第2,3章色谱讲述.ppt

3.4 液相色谱法的固定相和流动相 3.4.1 液相色谱法的固定相 高效液相色谱柱中的关键是固定相及其填装技术。 1. 液-液色谱法固定相 (1) 全多孔型担体 早期采用由氧化硅、氧化铝、硅藻土等制成的100μm左右的全多孔球体，表面涂渍固定液。易导致色谱峰变宽。 现采用由nm级硅胶微粒堆聚成的10μm以下的全多孔小球。 (2) 表面多孔型担体 （薄壳型微珠担体） 是30～40μm的实心核，表面附着一层厚度为1～2μm的多孔硅胶。 缺点：表面积小，柱容量低。 (3) 化学键合固定相 前两种固定相是将固定液机械涂附在担体上，固定液易流失。 化学键合固定相: 通过化学键将有机分子结合到硅胶担体表面，是目前应用最广、性能最佳的固定相。根据硅胶表面化学反应的不同，化学键合相分为： a. 硅氧碳键型： ≡Si—O—C b. 硅氧硅碳键型：≡Si—O—Si — C c. 硅碳键型： ≡Si—C d. 硅氮键型： ≡Si—N 化学键合固定相的特点 (1) 传质快 表面无凹陷，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； (3) 选择性好 可键合不同官能团，提高选择性； (4) 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分离机理) 高覆盖率：分配为主； 低覆盖率：吸附为主。 2. 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). 3. 空间排阻色谱法固定相 凝胶：具有交联立体网状结构的多聚体。 (1) 软质凝胶 葡聚糖凝胶、琼脂凝胶等。多孔状网状结构，孔径大小可由添加交联剂控制。适用于水为流动相的常压排阻分离。 (2) 半硬质凝胶 苯乙烯-二乙烯基苯交联共聚物，有机凝胶。适用于非极性有机溶剂为流动相，不能用丙酮、乙醇等极性溶剂。耐高压。 (3) 硬质凝胶 多孔硅胶、多孔玻珠等，是无机凝胶。化学稳定性、热稳定性好、机械强度大。缺点：吸附。可控孔径玻璃微球，具有恒定孔径和窄粒度分布，受到重视。 选择凝胶时首先应考虑分子质量排阻极限。 3.4.2 液相色谱法流动相 液相色谱中流动相的选择非常重要。 1. 流动相特性 (1) 液相色谱的流动相组成改变，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，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反。 2. 流动相类别 流动相按组成可分为：单组分和多组分； 按极性分为：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) 3. 流动相选择 (1) 选择溶剂时，溶剂的极性是重要依据。 例：采用正相液-液色谱（极性柱）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； 也可在弱极性溶剂中，逐渐增加其中的极性溶剂，使保留时间缩短，以选择最适宜溶剂。 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。 分离方式主要采用梯度淋洗。 (2) 离子交换色谱分析一般以水溶液为介质，组分保留值可通过流动相离子强度或pH值控制。 增大离子强度，组分的保留值降低； 对阳离子交换柱，升高流动相pH值，保留值减小；对阴离子交换柱，情况相反。 (3) 排阻色谱法所用溶剂必须与凝胶类似，才能溶胀凝胶而不发生吸附，同时要考虑溶剂黏度。 对高分子有机化合物的分离，常用四氢呋喃、甲苯、间甲苯酚、二甲基甲酰胺等作溶剂； 对生物分子，主要用水、缓冲溶液、乙醇、丙酮等。 4. 选择流动