLC中最常用内标对比法。 选择内标物的三个条件(纯、样品中不含有、保留时 间接近)，在HPLC中的要求与GC完全一致。一般可选择 一个化学结构与待测物质相似、物理性质相近的纯物质作 为内标物，加到待测样品溶液中，经过样品前处理后进样。 使用内标法可抵消因仪器稳定性差、进样量不够准确等原 因带来的实验误差。
(一) 多环芳烃的分析 一 多环芳烃的分析(图21－18) 多环芳烃的分析，可用反相或吸附色谱法分析。反 相色谱法用ODS柱，用乙腈−水或甲醇−水为流动相。但用 甲醇−水时，保留时间较长，因此多采用梯度洗脱。多环 芳烃也可用硅胶(YWG等)柱，以不含水的正己烷为流动相， 也能获得较好的分离效果，但需注意溶解样品的溶剂应与 流动相的性质相近。许多多环芳烃是致癌物质，其含量监 测在食品分析与环境保护监测中都有实用意义。
(1)内标对比法： 这种方法不需知校正因子又具有内标法的定量准确 度与进样量无关的特点，方法简便实用。在药物分析中分 析结果(含量)常用标示量％表示:
( Ai / As )样品 (ms )样品 W 标示量% = × × ×100% ( Ai / As )对照 (ms )对照 m
(21.13)
式中(ms)样品与(ms)对照分别是内标物在试样溶液及对照溶液 中的量，W为平均片重(或丸重等)，m是取样量，其它符 号的含义同GC章。若试样溶液与对照溶液中加人内标物 的量相等，所称取的样品重与平均片重相同，则上式的后 二项均等于1。
A的标示量％=(178024／202694)÷(154856／171222)×100％=97.l％ P的标示量％=(820968／202694) ÷(692272／171222)×100％=100.l％ C的标示量％=(407792／202694) ÷(372221／171222)×100％=92.5％
高效液相色谱法
第八章高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatograph)第一节概述（Generalization）以高压液体为流动相的液相色谱分析法称高效液相色谱法（HPLC）。
HPLC是20世纪70年代初发展起来的一种新的色谱分离分析技术。
具有分离效能高、选择性好、灵敏度高、分析速度快、适用范围广（样品不需气化，只需制成溶液即可）的特点，适用于高沸点、热不稳定有机及生化试样的分离分析。
HPLC基本方法是用高压泵将具有一定极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂泵入装有填充剂的色谱柱，经进样阀注入的样品被流动相带入色谱柱内进行分离后依次进入检测器，由记录仪、或数据处理系统记录色谱信号再进行数据处理而得到分析结果。
高效液相色谱法按固定相不同可分为液－液色谱法和液－固色谱法；按色谱原理不同可分为分配色谱法（液－液色谱）和吸附色谱法（液－固色谱）等。
目前，化学键合相色谱应用最为广泛，它是在液－液色谱法的基础上发展起来的。
将固定液的官能团键合在载体上，形成的固定相称为化学键合相，具有固定液不易流失的特点，一般认为有分配与吸附两种功能，常以分配作用为主。
C18（ODS）是最常使用的化学键合相。
根据固定相与流动相极性的不同，液-液色谱法又可分为正相色谱法和反相色谱法，当流动相的极性小于固定相的极性时称正相色谱法，主要用于极性物质的分离分析；当流动相的极性大于固定相的极性时称反相色谱法，主要用于非极性物质或中等极性物质的分离分析。
《中国药典》中有50种中成药的定量分析采用HPLC法，在中药制剂分析中，大多采用反相键合相色谱法。
一、高效液相色谱法的特点目前经典LC主要用于制备，若用于分析则采用脱机或非连续检测。
