色譜分析法簡(jiǎn)介

在吸附色譜中，樣品的極性官能團(tuán)牢固地保留在填料的吸附活性中心上，非極性烴基幾乎不予保留。所以，要清楚地辨別極性功能團(tuán)的種類、數(shù)量和位置。通常，樣品能用吸附色譜分離的應(yīng)是能溶解于有機(jī)溶劑并是非離子型的，強(qiáng)離子樣品是不適宜的。

吸附色譜所使用的流動(dòng)相以正己烷、三氯甲烷、二氯甲烷作為基礎(chǔ)，按照樣品的極性加上乙醇，然而，最好是使所加入醇的濃度為10%或更少一些。如有可能，可進(jìn)一步減小百分?jǐn)?shù)。因?yàn)楦邼舛鹊拇紩?huì)減少填料的吸附活性，減弱吸附能力，并使重現(xiàn)困難。

1.正相分配色譜

正相分配色譜適用于不溶于水而溶于有機(jī)溶劑且?guī)в袠O性基團(tuán)的樣品，但正相分配色譜不適合于離子型物質(zhì)。

2.反相分配色譜

這種方法應(yīng)用非常廣泛，應(yīng)用的范圍也很廣，在反相分配色譜中，樣品的非極性部分起保留作用。

通過(guò)使用的流動(dòng)相是水-甲醇和水-乙腈，通過(guò)加入甲醇或乙腈的量的不同來(lái)調(diào)節(jié)分離，但如果樣品帶有離子型基團(tuán)，需要在流動(dòng)相中加入鹽或調(diào)節(jié)流動(dòng)相的PH值，例如，如果樣品有一個(gè)-COOH 基團(tuán)，使流動(dòng)相的PH值是偏向酸性的，由于抑制了-COOH基團(tuán)的電離而加強(qiáng)了保留。這個(gè)方法叫離子抑止法，如果樣品有強(qiáng)離子基，有時(shí)候采用在流動(dòng)相中加入適當(dāng)抗衡離子以形成離子對(duì)的離子對(duì)法。

在調(diào)節(jié)PH值中，保持PH值在填料說(shuō)明書手冊(cè)中所規(guī)定的范圍內(nèi)，大多數(shù)化學(xué)鍵式的二氧化硅使用在PH=2-9，然而，當(dāng)加入鹽以后，最好使其PH=7.5-8或更小的，多孔聚合物填料能應(yīng)用非常廣泛的PH值。

這個(gè)方法是用填料的固定相的離子交換基團(tuán)和樣品的離子基團(tuán)之間的離子交換來(lái)分離樣品組分的，按照所交換的離子分成陽(yáng)離子交換和陰離子交換。

離子交換色譜使用于能溶于水的離子型物質(zhì)。在離子交換色譜中，流動(dòng)相的鹽的濃度、PH及鹽的種類等都對(duì)保留值有很大的影響。在高效液相色譜的離子交換中所用的鹽有磷酸鹽、醋酸鹽和硼酸鹽。因?yàn)槁然飼?huì)腐蝕不銹鋼儀器，在高效液相色譜中不能使用NaCl或其他的氯化物鹽類。根據(jù)測(cè)量波長(zhǎng)有些鹽也不能使用，例如，醋酸吸收大約在210nm，當(dāng)檢測(cè)處在短波端的時(shí)候，用醋酸作流動(dòng)相是不合適的。

凝膠色譜不同于以上三種分離方法。凝膠色譜是根據(jù)分子大小用分子篩效應(yīng)來(lái)分離樣品組分的。這個(gè)方法也叫排阻色譜或粒度排阻色譜。具有一定孔徑的多孔性合成聚合物經(jīng)常用作填料。

因?yàn)樵跇悠分?，小尺寸的分子深深地滲透到微孔中，所以遲流出，而大尺寸的分子沒(méi)有滲透到微孔中，就很快流出。通常合成樹(shù)脂的分離使用有機(jī)溶劑作流動(dòng)相，叫做凝膠滲透色譜。

凝膠色譜依樣品的性質(zhì)又可分為凝膠滲透和凝膠過(guò)濾。

1.凝膠滲透色譜

凝膠滲透色譜(Gel Permeation Chromatography)，簡(jiǎn)稱GPC。此一類的色譜，使用于有機(jī)性溶媒的樣品中，如PVC，PS，ABS等等，而所用的洗脫液有THF，Chloroform等等。

