5超临界流体色谱法

1、通知：下周（第10周）停课1次第五章第五章 超临界流体色谱法超临界流体色谱法 supercritical fluid chromatographysupercritical fluid chromatography(sfc)6.1 超临界流体色谱法概述超临界流体色谱法概述1 定义定义使用超过临界温度和临界压力的流体（使用超过临界温度和临界压力的流体（supercritical fluid）作流动相的色谱方法。）作流动相的色谱方法。相图相图超临界流体与气体和液体的物理性质比较超临界流体与气体和液体的物理性质比较在在临界点附近临界点附近，温度和压力的微小变化可导致超临界，温度和压力的微小变化可导致

2、超临界流体物理化学性质的显著改变。流体物理化学性质的显著改变。物质状态物质状态密度密度(g/cm3)粘度粘度(g/cm/s)扩散系数扩散系数(cm2/s)气态气态(0.6-2)10-3(1-3) 10-40.1-0.4液态液态0.6-1.6(0.2-3)10-2(0.2-2)10-5scf0.2-0.9(1-9) 10-4(2-7)10-42 特点特点n流动相流动相具有与液体相近的密度，因此它有强溶解性，具有与液体相近的密度，因此它有强溶解性，对分离具对分离具有选择性有选择性。n流动相的黏度近于气体，可减少柱的过程阻力，适合采用细长流动相的黏度近于气体，可减少柱的过程阻力，适合采用细长色谱柱，

3、色谱柱，提高柱效提高柱效。或使用更高的流速，。或使用更高的流速，提高分析速度提高分析速度。n溶质在流动相的扩散系数介于气体和液体之间，具有较快的传溶质在流动相的扩散系数介于气体和液体之间，具有较快的传质速率，使质速率，使分析速度快分析速度快于液相色谱，峰形变窄，于液相色谱，峰形变窄，灵敏度提高灵敏度提高。n改变流动相压力参数即可改变超临界流体的性质，改善色谱分改变流动相压力参数即可改变超临界流体的性质，改善色谱分离。（离。（程序升压法程序升压法）n流动相便宜、流动相便宜、绿色绿色、易除去，可用于、易除去，可用于制备制备。nsfc既可用既可用gc中的检测器，又可用中的检测器，又可用hplc检测器

4、。检测器。n适合于分离分析适合于分离分析难挥发和热稳定性差的物质难挥发和热稳定性差的物质。6.2 sfc仪器结构典型的分析及半制备型超临界流体色谱仪流程典型的分析及半制备型超临界流体色谱仪流程1 流动相输送装置流动相输送装置n室温常压为气体的流动相：可将高压钢瓶中的流动相室温常压为气体的流动相：可将高压钢瓶中的流动相减压至所需压力或用升压泵增压。减压至所需压力或用升压泵增压。n室温常压为液体的流动相：采用无脉动注射泵输送。室温常压为液体的流动相：采用无脉动注射泵输送。2 进样系统进样系统 一般采用一般采用hplc进样部件进样部件六通进样阀六通进样阀3 色谱柱色谱柱n填充柱：填充柱：hplc柱柱

5、n毛细管柱：气相色谱中的开管柱（交联柱）毛细管柱：气相色谱中的开管柱（交联柱）4 检测器检测器 原则上可利用原则上可利用lc和和gc的检测方的检测方法。实际过程主要考虑不同的流体法。实际过程主要考虑不同的流体和检测方法的匹配问题。和检测方法的匹配问题。 hplc检测器，如检测器，如uv、elsd，但在高压下要进行相应改进。但在高压下要进行相应改进。 gc检测器，如检测器，如fid，经毛细管减，经毛细管减压并加热成气体。压并加热成气体。限限压压阀阀6.3 色谱操作条件及其影响因素色谱操作条件及其影响因素流动相，改性剂，添加剂流动相，改性剂，添加剂固定相固定相温度温度压力压力流速流速1. 1. 流

6、动相流动相流体名称流体名称临界压力临界压力(mpa)临界温度临界温度()临界密度临界密度(g/cm3)二氧化碳二氧化碳7.3831.10.433水水217.6374.20.332氨氨112.5132.40.235乙烷乙烷48.132.20.203乙烯乙烯49.79.20.218二氧化氮二氧化氮71.736.50.450丙烷丙烷41.996.60.217戊烷戊烷37.5196.60.232丁烷丁烷37.5135.00.228最常用的流动相为二氧化碳，加入改性剂甲醇、乙醇、乙腈、最常用的流动相为二氧化碳，加入改性剂甲醇、乙醇、乙腈、异丙醇等可改变分配系数异丙醇等可改变分配系数k(容量因子容量因子k

7、)，从而改善分离。，从而改善分离。几种物质的超临界性质几种物质的超临界性质流动相中的改性剂对分离的影响流动相中的改性剂对分离的影响2. 固定相固定相n化学交联的毛细管气相色谱固定相化学交联的毛细管气相色谱固定相n硅胶或硅胶键合色谱固定相（硅胶或硅胶键合色谱固定相（c18，苯基，氰基，二，苯基，氰基，二醇基等）。醇基等）。n对选择性因子有很大影响。同时固定相的选择也要考对选择性因子有很大影响。同时固定相的选择也要考虑流动相的性质。虑流动相的性质。11 a pr 2005131211109876543210retention time (min)00.51.01.52.02.53.03.54.04

8、.55.05.5r espo nse123456a da s -ho dt b bc hiro vo joho 固定相对分离的影响固定相对分离的影响流动相：流动相：co2+meoh + 10 mm nh4oacibuprofen, 布洛芬布洛芬3. 其他参数的影响其他参数的影响n柱压力是重要参数，必须与温度配合将流动相控柱压力是重要参数，必须与温度配合将流动相控制在超临界态的单相区。制在超临界态的单相区。n温度的影响较为复杂，一般大于或等于临界温度。温度的影响较为复杂，一般大于或等于临界温度。n流速可远大于液相色谱流速流速可远大于液相色谱流速6.4 应用1.齐聚物的分析齐聚物的分析2. 甘油三酯甘油三酯3. 手性对映体手性对映体4. 制备制备 色谱柱：色谱柱：db-225 sfc毛细管柱；毛细管柱； 流动相：流动相： co2 ；从；从15mpa程序升压到程序升压到27mpa 从理论上讲，从理论上讲，sfcsfc即可分析即可分析gcgc中不适用的高沸点、低挥发性中不适用的高沸点、低挥发性样品，又比样品，又比hplchplc有更高的柱效和更快的分析速度。有更高的柱效和更快的分析速度。 sfcsfc可选用可