经典LC填料缺陷，通常是填料粒度大、范围宽、不规则，不易填充均匀，扩散和传质阻力大，谱带展宽加大。
它存在致命弱点：速度慢、效率低和灵敏度低。
HPLC填料（高效固定相）颗粒细、直径范围窄、能承受高压。
高效液相色谱法
第十五章高效液相色谱法High Performance Liquid Chromatography，HPLC 15.1概述高效液相色谱又称为高压液相色谱（High Pressure Liquid Chromatography）、高速液相色谱（High Speed Liquid Chromatography）、高分离度液相色谱（High Resolution Liquid Chromatography）或现代液相色谱（Modern Liquid Chromatography），是在20世纪60年代末期在经典液相色谱法和气相色谱法的基础上发展起来的一种新型分离分析技术。
由于其适用范围广，分离速度快，灵敏度高，色谱柱可以反复使用，样品用量少，还可以收集被分离的组分，特别是计算机等新技术的引入使其自动化与数据处理能力大大提高，高效液相色谱技术得到飞速发展。
高效液相色谱法和经典液相色谱法在分析原理上基本相同，但由于在技术上采用了新型高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相，而使经典的液相色谱法焕发出新的活力。
经过数十年的发展，高效液相色谱法在分析速度、分离效能、检测灵敏度和操作自动化等方面，都达到了很高的程度，可以和气相色谱法相媲美，并保持了经典液相色谱对样品通用范围广、可供选择的流动相种类多和便于用作制备色谱等优点。
至今，高效液相色谱法已在生物工程、制药工业、食品行业、环境监测、石油化工等领域获得广泛的应用。
15.1.1与经典液相色谱法比较经典液相色谱法通常使用的固定相是多孔粗粒，装填在大口径长色谱柱（玻璃）管内，流动相是靠重力作用流经色谱柱的，溶质在固定相的传质速度缓慢，柱入口压力低，分析时间长，因此柱效低，分离能力差，难以解决复杂混合物的分离分析；而高效液相色谱法使用的固定相是全多孔微粒，装填在小口径、短不锈钢柱内，流动相是通过高压输液泵进入色谱柱的，溶质在固定相的传质、扩散速度大大加快，柱效可比前者高2~3个数量级，从而在短时间内获得高柱效和高分离能力，可以分离上百个组分。
中国药典版--高效液相色谱法
现象3：基线漂移
判断————————————------------------排除方法 （1）溶剂贮槽污染---------------（1） 清洗贮槽装入新的流动相冲洗柱子 （2）前次分离样品中的强吸附组分 从柱上洗脱-------（2）在分离之前用强 流动相从柱中洗脱所有的组分：使用溶 剂梯度清洗柱子 （3）由微粒造成柱入口、进样阀、 柱入口的部分堵塞--（3）清洗进样系统 和柱入口过滤片
色谱条件与系统适用性试验
按各品种项下的要求对仪器进行适用 性试验，即用规定的对照品对仪器进 行试验和调整，应达到规定的要求； 或规定分析状态下色谱柱的最小理论 板数、分离度、重复性和拖尾因子。
（1） 色谱柱的理论板数
色谱柱的理论板数(n) 在选定的条件下，注入 供试品溶液或各品种项下规定的内标物质溶液， 记录色谱图，量出供试品主成分或内标物质峰 的保留时间tR（以分钟或长度计，下同,但应 取相同单位）和半高峰宽(Wh/2)，按 n=5.54(tR／Wh/2)<2>计算色谱柱的理论板数， 如果测得理论板数低于各品种项下规定的最小 理论板数，应改变色谱柱的某些条件（如柱长， 载体性能，色谱柱充填的优劣等），使理论板 数达到要求。
