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首頁(yè) > 技術(shù)與支持 > 液相色譜法分類(lèi)
液相色譜法分類(lèi)
點(diǎn)擊次數:3096 更新時(shí)間:2015-12-02

液相色譜按其固定相的性質(zhì)可分為凝膠色譜、疏水性液相色譜、反相液相色譜、離子交換液相色譜、親和液相色譜以及聚焦液相色譜等類(lèi)型。用不同類(lèi)型的液相色譜分離或分析各種化合物的原理基本上與相對應的普通液相層析的原理相似。其不同之處是液相色譜靈敏、快速、分辨率高、重復性好,且須在色譜儀中進(jìn)行。 

液相色譜法的主要類(lèi)型及其分離原理 

根據分離機制的不同,液相色譜法可分為下述幾種主要類(lèi)型: 

 

1 .液 — 液分配色譜法(Liquid-liquid Partition Chromatography)及化學(xué)鍵合相色譜(Chemically Bonded Phase Chromatography) 

 

流動(dòng)相和固定相都是液體。流動(dòng)相與固定相之間應互不相溶(極性不同,避免固定液流失),有一個(gè)明顯的分界面。當試樣進(jìn)入色譜柱,溶質(zhì)在兩相間進(jìn)行分配。達到平衡時(shí),服從于下式: 

 

 

 

式中,cs—溶質(zhì)在固定相中濃度;cm--溶質(zhì)在流動(dòng)相中的濃度; Vs—固定相的體積;Vm—流動(dòng)相的體積。LLPC與GPC有相似之處,即分離的順序取決于K,K大的組分保留值大;但也有不同之處,GPC中,流動(dòng)相對K影響不大,LLPC流動(dòng)相對K影響較大。 

 

a. 正相液 — 液分配色譜法(Normal Phase liquid Chromatography): 流動(dòng)相的極性小于固定液的極性。 

 

b. 反相液 — 液分配色譜法(Reverse Phase liquid Chromatography): 流動(dòng)相的極性大于固定液的極性。 

 

c. 液 — 液分配色譜法的缺點(diǎn):盡管流動(dòng)相與固定相的極性要求*不同,但固定液在流動(dòng)相中仍有微量溶解;流動(dòng)相通過(guò)色譜柱時(shí)的機械沖擊力,會(huì )造成固定液流失。上世紀70年代末發(fā)展的化學(xué)鍵合固定相(見(jiàn)后),可克服上述缺點(diǎn)?,F在應用很廣泛(70~80%)。 

 

2 .液 — 固色譜法 

 

流動(dòng)相為液體,固定相為吸附劑(如硅膠、氧化鋁等)。這是根據物質(zhì)吸附作用的不同來(lái)進(jìn)行分離的。其作用機制是:當試樣進(jìn)入色譜柱時(shí),溶質(zhì)分子 (X) 和溶劑分子(S)對吸附劑表面活性中心發(fā)生競爭吸附(未進(jìn)樣時(shí),所有的吸附劑活性中心吸附的是S),可表示如下: 

 

Xm + nSa ====== Xa + nSm 

 

式中:Xm--流動(dòng)相中的溶質(zhì)分子;Sa--固定相中的溶劑分子;Xa--固定相中的溶質(zhì)分子;Sm--流動(dòng)相中的溶劑分子。 

 

當吸附競爭反應達平衡時(shí): 

 

K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa] 

 

式中:K為吸附平衡常數。[討論:K越大,保留值越大。] 

 

3 .離子交換色譜法(Ion-exchange Chromatography) 

 

IEC是以離子交換劑作為固定相。IEC是基于離子交換樹(shù)脂上可電離的離子與流動(dòng)相中具有相同電荷的溶質(zhì)離子進(jìn)行可逆交換,依據這些離子以交換劑具有不同的親和力而將它們分離。 

 

以陰離子交換劑為例,其交換過(guò)程可表示如下: 

 

X-(溶劑中) + (樹(shù)脂-R4N+Cl-)=== (樹(shù)脂-R4N+ X-) + Cl- (溶劑中) 

