液相色譜流動相的性質(zhì)要求
液相色譜流動相的性質(zhì)要求
一個理想的液相色譜流動相溶劑應(yīng)具有低粘度、與檢測器兼容性好、易于得到純品和低毒性等特征。
選好填料（固定相）后，強(qiáng)溶劑使溶質(zhì)在填料表面的吸附減少，相應(yīng)的容量因子k降低；而較弱的溶劑使溶質(zhì)在填料表面吸附增加，相應(yīng)的容量因子k升高。因此，k值是流動相組成的函數(shù)。塔板數(shù)N一般與流動相的粘度成反比。所以選擇流動相時應(yīng)考慮以下幾個方面：
?、倭鲃酉鄳?yīng)不改變填料的**性質(zhì)。低交聯(lián)度的離子交換樹脂和排阻色譜填料有時遇到某些有機(jī)相會溶脹或收縮，從而改變色譜柱填床的性質(zhì)。堿性流動相不能用于硅膠柱系統(tǒng)。酸性流動相不能用于氧化鋁、氧化鎂等吸附劑的柱系統(tǒng)。
?、诩兌?。色譜柱的壽命與大量流動相通過有關(guān)，特別是當(dāng)溶劑所含雜質(zhì)在柱上積累時。
③必須與檢測器匹配。使用UV檢測器時，所用流動相在檢測波長下應(yīng)沒有吸收，或吸收很小。當(dāng)使用示差折光檢測器時，應(yīng)選擇折光系數(shù)與樣品差別較大的溶劑作流動相，以提高靈敏度。
?、苷扯纫停☉?yīng)<2cp）。高粘度溶劑會影響溶質(zhì)的擴(kuò)散、傳質(zhì)，降低柱效，還會使柱壓降增加，使分離時間延長。***好選擇沸點(diǎn)在100℃以下的流動相。
⑤對樣品的溶解度要適宜。如果溶解度欠佳，樣品會在柱頭沉淀，不但影響了純化分離，且會使柱子惡化。
?、迾悠芬子诨厥?。應(yīng)選用揮發(fā)性溶劑。
液相色譜儀使用完畢后還需要保養(yǎng)嗎？答案是肯定的；
液相色譜儀作為實(shí)驗(yàn)室常見的一款儀器，不僅在使用時注意維護(hù)，在使用完畢后更要注意保養(yǎng)：
1、短期停機(jī)
在完成一天工作以后，都要停機(jī)等第二天再繼續(xù)工作，則可按以下步驟停機(jī)。
A）關(guān)閉二次儀表（記錄儀、積分儀或色譜工作站）。
B）關(guān)閉檢測器電源（同時切斷柱箱溫度檢測器的電源）。
C）停止恒流泵工作，然后切斷其電源。
D）用二次蒸餾水沖洗進(jìn)樣閥的進(jìn)樣孔（在“LOAD”和“INJECT”兩個位置）。
E）切斷實(shí)驗(yàn)室工作電源，加滿盛液瓶中的流動相，待第二天使用。
F）將儀器罩上防塵罩。
2、長期停機(jī)
液相色譜儀數(shù)周或數(shù)月暫不使用，這時除按《短期停機(jī)》的A）～D）步驟處理外，還須完成以下步驟：
A）拆下恒流泵的流動相盛液瓶，換上色譜柱指定的保護(hù)試劑（例：甲醇、去離子水等），開啟泵數(shù)分鐘（流速0.5mL/min~1.5mL/min）后停泵。
B）從系統(tǒng)中拆下色譜柱，用專用的密封螺帽將柱管兩端密封后保存。
C）用普通φ1.6導(dǎo)管替代分離柱聯(lián)結(jié)。
D）用二次蒸餾水或去離子水輸入輸液泵，開啟泵，流量1mL/min~2mL/min，沖洗泵體、進(jìn)樣閥、檢測器流通池?cái)?shù)分鐘，在沖洗過程切換六通閥數(shù)次，使定量管得到清洗。
E）拆除替代柱的導(dǎo)管、泵輸入端和出口的導(dǎo)管和流通池輸入、輸出口導(dǎo)管，分別用螺帽密封輸液泵出口和流通池輸入、輸出口。
F）撥下總電源接線板的插頭，貯存好專用的流動相和樣品，用干布擦洗儀器，罩上防塵罩。
G）檢測器存放地點(diǎn)應(yīng)干燥。
**液相色譜儀(HPLC)是分析實(shí)驗(yàn)室常用的測試儀器之一，其應(yīng)用越來越廣泛。此種儀器在使用過程中，難免會出現(xiàn)各種各樣的問題，并將直接影響到所測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和儀器的正常工作。
高 效 液 相 色 譜我國藥典收載**液相色譜法項(xiàng)目和數(shù)量比較表：方法 項(xiàng)目 數(shù)量
1985年版 1990年版 1995年版 2000年版
HPLC法 鑒別? 9 34 150
檢查? 12 40 160
含量測定 7 60 117 387
鑒于HPLC應(yīng)用在藥品分析中越來越多，因此每一個藥品分析人員應(yīng)該掌握并應(yīng)用HPLC。
I．概論
