色谱分析 (上海交通大学课件)【PPT】课件

1、色谱分析色谱分析 教师：柴晓兰教师：柴晓兰2009.9.2720082008年毕业于上海交通大学（博士年毕业于上海交通大学（博士）重现1903年年俄罗斯植物学家俄罗斯植物学家Tsweet茨维特茨维特植物提取液植物提取液CaCO3玻璃柱玻璃柱石油醚淋洗石油醚淋洗色谱色：颜色谱：图谱1906年茨维特论文发表创建19031903液相 石油醚固相 CaCO3流动相石油醚固定相 CaCO3两相本本质：质：混混合合物物分分离离迁移固定液载气12.1 色谱法分类填充柱色谱毛细管色谱分配色谱离子色谱排阻色谱等气相色谱液相色谱气体液体超临界流动相分离效率高分离效率高检测灵敏度高检测灵敏度高多组分、复杂样品的测定

2、多组分、复杂样品的测定应用范围广：生命应用范围广：生命/ /药物食品药物食品/ /环境环境载气系统载气系统进样系统进样系统色谱柱色谱柱检测器检测器气相色谱分析流程示意图1 载气钢瓶； 2 减压阀；3 干燥管； 4 针形阀；5 流量计； 6 压力表；7 进样器； 9 色谱室； 10 检测器； 11 记录仪控制面板 Combi Pal 三合一装置顶空加热装置利用被测样品（气利用被测样品（气- -液和气液和气- -固）加热平衡后，取其固）加热平衡后，取其挥发气体部分进入气相色谱仪分析。挥发气体部分进入气相色谱仪分析。填充柱毛细管柱(开管柱)内径粗 3-5mm柱长 1-3m/常用不锈钢内径细 0.2-

3、0.5mm柱长 20-100m/常用石英过去时现在时目前GC的主流主要为开管柱 open tubular column管内壁涂渍固定液，无载体空心管主要特点分离能力强分析时间快柱容量小适用更复杂对象高载气流速进样量小/分流分流比常20:1原因：柱容量小原因：柱容量小毛细管柱进样量必须极小（一般液样10-210-3微升，气样约1微升）何时不用分流？热导检测器氢火焰离子检测器电子捕获检测器火焰光度检测器质谱检测器TCD thermal conductivity detectorFPD flame photometric detectorFID hydrogen flame ionization d

4、etectorMSD mass spectrum detectorECD electron capture detector热敏电阻热敏电阻不同气体的热扩散作用改变电阻不同气体的热扩散作用改变电阻“万能万能”检测器，但是灵敏度低检测器，但是灵敏度低 常用于填充柱和浓度较大时常用于填充柱和浓度较大时热敏电阻丝R参热敏电阻丝R测载气+组份参比池测量池纯载气构造（1）含碳物质氢火焰中离子化）含碳物质氢火焰中离子化（2）外电场作用形成电流）外电场作用形成电流, 与与待测物质量正比待测物质量正比（1）检测含碳有机化合物更通用）检测含碳有机化合物更通用 确定每个色谱峰代表何种物质确定每个色谱峰代表何种物质

5、利用气相色谱的检测信号峰高或峰面积，进行定量和半定量分析利用气相色谱的检测信号峰高或峰面积，进行定量和半定量分析纯标准样对照纯标准样对照文献值对照文献值对照仪器联用定性仪器联用定性保留值标样加入双柱定性相对保留值保留指数GC-MSGC-NIR身高法找人！流行中！色谱自身定性保留值定量校正因子绝对校正因子相对校正因子原因原因: :不同检测器对不同组分的灵敏度不同iiimfAsiifff测量f 常用标准物:苯(TCD), 正庚烷（FID)自身测得,受条件影响相对某种标准物/便于比较iiiAfm 121%100100()iiinjijimfAimmmfA 特点及要求： 简便、准确 进样量/操作条件对

6、结果影响不大(同时) 试样中所有组分必须全出峰内标物要满足以下要求内标物要满足以下要求：试样中无试样中无与被测组分性质相似与被测组分性质相似不与待测组分反应不与待测组分反应峰邻近又较好分离峰邻近又较好分离目的目的: :为为消除消除进样量、操作进样量、操作条件条件对色谱定量的对色谱定量的影响影响方法方法: :定量定量地将地将内标内标准物质准物质加入试样加入试样中并混匀中并混匀常用定量方法方法: 已知浓度标准系列作工作曲线要求:进样量和分离操作条件必须相同 y = 0.3617x + 0.0034R2 = 0.99940.00.20.40.60.800.511.52常用定量方法热导检测器氢火焰离子

7、检测器电子捕获检测器火焰光度检测器质谱检测器TCD thermal conductivity detectorFPD flame photometric detectorFID hydrogen flame ionization detectorMSD mass spectrum detectorECD electron capture detector商品名: HP-INNOWax30m0.25mm0.25um聚乙二醇: 极性强商品名: HP-130m0.25mm0.25um二甲基聚硅氧烷: 弱极性乙苯/对/间/邻二甲苯分成4峰乙苯/对间/邻二甲苯只有3峰固定液极性 由图可见存在最佳流速（u

8、opt）。实际流速通常稍大于最佳流速，以缩短分析时间。CBuCuBuHuCuBAHopt20dd低于固定液使用温度低于固定液使用温度低于组分沸点低于组分沸点能低则低！能低则低！问什么要采用分流技术？问什么要采用分流技术？确定待测样是否符合GC要求沸点低，沸点低，350350o oC,C,易挥易挥发，热稳定发，热稳定浓度尽可能低：小于10ppm待测样不能含有水份(特殊柱：水样)溶剂沸点尽可能低，尽量不选用丙酮柱温要低于固定液使用温度样品必须经过0.45m或0.22m的滤膜过滤测定对象拓展检测器不同项目项目LCHPLC色谱柱柱长色谱柱柱长/cm10-20010-25色谱柱柱内径色谱柱柱内径/mm1