 

當交換達平衡時(shí): 

 

KX=[-R4N+ X-][ Cl-]/[-R4N+Cl-][ X-] 

 

分配系數為: 

 

DX=[-R4N+ X-]/[X-]= KX [-R4N+Cl-]/[Cl-] 

 

[討論:DX與保留值的關(guān)系] 

 

凡是在溶劑中能夠電離的物質(zhì)通常都可以用離子交換色譜法來(lái)進(jìn)行分離。 

 

4 .離子對色譜法(Ion Pair Chromatography) 

 

離子對色譜法是將一種 ( 或多種 ) 與溶質(zhì)分子電荷相反的離子 ( 稱(chēng)為對離子或反離子 ) 加到流動(dòng)相或固定相中,使其與溶質(zhì)離子結合形成疏水型離子對化合物,從而控制溶質(zhì)離子的保留行為。其原理可用下式表示: 

 

X+水相 + Y-水相 === X+Y-有機相 

 

式中:X+水相--流動(dòng)相中待分離的有機離子(也可是陽(yáng)離子);Y-水相--流動(dòng)相中帶相反電荷的離子對(如氫氧化四丁基銨、氫氧化十六烷基*銨等);X+Y---形成的離子對化合物。 

 

當達平衡時(shí): 

 

KXY = [X+Y-]有機相/[ X+]水相[Y-]水相 

 

根據定義,分配系數為: 

 

DX= [X+Y-]有機相/[ X+]水相= KXY [Y-]水相 

 

[討論:DX與保留值的關(guān)系] 

 

離子對色譜法(特別是反相)發(fā)解決了以往難以分離的混合物的分離問(wèn)題,諸如酸、堿和離子、非離子混合物,特別是一些生化試樣如核酸、核苷、生物堿以及藥物等分離。 

 

5 .離子色譜法(Ion Chromatography) 

 

用離子交換樹(shù)脂為固定相,電解質(zhì)溶液為流動(dòng)相。以電導檢測器為通用檢測器,為消除流動(dòng)相中強電解質(zhì)背景離子對電導檢測器的干擾,設置了抑制柱。試樣組分在分離柱和抑制柱上的反應原理與離子交換色譜法相同。 

 

以陰離子交換樹(shù)脂(R-OH)作固定相,分離陰離子(如Br-)為例。當待測陰離子Br-隨流動(dòng)相(NaOH)進(jìn)入色譜柱時(shí),發(fā)生如下交換反應(洗脫反應為交換反應的逆過(guò)程): 

 

 

 

抑制柱上發(fā)生的反應: 

 

R-H+ + Na+OH- === R-Na+ + H2O 

 

R-H+ + Na+Br- === R-Na+ + H+Br- 

 

可見(jiàn),通過(guò)抑制柱將洗脫液轉變成了電導值很小的水,消除了本底電導的影響;試樣陰離子Br-則被轉化成了相應的酸H+Br-,可用電導法靈敏的檢測。 

 

離子色譜法是溶液中陰離子分析的方法。也可用于陽(yáng)離子分析。 

6 .空間排阻色譜法(Steric Exclusion Chromatography) 

 

空間排阻色譜法以凝膠 (gel) 為固定相。它類(lèi)似于分子篩的作用,但凝膠的孔徑比分子篩要大得多,一般為數納米到數百納米。溶質(zhì)在兩相之間不是靠其相互作用力的不同來(lái)進(jìn)行分離,而是按分子大小進(jìn)行分離。分離只與凝膠的孔徑分布和溶質(zhì)的流動(dòng)力學(xué)體積或分子大小有關(guān)。試樣進(jìn)入色譜柱后,隨流動(dòng)相在凝膠外部間隙以及孔穴旁流過(guò)。在試樣中一些太大的分子不能進(jìn)入膠孔而受到排阻,因此就直接通過(guò)柱子,首先在色譜圖上出現,一些很小的分子可以進(jìn)入所有膠孔并滲透到顆粒中,這些組分在柱上的保留值zui大,在色譜圖上zui后出現。

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