药物分析方法

1、第二章第二章 药物分析方法药物分析方法 分析化学部分分析化学部分长春中医药大学学生学生:06级药事管理级药事管理v5.1色谱分析法概论色谱分析法概论第五节第五节 色谱法色谱法 chromatography 一、色谱法的由来一、色谱法的由来 11906年由俄国植物学家年由俄国植物学家Tsweet创立创立 植物色素分离植物色素分离见图示见图示 2现在：一种重要的分离、分析技术现在：一种重要的分离、分析技术 分离混合物各组分并加以分析分离混合物各组分并加以分析 固定相固定相除了固体，还可以是液体除了固体，还可以是液体 流动相流动相液体或气体液体或气体 色谱柱色谱柱各种材质和尺寸各种材质和尺寸 被分离

2、组分被分离组分不再仅局限于有色物质不再仅局限于有色物质图示固定相固定相CaCO3颗粒颗粒流动相流动相石油醚石油醚 二、色谱法定义、实质和目的二、色谱法定义、实质和目的定义：利用物质的物理化学性质建立的分离、分定义：利用物质的物理化学性质建立的分离、分方法方法实质：分离实质：分离目的：定性分析或定量分析目的：定性分析或定量分析三、分类：三、分类： 1按两相分子的聚集状态分：按两相分子的聚集状态分：续前2按固定相的固定方式分：按固定相的固定方式分：3按分离机制分：按分离机制分：5.25.2基本类型色谱法的分离机制基本类型色谱法的分离机制v基本概念：基本概念：固定相固定相（s）；）；流动相流动相（m

3、）分配系数（分配系数（K）：）：是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相（固定相（s）和流动相（）和流动相（m）中的浓度之比）中的浓度之比K =CsCm容量因子（容量因子（k）：）：是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相（固定相（s）和流动相（）和流动相（m）中的质量之比）中的质量之比v四大基本类型色谱四大基本类型色谱（一）吸附色谱法（一）吸附色谱法（二）分配色谱法（二）分配色谱法（三）离子交换色谱法（三）离子交换色谱法（四）空间排阻色谱法（四）空间排阻色谱法（一）吸附色谱法（一）吸附

4、色谱法要求要求： 固定相固定相吸附剂（硅胶或吸附剂（硅胶或Al2O3） 具表面活性吸附中心具表面活性吸附中心分离机制分离机制：见图示见图示吸附系数吸附系数图示分离机制：分离机制： 各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心 利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离吸附吸附解吸解吸再吸附再吸附再解吸再解吸无数次洗脱无数次洗脱分开分开 （二）分配色谱法（二）分配色谱法要求要求： 固定相固定相机械吸附在惰性载体上的液体机械吸附在惰性载体上的液体 流动相流动相必须与固定相不为互溶必须与固定相不为互溶 载体载体惰性，性

5、质稳定，惰性，性质稳定， 不与固定相和流动相发生化学反应不与固定相和流动相发生化学反应分离机制分离机制见图示 狭义分配系数狭义分配系数mmssmsVXVXCCK的浓度为溶质分子在流动相中的浓度为溶质分子在固定相中msCC为流动相的体积为固定相的体积msVV图示分离机制分离机制 利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离 连续萃取过程连续萃取过程 back（三）离子交换色谱法（三）离子交换色谱法要求要求： 固定相固定相离子交换树脂离子交换树脂流动相流动相水为溶剂的缓冲溶液水为溶剂的缓冲溶液被分离组分被分离组分离子型的有机物或无机物离子型的有机物或无机

6、物分离机制分离机制见图示见图示选择性系数选择性系数 mSSmSmSSHHRSOXXRSOXHRSOHXRSOK3333图示分离机制：分离机制： 依据被测组分与离子交换剂交换能力（亲和力）依据被测组分与离子交换剂交换能力（亲和力） 不同而实现分离不同而实现分离 back（四）空间排阻色谱法（四）空间排阻色谱法要求要求： 固定相固定相多孔性凝胶多孔性凝胶 流动相流动相水水凝胶过滤色谱凝胶过滤色谱 流动相流动相有机溶剂有机溶剂凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱 分离机制分离机制见图示见图示渗透系数渗透系数 mSPXXK图示分离机制分离机制： 利用被测组分分子大小不同、在固定相上选择利用被测组分分子大小不同、在

7、固定相上选择性性 渗透实现分离渗透实现分离 back 结论：结论：v四种色谱的分离机制各不相同，分别形成吸附平衡、四种色谱的分离机制各不相同，分别形成吸附平衡、 分配平衡、离子交换平衡和渗透平衡分配平衡、离子交换平衡和渗透平衡 K分别为吸附系数，狭义分配系数，选择性系数和分别为吸附系数，狭义分配系数，选择性系数和 渗透系数渗透系数v除了凝胶色谱法中的除了凝胶色谱法中的K仅与待测分子大小尺寸、凝胶仅与待测分子大小尺寸、凝胶 孔径大小有关外，其他三种孔径大小有关外，其他三种K值都受组分的性质、流值都受组分的性质、流 动相的性质、固定相的性质以及柱温的影响动相的性质、固定相的性质以及柱温的影响v色谱

8、理论的研究包括热力学和动力学两方面。色谱理论的研究包括热力学和动力学两方面。5.25.2色谱法的基本理论色谱法的基本理论塔板理论塔板理论v热力学理论是从相平衡观点来研究分配过程热力学理论是从相平衡观点来研究分配过程v动力学理论是从动力学观点来研究各种动力学因素动力学理论是从动力学观点来研究各种动力学因素对峰展宽的影响对峰展宽的影响速率理论速率理论2.2.色谱柱的柱效能色谱柱的柱效能塔板高度：塔板高度： H = L/nH = L/n理论塔板数理论塔板数色谱柱长色谱柱长同长度的色谱柱塔板数越多，塔板高度同长度的色谱柱塔板数越多，塔板高度H H越小，分离效越小，分离效果越好。果越好。22125451

9、6)(.)(YtYtnRR 色谱柱的理论塔板数按下式计算：色谱柱的理论塔板数按下式计算：1.色谱曲线为正态分布曲线色谱曲线为正态分布曲线2.2.速率理论速率理论范第姆特方程式：范第姆特方程式： H=A+B/U+CU式中：式中：U为流动相平均线速度，为流动相平均线速度， A为涡流扩散项，为涡流扩散项， B/U为分子扩散项，为分子扩散项， CU为传质阻力项。为传质阻力项。减少减少A，B/U，CU三项的值，可以降低塔板高度量，减少三项的值，可以降低塔板高度量，减少色谱峰的扩张，提高柱效。色谱峰的扩张，提高柱效。A A，B/UB/U，CUCU越小，色谱柱的塔板高度越小，色谱柱的塔板高度H H 越小，柱效率越小