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高效液相色谱HPLC最全解析

嘉峪检测网        2017-05-17 11:08

高效液相色谱法:以气相色谱为基础,在经典液相色谱实验和技术基础上建立的一种液相色谱法。。。

 

HPLC与经典LC区别

主要区别:

固定相差别,输液设备和检测手段。

1.LC:仅作为一种分离手段;

①柱内径1~3cm,固定相粒径>100μm且不均匀;

②常压输送流动相;

③柱效低(H↑,n↓);

④分析周期长;

⑤无法在线检测;

2.HPLC:分离和分析;

①柱内径2~6mm,固定相粒径<10μm(球形,匀浆装柱);

②高压输送流动相;

③柱效高(H↓,n↑);

④分析时间大大缩短;    

⑤可以在线检测;

 

HPLC与GC差别

相同:

兼具分离和分析功能,均可以在线检测;

主要差别:

分析对象的差别和流动相的差别;

1.分析对象

GC:

①能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品;

②高沸点、挥发性差、热稳定性差、离子型及高聚物的样品不可检测,占有机物的20%;

HPLC:

①溶解后能制成溶液的样品;

②不受样品挥发性和热稳定性的限制;

③分子量大、难气化、热稳定性差及高分子;

④和离子型样品均可检测;

⑤用途广泛,占有机物的80%;

2.流动相差别

GC:

①流动相为惰性气体;

②组分与流动相无亲合作用力,只与固定相作用;

HPLC:

①流动相为液体;

②流动相与组分间有亲合作用力,为提高柱的选择性、改善分离度增加了因素,对分离起很大作用;

③流动相种类较多,选择余地广;

④流动相极性和pH值的选择也对分离起到重要作用;

⑤选用不同比例的两种或两种以上液体作为流动相;

⑥可以增大分离选择性;

3.操作条件差别

GC:

加温操作;

HPLC:

①室温;

②高压;(粘度大,峰展宽小)

HPLC法中分离条件的选择

 

1.固定相与装柱方法的选择:

选粒径小的、分布均匀的球形固定相(dp≤10μm);

首选化学键合相,匀浆法装柱;

2.流动相及其流速的选择:

选粘度小、低流速的流动相—甲醇,1mL/min;

3.柱温的选择:

选室温25℃左右;

 

各类高效液相色谱法 

(一)液固吸附色谱法(LSC)      

 流动相为液体,固定相为固体吸附剂;
1.分离机制:

利用溶质分子占据固定相表面吸附活性中心能力差异; 
分离前提:

K不等或k不等;
2.固定相:

与LC比,固定相粒径不同(<10μm); 
3.流动相:

底剂(烷烃)+有机极性调节剂;   
※例:正己烷或庚烷+氯仿。。。
4.影响K的因素:

与固定相性质和流动相性质有关;
溶质分子极性↑,洗脱能力↓,k↑,tR↑;
溶剂系统极性↑,洗脱能力↑,k↓,tR↓;
注:调节溶剂极性,可以控制组分的保留时间;
5.出柱顺序:

强极性组分后出柱,弱极性组分先出柱;
6.硅胶吸水量↑,LSC→LLC
硅胶含水量较小,吸附色谱,硅胶极性较大;
硅胶含水量>17% ,分配色谱,硅胶失活→载体;
吸附的水→固定液
(二)液-液分配色谱法(LLC)
1.分离机制:

利用组分在两相中溶解度的差异
2.固定相:

载体+固定液(物理或机械涂渍法)
缺点:

系统内部压力大,易流失,不实用
固定液-极性→NLLC

固定液-非极性→RLLC
3.①正相色谱-固定液极性>流动相极性(NLLC)
极性小的组分先出柱,极性大的组分后出柱:适于分离极性组分;
②反相色谱-固定液极性<流动相极性(RLLC)

极性大的组分先出柱,极性小的组分后出柱:适于分离非极性组分;
(三)化学键合相色谱法(BPC)
1.化学键合相 
(1)分离机制:

分配+吸附(以LLC为基础);
(2)特点:
 1)不易流失;
 2)热稳定性好;
 3)化学性能好;
 4)载样量大;
 5)适于梯度洗脱;
2.反相键合相色谱
(1)分离机制:

疏溶剂理论; 
正相-流动相与溶质排斥力强,作用时间↑,K↑,组分tR↑;
反相-流动相与溶质排斥力弱,作用时间↓,K↓,组分tR↓;
(2)固定相:

极性小的烷基键合相;
C8柱,C18柱(ODS柱-HPLC约80%问题);
(3)流动相:

极性大的甲醇-水或乙腈-水;
流动相极性>固定相极性;
底剂+有机调节剂(极性调节剂);
例:水+甲醇,乙腈,THF;
(4)流动相极性与k的关系:

流动相极性↑,洗脱能力↓,k↑,组分tR↑
(5)出柱顺序:

极性大的组分先出柱;

极性小的组分后出柱;
(6)适用:

非极性~中等极性组分(HPLC 80%问题)

3.正相键合相色谱
(1)分离机制:

溶质分子与固定相之间定向作用力、诱导力、或氢键作用力
(2)固定相:

极性大的氰基或氨基键合相;
(3)流动相:

极性小(同LSC);底剂+有机极性调节剂; 
例:正己烷+氯仿-甲醇,氯仿-乙醇;
(4)流动相极性与K的关系:
流动相极性↑,洗脱能力↑,组分tR↓,k↓;
(5)出柱顺序:

结构相近组分,极性小的组分先出柱,极性大的组分后出柱;
(6)适用:
氰基键合相与硅胶的柱选择性相似(极性稍小),分离物质也相似;
氨基键合相与硅胶性质差别大,碱性,分析极性大物质、糖类等;
4.离子对色谱和离子抑制色谱
反相离子对色谱法(IPC或PIC) 
反相色谱中,在极性流动相中加入离子对试剂,使被测组分与其中的反离子形成中性离子对,增加K和tR,以改善分离;
(1)离子对试剂:

烷基磺酸钠→分析碱
四丁基季胺盐→分析酸
(2)影响K的因素:
a.与m的极性有关(同反相色谱);
b.与R的链长有关:R↑长,极性↓小,tR↑,k↑;
(3)适用:

较强的有机酸、碱;

反相离子抑制色谱;
在反相色谱中,通过加入缓冲溶液调节流动相pH值,抑制;
组分解离,增加其K和tR,以达到改善分离目的;
1)离子抑制剂:

弱酸、弱碱性物质;

 pH一定的缓冲溶液;
2)K的影响因素:

与流动相极性有关,还与pH值有关;
选择流动相:

应同时考虑极性及pH值; 
酸性物质-加入酸HAc,tR↑,K↑; 
碱性物质-加入碱NH3·H2O,tR↑,K↑;  
调节pH范围:

3.0~8.0;
pH>8.0破坏键合相与载体的结合;
pH<3.0腐蚀柱子;
3)适用:

极弱酸碱物质;
pH=3~7弱酸;

pH=7~8弱碱;

两性化合物。

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来源:AnyTesting