2.凝膠過(guò)濾色譜

凝膠過(guò)濾色譜(Gel Filtrarion Chromatography)，簡(jiǎn)稱GFC。此一種類的層析法，使用于水溶媒的試劑中，如蛋白質(zhì)、淀粉及水性合成高分子等等，而所用的溶液有水、緩沖液等等。

凝膠的種類很多，按其原料來(lái)源可分為有機(jī)膠和無(wú)機(jī)膠。按其制備的方法又可分為均勻、半均勻和非均勻三種凝膠。而根據(jù)凝膠的強(qiáng)度又可分為軟膠、半硬膠和硬膠三大類。根據(jù)它對(duì)溶劑的適用范圍又可分為親水性、親油性和兩性凝膠等等。

由泵將儲(chǔ)液瓶中的溶劑吸入色譜系統(tǒng)，然后輸出，經(jīng)流量與壓力測(cè)量之后，導(dǎo)入進(jìn)樣器。被測(cè)物由進(jìn)樣器注入，并隨流動(dòng)相通過(guò)色譜柱，在柱上進(jìn)行分離后進(jìn)入檢測(cè)器，檢測(cè)信號(hào)由數(shù)據(jù)處理設(shè)備采集與處理，并記錄色譜圖。廢液流入廢液瓶。遇到復(fù)雜的混合物分離(極性范圍比較寬)還可用梯度控制器作梯度洗脫。這和氣相色譜的程序升溫類似，不同的是氣相色譜改變溫度，

而HPLC改變的是流動(dòng)相極性，使樣品各組分在最佳條件下得以分離。

同其他色譜過(guò)程一樣，HPLC也是溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間進(jìn)行的一種連續(xù)多次交換過(guò)程。它借溶質(zhì)在兩相間分配系數(shù)、親和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差別使不同溶質(zhì)得以分離。

開(kāi)始樣品加在柱頭上，假設(shè)樣品中含有3個(gè)組分，A、B和C，隨流動(dòng)相一起進(jìn)入色譜柱，開(kāi)始在固定相和流動(dòng)相之間進(jìn)行分配。分配系數(shù)小的組分A不易被固定相阻留，較早地流出色譜柱。分配系數(shù)大的組分C 在固定相上滯留時(shí)間長(zhǎng)，較晚流出色譜柱。組分B的分配系數(shù)介于A，C之間，第二個(gè)流出色譜柱。若一個(gè)含有多個(gè)組分的混合物進(jìn)入系統(tǒng)，則混合物中各組分按其在兩相間分配系數(shù)的不同先后流出色譜柱，達(dá)到分離之目的。

不同組分在色譜過(guò)程中的分離情況，首先取決于各組分在兩相間的分配系數(shù)、吸附能力、親和力等是否有差異，這是熱力學(xué)平衡問(wèn)題，也是分離的首要條件。其次，當(dāng)不同組分在色譜柱中運(yùn)動(dòng)時(shí)，譜帶隨柱長(zhǎng)展寬，分離情況與兩相之間的擴(kuò)散系數(shù)、固定相粒度的大小、柱的填充情況以及流動(dòng)相的流速等有關(guān)。所以分離最終效果則是熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)兩方面的綜合效益。

高效液相色譜以經(jīng)典的液相色譜為基礎(chǔ)，是以高壓下的液體為流動(dòng)相的色譜過(guò)程。通常所說(shuō)的柱層析、薄層層析或紙層析就是經(jīng)典的液相色譜。所用的固定相為大于100um 的吸附劑( 硅膠、氧化鋁等)。這種傳統(tǒng)的液相色譜所用的固定相粒度大，傳質(zhì)擴(kuò)散慢，因而柱效低，分離能力差，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單混合物的分離。而高效液相所用的固定相粒度小(5um-10um)、傳質(zhì)快、柱效高。

高效液相色譜法(HPLC)是20世紀(jì)60年代后期發(fā)展起來(lái)的一種分析方法。近年來(lái)，在保健食品功效成分、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、維生素類、蛋白質(zhì)的分離測(cè)定等應(yīng)用廣泛。世界上約有80%的有機(jī)化合物可以用HPLC來(lái)分析測(cè)定。