6最低检测限的意义 最低检测限虽然是个绝对值，但其真正 意义确是相对值，即相对于供試品溶液 的中样品浓度的多少而言，，设定杂质 总量不得过1.0％。最低检出限通常许达 到对照溶液浓度的十分之一到五十分之 一。 7使用对照品外标一点法测定时的关键是 什么 使用对照品外标一点法测定时的关键是 尽量保持样品溶液和对照品溶液的浓度 一致。
（4）泵中有气泡，泵压不稳-----------（4） 赶除聚集于泵头内的气泡 （5）溶剂纯度不高，背景吸收强，透 光差------ -------- -------- （5）提纯溶剂或 选纯度比较高、透光性好的溶剂作为流动 相 （6）检测池污染-------------（6）清洗检 测池 （7）示差折光检测器液槽漏 --------（7）检修或更换液槽
高效液相色谱仪操作步骤
高效液相色谱仪操作步骤1.准备工作：a.检查设备是否正常运转，所有零件是否安装和连接正确。
b.检查每个必需的溶液和试剂是否充足并且符合规定的质量标准。
c.检查色谱柱是否装配完好，并根据要进行的分析校准适当的流量和压力范围。
d.打开色谱软件，并设置所需的分析方法和参数。
e.开始预热色谱柱直到达到所需的温度。
2.样品制备：a.准备待检测样品的溶液或提取物，并进行必要的预处理步骤，例如固相萃取、浓缩、稀释或离心等。
b.将样品溶液通过0.22微米滤膜过滤，以去除杂质、微粒和可能堵塞色谱柱的颗粒。
3.样品进样：a.打开进样器，并选择合适的样品进样模式（如定量进样或自动进样）。
b.使用微量注射器或自动进样器将样品注入进样器，并确定进样量符合分析方法的要求。
4.色谱柱选择：a.根据样品特性和分析目的选择合适的色谱柱类型（如反相、离子交换、大小排阻等），尺寸（长度和内径）和填充材料等。
b.根据样品的pH值调节移动相的酸碱度，以满足分析要求和保护色谱柱。
5.色谱条件设置：a.设置流量速率，根据色谱柱的额定最大流速和样品的分离要求来确定。
一般来说，较高的流速可提高分离速度，但也会降低分离效果。
b.设置柱温，并确保温度稳定在所需的分析条件下。
c.设置检测器的参数，如波长、增益、灵敏度等，以适应待测试样品的检测需求。
6.分析运行：a.开始进样和运行色谱，确保流量和压力稳定。
b.监测色谱峰形的变化和信号强度，以评估分离速度和效果。
c.记录每个样品的保留时间和峰高（面积），并进行相应的数据处理和分析。
7.数据处理：a.使用色谱软件导出和处理分析数据，如生成色谱图、峰面积测定、峰高度测定、定量计算等。
b.根据实验目的和要求，对分析数据进行统计学分析、校正和解释。
c.对数据进行结果汇总、报告撰写和存档。
8.后期维护：a.定期检查和维护仪器，如清洁色谱柱、更换零件、校准仪器、更换溶液等，以确保仪器的正常运行和结果的准确性。
b.对废液和废品进行妥善处理，符合环境保护要求。
高效液相色谱法标准操作规程
高效液相色谱法标准操作规程1. 目的建立高效液相色谱法标准操作规程，规范高效液相色谱法检验操作，保证检验操作规范化。
2. 范围适用于高效液相色谱法检验操作。
3. 术语或定义N/A4. 职责质量控制部对本规程的实施负责。
5. 程序5.1依据《中国药典》2020年四部及2019年版《中国药品检验标准操作规范》。
5.2 简述高效液相色谱法系采用高压输液泵将规定的流动相泵入装有填充剂的色谱柱，对供试品进行分离测定的色谱方法。
注入的供试品，由流动相带入柱内，各组分在柱内被分离，并依次进入检测器，由积分仪或数据处理系统记录和处理色谱信号。
5.3 对仪器的一般要求所用的仪器为高效液相色谱仪，由输液泵、进样器、色谱柱、检测器和色谱数据处理系统组成，仪器应按现行国家技术监督局“液相色谱仪检定规程”定期检定并符合有关规定。
5.3.1色谱柱最常用的色谱柱填充剂为化学键合硅胶。
