液相色谱溶剂系统与优化-天施康内部培训.doc

液相色谱溶剂系统的选择和优化 液相色谱法中的高些液相色谱和薄层色谱，溶剂系统常是分离的成败的关键！因此溶剂系统选择及优化非常重要。 本次学习的重点：如何根据样品的性质与分析要求，按照分子间作用力的关系，正确的选择溶剂并组成溶剂系统进行优化，选出最佳溶剂系统，获得事半功倍的效果。 参考书《液相色谱溶剂系统的选择与优化》（孙毓庆），已上传到群共享。 第一小节：液相色谱基本概念 第二小节：液相色谱溶剂系统 第三小节：溶剂的基本性质及其对色谱的影响 第四小节：薄层色谱法及溶剂系统 第五小节：高效液相色谱法及溶剂系统 第六小节：梯度洗脱，工作中遇到的实例和讨论 黄文统 QQ403318043 2013-03-29 第一小节 液相色谱基本概念 一、液相色谱的概念和分类（2012年秋学习内容） 利用组分在固定相和流动相间的分配系数差异，而分离、分析的方法称为色谱法（或称层析法），是一种物理或物理化学的分离方法。以液体为流动相的色谱法称为液相色谱法（liquid chromatography ,LC）。 分离原理：差速迁移 色谱分类：吸附色谱、分配色谱、化学键合相色谱、空间排阻色谱、离子交换色谱、亲和色谱，等等（请简述原理或应用举例）。 二、基本概念和基本理论 1、相平衡参数 分配系数：物质在两相中达到分配平衡后，样品组分在固定相中的浓度与在流动相中的浓度之比。 容量因子：达到分配平衡后，组分在固定相中的质量与在流动相中的质量之比。 2、保留参数 保留时间，保留体积，比移值 3、柱效参数 区域参数——正态分布曲线中的标准偏差（σ），半峰宽和峰宽——组分流出色谱柱过程物质的分散程度。 理论塔板数与理论塔板高度（塔板理论） 4、分离参数 分离度：R=1.5可以实现完全分离（99.7%）。 分离数（SN，又叫峰容量）：相邻峰的分离度R=1.177（98.1%分离）时，可容纳的峰（斑点）数量。SN越大，分离效果越佳。  5、分离方程 a b c 其中，n为色谱柱的理论塔板数；α为相对保留值或分配系数比（K2/K1）；k2为相邻两组分中保留时间长的组分的容量因子。 a项取决于柱效，柱效高（n大），a项大。b与c项相关联，而且都与色谱柱及流动相的性质有关，但b主要取决于流动相的种类（极性），在流动相的种类）（包括元数）选定后，调整流动相的配比，可改变洗脱能力，进而改变c项。 选择实验条件，首要任务是使α≠1，即b≠0。只有在α≠1的前提下，增加柱效n，适当增加k2，才能增加分离度R。 6、速率理论及范第姆特方程（略） 7、超高压液相色谱（UPLC）：采用1.7μm粒径的填料，内径1.0cm及2.1cm，柱长5~10cm，柱效为一般高效液相色谱柱的3倍以上。参见2010版中国药典一部丹参滴丸项下的指纹图谱。 第二小节 液相色谱溶剂系统 正确选择溶剂组成溶剂系统及合适的配比，需要熟悉各色谱法的分离机制和溶剂的分类。 一、液-固吸附色谱 流动相为液体，固定相是固体吸附剂的色谱法，称为液-固吸附色谱。 常用吸附剂硅胶、氧化铝。如工作中最常用到的硅胶（薄层）色谱、氧化铝柱等。 注意：少数以硅胶薄层色谱方法并非吸附色谱！请举例 1、分离机制：被分离的组分（溶质分子）与流动相争夺吸附剂表面的活性中心，靠溶质分子吸的吸附系数的差别而分离。 其中，S是色谱柱中吸附剂的表面积；Vm是流动相在色谱柱中占有的体积；K是吸附平衡常数。因为容量因子k=KS/Vm,所以 在吸附色谱法中，选择实验条件务使组分间的容量因子k产生差别，以达到分离的目的。 请问：硅胶吸附色谱表面的活性中心是什么？ 2、固定相（硅胶）与溶质的亲和力 硅胶与溶质分子的亲和力顺序（容量因子顺序）：饱和烃＜芳烃＜有机卤化物＜硫醚＜醚＜硝基化合物＜酯≈醛≈酮≈醇≈胺＜砜＜亚砜＜酰胺＜羧酸。与硅胶亲和力大的溶质，容量因子k大，保留时间长，晚出柱（薄层色谱中Rf值小）。 3、流动相的洗脱能力 液-固色谱法流动相的洗脱能力与溶剂强度参数和介电常数等有关，选择性主要取决于溶剂的分子间的类型（溶剂分类的组别）。 常用Snyder溶剂强度参数（单位吸附剂表面的吸附能）来定量地描述流动相的洗脱能力。定义式如下： 式中，E为吸附能；A为吸附剂的表面积。溶剂强度参数值是溶剂分子在单位吸附剂表面上的吸附自由能。值越大，固定相对溶剂的吸附能力越强，即溶剂的洗脱能力越强，则溶质的k值越小。 溶剂 溶剂强度 溶剂 溶剂强度 己烷 0.00 乙酸乙酯 0.38 异辛烷 0.01 二噁烷 0.49 四氯化碳 0.11 乙腈 0.50 四氯丙烷 0.22 异丙醇 0.63 氯仿 0.26 甲醇 0.73 二氯甲烷 0.32 水 20.73 四氢呋喃 0.