液相色譜流動相的性質要求
液相色譜流動相的性質要求
一個理想的液相色譜流動相溶劑應具有低粘度、與檢測器兼容性好、易于得到純品和低毒性等特征。
選好填料（固定相）后，強溶劑使溶質在填料表面的吸附減少，相應的容量因子k降低；而較弱的溶劑使溶質在填料表面吸附增加，相應的容量因子k升高。因此，k值是流動相組成的函數。塔板數N一般與流動相的粘度成反比。所以選擇流動相時應考慮以下幾個方面：
①流動相應不改變填料的**性質。低交聯度的離子交換樹脂和排阻色譜填料有時遇到某些有機相會溶脹或收縮，從而改變色譜柱填床的性質。堿性流動相不能用于硅膠柱系統。酸性流動相不能用于氧化鋁、氧化鎂等吸附劑的柱系統。
②純度。色譜柱的壽命與大量流動相通過有關，特別是當溶劑所含雜質在柱上積累時。
③必須與檢測器匹配。使用UV檢測器時，所用流動相在檢測波長下應沒有吸收，或吸收很小。當使用示差折光檢測器時，應選擇折光系數與樣品差別較大的溶劑作流動相，以提高靈敏度。
④粘度要低（應<2cp）。高粘度溶劑會影響溶質的擴散、傳質，降低柱效，還會使柱壓降增加，使分離時間延長。***好選擇沸點在100℃以下的流動相。
⑤對樣品的溶解度要適宜。如果溶解度欠佳，樣品會在柱頭沉淀，不但影響了純化分離，且會使柱子惡化。
⑥樣品易于回收。應選用揮發性溶劑。
液相色譜儀使用完畢后還需要保養嗎？答案是肯定的；
液相色譜儀作為實驗室常見的一款儀器，不僅在使用時注意維護，在使用完畢后更要注意保養：
1、短期停機
在完成一天工作以后，都要停機等第二天再繼續工作，則可按以下步驟停機。
A）關閉二次儀表（記錄儀、積分儀或色譜工作站）。
B）關閉檢測器電源（同時切斷柱箱溫度檢測器的電源）。
C）停止恒流泵工作，然后切斷其電源。
D）用二次蒸餾水沖洗進樣閥的進樣孔（在“LOAD”和“INJECT”兩個位置）。
E）切斷實驗室工作電源，加滿盛液瓶中的流動相，待第二天使用。
F）將儀器罩上防塵罩。
2、長期停機
液相色譜儀數周或數月暫不使用，這時除按《短期停機》的A）～D）步驟處理外，還須完成以下步驟：
A）拆下恒流泵的流動相盛液瓶，換上色譜柱指定的保護試劑（例：甲醇、去離子水等），開啟泵數分鐘（流速0.5mL/min~1.5mL/min）后停泵。
B）從系統中拆下色譜柱，用專用的密封螺帽將柱管兩端密封后保存。
C）用普通φ1.6導管替代分離柱聯結。
D）用二次蒸餾水或去離子水輸入輸液泵，開啟泵，流量1mL/min~2mL/min，沖洗泵體、進樣閥、檢測器流通池數分鐘，在沖洗過程切換六通閥數次，使定量管得到清洗。
E）拆除替代柱的導管、泵輸入端和出口的導管和流通池輸入、輸出口導管，分別用螺帽密封輸液泵出口和流通池輸入、輸出口。
F）撥下總電源接線板的插頭，貯存好專用的流動相和樣品，用干布擦洗儀器，罩上防塵罩。
G）檢測器存放地點應干燥。
**液相色譜儀(HPLC)是分析實驗室常用的測試儀器之一，其應用越來越廣泛。此種儀器在使用過程中，難免會出現各種各樣的問題，并將直接影響到所測數據的準確性和儀器的正常工作。
高 效 液 相 色 譜我國藥典收載**液相色譜法項目和數量比較表：方法 項目 數量
1985年版 1990年版 1995年版 2000年版
HPLC法 鑒別? 9 34 150
檢查? 12 40 160
含量測定 7 60 117 387
鑒于HPLC應用在藥品分析中越來越多，因此每一個藥品分析人員應該掌握并應用HPLC。
I．概論
一、液相色譜理論發展簡況 色譜法的分離試驗方法是：溶于流動相(mobile phase)中的各組分經過固定相時，由于與固定相(stationary phase)發生作用（吸附、分配、離子吸引、排阻、親和）的大小、強弱不同，在固定相中滯留時間不同，從而先后從固定相中流出。又稱為色層法、層析法。 色譜法***早是由俄國植物學家茨維特（Tswett）在1906年研究用碳酸鈣分離植物色素時發現的，色譜法(Chromatography)因之得名。后來在此基礎上發展出紙色譜法、薄層色譜法、氣相色譜法、液相色譜法。 液相色譜法開始階段是用大直徑的玻璃管柱在室溫和常壓下用液位差輸送流動相，稱為經典液相色譜法，此方法柱效低、時間長（常有幾個小時）。**液相色譜法(High performance Liquid Chromatography，HPLC)是在經典液相色譜法的基礎上，于60年代后期引入了氣相色譜理論而迅速發展起來的。它與經典液相色譜法的區別是填料顆粒小而均勻，小顆粒具有高柱效，但會引起高阻力，需用高壓輸送流動相，故又稱高壓液相色譜法(High Pressure Liquid Chromatography，HPLC)。又因分析速度快而稱為高速液相色譜法(High Speed Liquid Chromatography，HSLP)。也稱現代液相色譜。