反相色谱系统使用非极性填充剂，以十八烷基硅烷键合硅胶最为常用，辛基硅烷键合硅胶和其他类型的硅烷键合硅胶（如氰基键合硅烷和氨基键合硅烷等) 也有使用。
正相色谱系统使用极性填充剂，常用的填充剂有硅胶等。
离子交换色谱系统使用离子交换填充剂; 分子排阻色谱系统使用凝胶或高分子多孔微球等填充剂；对映异构体的分离通常使用手性填充剂。
填充剂的性能（如载体的形状、粒径、孔径、表面积、键合基团的表面覆盖度、含碳量和键合类型等）以及色谱柱的填充，直接影响供试品的保留行为和分离效果。
孔径在15nm(lnm=10A)以下的填料适于分析分子量小于2000的化合物，分子量大于2000的化合物则应选择孔径在30nm以上的填料。
除另有规定外，分析柱的填充剂粒径一般在3～10μm之间。
粒径更小(约2μm)的填充剂常用于填装微径柱（内径约2mm) 。
使用微径柱时，输液泵的性能、进样体积、检测池体积和系统的死体积等必须与之匹配；如有必要，色谱条件也需作适当的调整。
当对其测定结果产生争议时，应以品种正文规定的色谱条件的测定结果为准。
高效液相色谱法
正相色谱：以极性物质做固定相，非极性物质作
流动相，即流动相的极性<固定相的极性。正相色 谱适用于极性化合物的分离，极性小的先出柱， 极性大的后出柱。（反之为反相色谱）
高效液相色谱仪
压力表 储液器 高压泵
进样器
梯度洗 提装置
色 谱 柱
记录仪 检测器
馏分收集器
一 高压输液系统 1.贮液器：1-2L的玻璃瓶，配有溶剂过滤器(Ni 合金)，其孔径约2 m，可防止颗粒物进行 泵内。 2.脱气：超声波脱气或真空加热脱气。溶剂通 过脱气器中的脱气膜，相对分子量小的气 体透过膜从溶剂中除去。 3.高压泵： 对输液泵的要求：密封性好、输液流量稳 定无脉动、可调范围宽、耐腐蚀。
二 分离和进样系统 （一）进样系统 与GC相比，HPLC柱要短得多，因此由于柱 本身所产生的峰形展宽相对要小些。即， HPLC的展宽多因一些柱外因素引起。这些 因素包括：进样系统、连接管道及检测器 的死体积。进样装置包括两种。 1. 隔膜注射进样：使用微量注射器进样。装 置简单、死体积小。但进样量小且重现性 差。
2．化学发光检测器
是近年发展起来的高选择性、高灵敏度
（二）荧光检测器（FD） 早期的荧光检测器是具有滤光片的荧光 光度计，已基本淘汰。 目前使用的荧光检测器多是具有流通池 的荧光分光光度计（直角光路）。 检测限可达 1× 10-10g ／ ml ，比紫外检测 器灵敏，但只适用于能产生荧光或其衍生 物能发荧光的物质。
主要用于氨基酸、
多环芳烃、维生素、 甾体化合物、酶类、 黄曲霉素、卟啉类 化合物、农药等的 检测。
利用固定相与流动相之间对待分离组分子溶解
度的差异来实现分离。分配色谱的固定相一般 为液相的溶剂，依靠图布、键合、吸附等手段
制备液相色谱(精选优秀)PPT
必需，高灵敏度，宽线性
分析目型的液相色谱与制备样型液品相色的谱定的比性较定量
使用较小颗粒的固定相（5-30um)
内径优<5化mm目，3标-10 m最大的峰容量
适于微量组分的分离纯化
中等试分样离度量，与纯度回<收0率.5有m关 g
使用较小颗粒的固定相（5-30um)
越少越好，10-10-10-3g/g填料
分类
分析型液相色谱仪用于制备 使用常规分析柱（4.6*250mm），制备量5-100ug
半制备液相色谱，可使用分析型仪器 使用半制备柱（<10mm i.d.），制备量<100mg
制备液相色谱仪 柱径（>20mm i.d. ），制备量< 10g
分析型液相色谱与制备型液相色谱的比较
），制备量< 10g 分析型液相色谱
柱径10mm越i. 少越好，10-10-10-3g/g填料
通常在超载的情况下使用
流速 柱径（>20mm i.