一、液相色譜理論發(fā)展簡況 色譜法的分離試驗(yàn)方法是：溶于流動相(mobile phase)中的各組分經(jīng)過固定相時，由于與固定相(stationary phase)發(fā)生作用（吸附、分配、離子吸引、排阻、親和）的大小、強(qiáng)弱不同，在固定相中滯留時間不同，從而先后從固定相中流出。又稱為色層法、層析法。 色譜法***早是由俄國植物學(xué)家茨維特（Tswett）在1906年研究用碳酸鈣分離植物色素時發(fā)現(xiàn)的，色譜法(Chromatography)因之得名。后來在此基礎(chǔ)上發(fā)展出紙色譜法、薄層色譜法、氣相色譜法、液相色譜法。 液相色譜法開始階段是用大直徑的玻璃管柱在室溫和常壓下用液位差輸送流動相，稱為經(jīng)典液相色譜法，此方法柱效低、時間長（常有幾個小時）。**液相色譜法(High performance Liquid Chromatography，HPLC)是在經(jīng)典液相色譜法的基礎(chǔ)上，于60年代后期引入了氣相色譜理論而迅速發(fā)展起來的。它與經(jīng)典液相色譜法的區(qū)別是填料顆粒小而均勻，小顆粒具有高柱效，但會引起高阻力，需用高壓輸送流動相，故又稱高壓液相色譜法(High Pressure Liquid Chromatography，HPLC)。又因分析速度快而稱為高速液相色譜法(High Speed Liquid Chromatography，HSLP)。也稱現(xiàn)代液相色譜。
二、HPLC的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) HPLC有以下特點(diǎn)： 高壓——壓力可達(dá)150~300 Kg/cm2。色譜柱每米降壓為75 Kg/cm2以上。 高速——流速為0.1~10.0 ml/min。 **——可達(dá)5000塔板每米。在一根柱中同時分離成份可達(dá)100種。 高靈敏度——紫外檢測器靈敏度可達(dá)0.01ng。同時消耗樣品少。 HPLC與經(jīng)典液相色譜相比有以下優(yōu)點(diǎn)： 速度快——通常分析一個樣品在15~30 min，有些樣品甚至在5 min內(nèi)即可完成。 分辨率高——可選擇固定相和流動相以達(dá)到***佳分離效果。 靈敏度高——紫外檢測器可達(dá)0.01ng，熒光和電化學(xué)檢測器可達(dá)0.1pg。 柱子可反復(fù)使用——用一根色譜柱可分離不同的化合物。 樣品量少，容易回收——樣品經(jīng)過色譜柱后不被破壞，可以收集單一組分或做制備。
三、色譜法分類
按兩相的物理狀態(tài)可分為：氣相色譜法(GC)和液相色譜法(LC)。氣相色譜法適用于分離揮發(fā)性化合物。GC根據(jù)固定相不同又可分為氣固色譜法(GSC)和氣液色譜法(GLC)，其中以GLC應(yīng)用***廣。液相色譜法適用于分離低揮發(fā)性或非揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)。LC同樣可分為液固色譜法(LSC)和液液色譜法(LLC)。此外還有超臨界流體色譜法(SFC)，它以超臨界流體（界于氣體和液體之間的一種物相）為流動相（常用CO2），因其擴(kuò)散系數(shù)大，能很快達(dá)到平衡，故分析時間短，特別適用于手性化合物的拆分。 按試驗(yàn)方法分為吸附色譜法(AC)、分配色譜法(DC)、離子交換色譜法(IEC)、排阻色譜法(EC，又稱分子篩、凝膠過濾(GFC)、凝膠滲透色譜法(GPC)和親和色譜法。（此外還有電泳。） 按操作形式可分為紙色譜法(PC)、薄層色譜法(TLC)、柱色譜法。
四、色譜分離試驗(yàn)方法
**液相色譜法按分離機(jī)制的不同分為液固吸附色譜法、液液分配色譜法（正相與反相）、離子交換色譜法、離子對色譜法及分子排阻色譜法。
1．液固色譜法
使用固體吸附劑，被分離組分在色譜柱上分離試驗(yàn)方法是根據(jù)固定相對組分吸附力大小不同而分離。分離過程是一個吸附－解吸附的平衡過程。常用的吸附劑為硅膠或氧化鋁，粒度5~10μm。適用于分離分子量200~1000的組分，大多數(shù)用于非離子型化合物，離子型化合物易產(chǎn)生拖尾。常用于分離同分異構(gòu)體。
2．液液色譜法