9、0-503-5固定相粒度：粒径固定相粒度：粒径/m75-6005-50色谱柱入口压力色谱柱入口压力/Mpa0.001-0.12-20色谱柱柱效色谱柱柱效/(理论塔板数理论塔板数/m)2-502105-5104进样量进样量/g1-1010-6-10-2分析时间分析时间/h1-200.05-1.01 1、农药残留量分析、农药残留量分析 ：含氯农药：含氯农药 、有机磷、有机磷 农药农药 、除虫菊等、除虫菊等2 2、致癌物质、致癌物质 ：硝基呋喃及其代谢物、霉：硝基呋喃及其代谢物、霉 素素 、亚硝胺、苯并芘等、亚硝胺、苯并芘等3 3、水质分析：内分泌污染物等、水质分析：内分泌污染物等4 4、其它、其它

10、1 1、蛋白质分析、蛋白质分析2 2、肽类的分析、肽类的分析3 3、核酸、核酸4 4、氨基酸、氨基酸 5 5、其它、其它1 1、新药研发：目标物的检测、纯度等、新药研发：目标物的检测、纯度等2 2、药品的预处理：片剂，油膏，水剂等、药品的预处理：片剂，油膏，水剂等3 3、体液：血、尿、脊椎液、唾液等、体液：血、尿、脊椎液、唾液等4 4、抗菌素、抗菌素 ：青霉素：青霉素 、甾族、甾族( (激素激素) )等等 5 5、其它、其它进样口检测器色谱图色谱柱溶剂泵混合器溶剂柜溶剂柜真空脱气机真空脱气机 G1322A四元泵四元泵 G1311A装有高分子膜装有高分子膜的真空容器。的真空容器。溶解气体的分溶解

11、气体的分子尺寸较小，子尺寸较小，与高分子膜有与高分子膜有更强的亲和力更强的亲和力。 只有一个泵，配只有一个泵，配有比例阀，能够有比例阀，能够在不同时间吸取在不同时间吸取不同溶剂不同溶剂自动进样自动进样100100样品盘样品盘/ /机器手机器手/ /自动洗针自动洗针机械手样品盘柱温箱外挂架UV/VisUV/Vis双灯，全波长检测，需选择目标分析物的特征波长即可，兼顾强度与噪声水平双灯，全波长检测，需选择目标分析物的特征波长即可，兼顾强度与噪声水平检测器钨灯钨灯耦合透镜耦合透镜氘灯氘灯光源透镜光源透镜(消色差透镜消色差透镜)氧化钬滤光片氧化钬滤光片支撑透镜支撑透镜Flow cell光谱透镜光谱透镜

12、光栅光栅阵列阵列狭缝狭缝MSDMSD进样器高压泵流动相色谱柱检测器数据处理反相反相HPLC 极性极性:固定相固定相 流动相流动相 固定相固定相 - 极性强极性强 流动相流动相(己烷己烷, 庚烷庚烷)- 极性极性弱弱 极性物质后出峰极性物质后出峰正相色谱正相色谱 20%反相色谱反相色谱80%正相色谱正相色谱 20%反相色谱反相色谱80%与固定相与固定相极性相近极性相近tR长长主流类型类型性质性质色谱分离方式色谱分离方式烷基C8非极性反相、离子对烷基C18非极性反相、离子对苯基非极性反相芳硝基弱极性反相或正相氰基极性正相（反相）氨基极性正相（反相、阴离子交换）色谱柱的类型及适用范围色谱柱的类型及适

13、用范围常用溶剂：乙腈、甲醇、水等乙腈、甲醇、水等等度洗脱：流动相比例恒定流动相比例恒定梯度洗脱：逐步提高有机溶剂比例逐步提高有机溶剂比例实际使用：甲醇甲醇- -水水/ /乙腈乙腈- -水混合体系水混合体系进样前，必须检测样品进样前，必须检测样品pH值，允许范围值，允许范围27样品必须经过样品必须经过0.45m或或0.22m的的滤膜过滤滤膜过滤进进HPLC的样品需要严格控制样品的浓度范围，防止系统污的样品需要严格控制样品的浓度范围，防止系统污染及平头峰的出现。染及平头峰的出现。连接色谱柱时，应注意连接方向，防止反接、反冲色谱柱。连接色谱柱时，应注意连接方向，防止反接、反冲色谱柱。每次实验结束时，

14、应使色谱柱内充满纯有机溶剂。每次实验结束时，应使色谱柱内充满纯有机溶剂。HPLC流动相的所有溶剂至少需经过流动相的所有溶剂至少需经过G4砂芯漏斗的过滤，砂芯漏斗的过滤，且需要超声脱气且需要超声脱气 HPLC流动相的溶剂至少应为流动相的溶剂至少应为HPLC级级/色谱级并与填料相色谱级并与填料相匹配，水应为高纯水（在夏季应每天更换）匹配，水应为高纯水（在夏季应每天更换） 严禁长时间以纯水作为流动相严禁长时间以纯水作为流动相 最好用流动相溶样最好用流动相溶样缓冲液的缓冲液的pH值，在填料的允许范围（一般为值，在填料的允许范围（一般为pH2-8）内）内若需要使用缓冲液，也应控制浓度，一般使用若需要使用缓冲液，也应控制