1-100mg，生产>0.
0.5-1.0ml/min
样品分的离分离要、富求集、纯基化 线分离
1-100mg，生产>0.
样品色的谱分离柱、富集、纯内化 径<5mm，3-10m
制备液相色谱
一、制备色谱分类
制备液相色谱 高速逆流色谱 制备薄层色谱 制备气相色谱
制备液相色谱法
柱色谱 低压及中压色谱 制备高效液相色谱
二、制备高效液相色谱
1. 概述
成本高，分辨率高，常用于样品纯化 的最后阶段。
适于微量组分的分离纯化 使用较小颗粒的固定相（5-30um) 通常在超载的情况下使用
检测器 必需，高灵敏度，宽线性
试样处理 和流动相一起摒弃
生物制药工艺学第12章制备型HPLC
使用可再生和可降解的溶剂代替传统有机溶剂，降低对环境的污染。
高效回收和再利用技术
通过高效回收和再利用技术，减少溶剂的浪费和排放，降低对环境 的影响。
06
结论
制备型HPLC在生物制药工艺中的重要性
高效分离
制备型HPLC具有高效分离的特点， 能够快速、准确地分离和纯化生 物药物中的目标组分，提高药物 的纯度和收率。
04
制备型HPLC的挑战与解决方案
生物样品对分离介质的影响
80%
生物样品成分复杂
生物样品中含有多种蛋白质、细 胞、微生物等，对分离介质的稳 定性、选择性及使用寿命产生影 响。
100%
分离介质选择
针对不同生物样品，选择合适的 分离介质，如硅胶、聚合物等， 以提高分离效果和介质的稳定性 。
80%
清洗和维护
制备型HPLC在生物制药工艺 学中的应用
目
CO备型HPLC的基本原理 • 制备型HPLC在生物制药工艺中的应
用 • 制备型HPLC的挑战与解决方案 • 制备型HPLC的未来发展 • 结论
01
引言
生物制药工艺学概述
生物制药工艺学是一门研究利用生物技术生产药物的学科，涉及 微生物发酵、细胞培养、基因工程等领域。
优化色谱柱
通过改进色谱柱填料、粒径和孔径等参数，提高分离效率和通量。
优化流动相
通过选择合适的流动相组成和比例，优化流动相流速和梯度洗脱 程序，提高分离效率和通量。
串联色谱分离
将多个色谱分离单元串联起来，实现多级分离，提高分离效率和 通量。
绿色环保的分离介质和溶剂
生物相容性好的分离介质
选择对生物无毒或低毒的分离介质，降低对环境和人体的危害。
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制备型高效液相色谱的实验方法
高效液相色谱法是一种以高效液相色谱仪（HPLC）作为检测仪器的分析技术。
它是一种常规分离技术，在化学、生物和其他领域中被广泛应用，有助于提高分离精度，增强检测灵敏度。
本文主要介绍高效液相色谱法的制备实验步骤。
1.准备仪器。
用于进行高效液相色谱分析所需的仪器包括：高效液相色谱仪（HPLC）、上样系统和样品管等。
在进行实验前，需要先检查仪器并完成校准。
2.准备样品。
根据实验要求从样品容器中取出适量的样品，然后按照标准浓度进行配置，实验者有必要采用准确的体积来取样。
3.设置实验条件。
对实验中所需的参数进行设置，包括柱型、柱温、检出器模式、流动相构成、流速等，并按需要定义实验的时间。
提前进行后台校准。
4.进行实验。
将样品配好的溶液输入HPLC，维持实验的参数，然后开始实验。
实验结束后，自动保存实验结果。
5.结果分析。
根据实验结果，对分析结果进行分析，计算实验所需的一些指标，分析实验结果。
以上就是高效液相色谱法的制备实验步骤，实验者在执行实验时应重视仪器仪表的使用与维护，以确保实验数据的准确性。