使用將特定的液態(tài)物質(zhì)涂于擔(dān)體表面，或化學(xué)鍵合于擔(dān)體表面而形成的固定相，分離試驗(yàn)方法是根據(jù)被分離的組分在流動相和固定相中溶解度不同而分離。分離過程是一個分配平衡過程。 涂布式固定相應(yīng)具有良好的惰性；流動相必須預(yù)先用固定相飽和，以減少固定相從擔(dān)體表面流失；溫度的變化和不同批號流動相的區(qū)別常引起柱子的變化；另外在流動相中存在的固定相也使樣品的分離和收集復(fù)雜化。由于涂布式固定相很難避免固定液流失，現(xiàn)在已很少采用?，F(xiàn)在多采用的是化學(xué)鍵合固定相，如C18、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。 液液色譜法按固定相和流動相的極性不同可分為正相色譜法(NPC)和反相色譜法(RPC)。
正相色譜法
采用極性固定相（如聚乙二醇、氨基與腈基鍵合相）；流動相為相對非極性的疏水性溶劑（烷烴類如正已烷、環(huán)已烷），常加入乙醇、異丙醇、四氫呋喃、三氯甲烷等以調(diào)節(jié)組分的保留時間。常用于分離中等極性和極性較強(qiáng)的化合物（如酚類、胺類、羰基類及氨基酸類等）。
反相色譜法
一般用非極性固定相（如C18、C8）；流動相為水或緩沖液，常加入甲醇、乙腈、異丙醇、丙酮、四氫呋喃等與水互溶的有機(jī)溶劑以調(diào)節(jié)保留時間。適用于分離非極性和極性較弱的化合物。RPC在現(xiàn)代液相色譜中應(yīng)用***為廣泛，據(jù)統(tǒng)計(jì)，它占整個HPLC應(yīng)用的80%左右。 隨著柱填料的快速發(fā)展，反相色譜法的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，現(xiàn)已應(yīng)用于某些無機(jī)樣品或易解離樣品的分析。為控制樣品在分析過程的解離，常用緩沖液控制流動相的pH值。但需要注意的是，C18和C8使用的pH值通常為2.5~7.5（2~8），太高的pH值會使硅膠溶解，太低的pH值會使鍵合的烷基脫落。有報告新商品柱可在pH 1.5~10范圍操作。
正相色譜法與反相色譜法比較表
正相色譜法? 反相色譜法
固定相極性? 高～中? 中～低
流動相極性 低～中? 中～高
組分洗脫次序 極性小先洗出? 極性大先洗出
從上表可看出，當(dāng)極性為中等時正相色譜法與反相色譜法沒有明顯的界線（如氨基鍵合固定相）。
3．離子交換色譜法
固定相是離子交換樹脂，常用苯乙烯與二乙烯交聯(lián)形成的聚合物骨架，在表面未端芳環(huán)上接上羧基、磺酸基（稱陽離子交換樹脂）或季氨基（陰離子交換樹脂）。被分離組分在色譜柱上分離試驗(yàn)方法是樹脂上可電離離子與流動相中具有相同電荷的離子及被測組分的離子進(jìn)行可逆交換，根據(jù)各離子與離子交換基團(tuán)具有不同的電荷吸引力而分離。 緩沖液常用作離子交換色譜的流動相。被分離組分在離子交換柱中的保留時間除跟組分離子與樹脂上的離子交換基團(tuán)作用強(qiáng)弱有關(guān)外，它還受流動相的pH值和離子強(qiáng)度影響。pH值可改變化合物的解離程度，進(jìn)而影響其與固定相的作用。流動相的鹽濃度大，則離子強(qiáng)度高，不利于樣品的解離，導(dǎo)致樣品較快流出。 離子交換色譜法主要用于分析有機(jī)酸、氨基酸、多肽及核酸。
4．離子對色譜法
又稱偶離子色譜法，是液液色譜法的分支。它是根據(jù)被測組分離子與離子對試劑離子形成中性的離子對化合物后，在非極性固定相中溶解度增大，從而使其分離效果改善。主要用于分析離子強(qiáng)度大的酸堿物質(zhì)。 分析堿性物質(zhì)常用的離子對試劑為烷基磺酸鹽，如戊烷磺酸鈉、辛烷磺酸鈉等。另外高氯酸、三氟乙酸也可與多種堿性樣品形成很強(qiáng)的離子對。 分析酸性物質(zhì)常用四丁基季銨鹽，如四丁基溴化銨、四丁基銨磷酸鹽。 離子對色譜法常用ODS柱（即C18），流動相為甲醇-水或乙腈-水，水中加入3~10 mmol/L的離子對試劑，在**的pH值范圍內(nèi)進(jìn)行分離。被測組分保時間與離子對性質(zhì)、濃度、流動相組成及其pH值、離子強(qiáng)度有關(guān)。
5．排阻色譜法
固定相是有**孔徑的多孔性填料，流動相是可以溶解樣品的溶劑。小分子量的化合物可以進(jìn)入孔中，滯留時間長；大分子量的化合物不能進(jìn)入孔中，直接隨流動相流出。它利用分子篩對分子量大小不同的各組分排阻能力的差異而完成分離。常用于分離高分子化合物，如組織提取物、多肽、蛋白質(zhì)、核酸等。
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