二、HPLC的特點和優點 HPLC有以下特點： 高壓——壓力可達150~300 Kg/cm2。色譜柱每米降壓為75 Kg/cm2以上。 高速——流速為0.1~10.0 ml/min。 **——可達5000塔板每米。在一根柱中同時分離成份可達100種。 高靈敏度——紫外檢測器靈敏度可達0.01ng。同時消耗樣品少。 HPLC與經典液相色譜相比有以下優點： 速度快——通常分析一個樣品在15~30 min，有些樣品甚至在5 min內即可完成。 分辨率高——可選擇固定相和流動相以達到***佳分離效果。 靈敏度高——紫外檢測器可達0.01ng，熒光和電化學檢測器可達0.1pg。 柱子可反復使用——用一根色譜柱可分離不同的化合物。 樣品量少，容易回收——樣品經過色譜柱后不被破壞，可以收集單一組分或做制備。
三、色譜法分類
按兩相的物理狀態可分為：氣相色譜法(GC)和液相色譜法(LC)。氣相色譜法適用于分離揮發性化合物。GC根據固定相不同又可分為氣固色譜法(GSC)和氣液色譜法(GLC)，其中以GLC應用***廣。液相色譜法適用于分離低揮發性或非揮發性、熱穩定性差的物質。LC同樣可分為液固色譜法(LSC)和液液色譜法(LLC)。此外還有超臨界流體色譜法(SFC)，它以超臨界流體（界于氣體和液體之間的一種物相）為流動相（常用CO2），因其擴散系數大，能很快達到平衡，故分析時間短，特別適用于手性化合物的拆分。 按試驗方法分為吸附色譜法(AC)、分配色譜法(DC)、離子交換色譜法(IEC)、排阻色譜法(EC，又稱分子篩、凝膠過濾(GFC)、凝膠滲透色譜法(GPC)和親和色譜法。（此外還有電泳。） 按操作形式可分為紙色譜法(PC)、薄層色譜法(TLC)、柱色譜法。
四、色譜分離試驗方法
**液相色譜法按分離機制的不同分為液固吸附色譜法、液液分配色譜法（正相與反相）、離子交換色譜法、離子對色譜法及分子排阻色譜法。
1．液固色譜法
使用固體吸附劑，被分離組分在色譜柱上分離試驗方法是根據固定相對組分吸附力大小不同而分離。分離過程是一個吸附－解吸附的平衡過程。常用的吸附劑為硅膠或氧化鋁，粒度5~10μm。適用于分離分子量200~1000的組分，大多數用于非離子型化合物，離子型化合物易產生拖尾。常用于分離同分異構體。
2．液液色譜法
使用將特定的液態物質涂于擔體表面，或化學鍵合于擔體表面而形成的固定相，分離試驗方法是根據被分離的組分在流動相和固定相中溶解度不同而分離。分離過程是一個分配平衡過程。 涂布式固定相應具有良好的惰性；流動相必須預先用固定相飽和，以減少固定相從擔體表面流失；溫度的變化和不同批號流動相的區別常引起柱子的變化；另外在流動相中存在的固定相也使樣品的分離和收集復雜化。由于涂布式固定相很難避免固定液流失，現在已很少采用。現在多采用的是化學鍵合固定相，如C18、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。 液液色譜法按固定相和流動相的極性不同可分為正相色譜法(NPC)和反相色譜法(RPC)。
正相色譜法
采用極性固定相（如聚乙二醇、氨基與腈基鍵合相）；流動相為相對非極性的疏水性溶劑（烷烴類如正已烷、環已烷），常加入乙醇、異丙醇、四氫呋喃、三氯甲烷等以調節組分的保留時間。常用于分離中等極性和極性較強的化合物（如酚類、胺類、羰基類及氨基酸類等）。
反相色譜法
一般用非極性固定相（如C18、C8）；流動相為水或緩沖液，常加入甲醇、乙腈、異丙醇、丙酮、四氫呋喃等與水互溶的有機溶劑以調節保留時間。適用于分離非極性和極性較弱的化合物。RPC在現代液相色譜中應用***為廣泛，據統計，它占整個HPLC應用的80%左右。 隨著柱填料的快速發展，反相色譜法的應用范圍逐漸擴大，現已應用于某些無機樣品或易解離樣品的分析。為控制樣品在分析過程的解離，常用緩沖液控制流動相的pH值。但需要注意的是，C18和C8使用的pH值通常為2.5~7.5（2~8），太高的pH值會使硅膠溶解，太低的pH值會使鍵合的烷基脫落。有報告新商品柱可在pH 1.5~10范圍操作。
正相色譜法與反相色譜法比較表
正相色譜法? 反相色譜法
固定相極性? 高～中? 中～低
流動相極性 低～中? 中～高
組分洗脫次序 極性小先洗出? 極性大先洗出
從上表可看出，當極性為中等時正相色譜法與反相色譜法沒有明顯的界線（如氨基鍵合固定相）。
3．離子交換色譜法
固定相是離子交換樹脂，常用苯乙烯與二乙烯交聯形成的聚合物骨架，在表面未端芳環上接上羧基、磺酸基（稱陽離子交換樹脂）或季氨基（陰離子交換樹脂）。被分離組分在色譜柱上分離試驗方法是樹脂上可電離離子與流動相中具有相同電荷的離子及被測組分的離子進行可逆交換，根據各離子與離子交換基團具有不同的電荷吸引力而分離。 緩沖液常用作離子交換色譜的流動相。被分離組分在離子交換柱中的保留時間除跟組分離子與樹脂上的離子交換基團作用強弱有關外，它還受流動相的pH值和離子強度影響。pH值可改變化合物的解離程度，進而影響其與固定相的作用。流動相的鹽濃度大，則離子強度高，不利于樣品的解離，導致樣品較快流出。 離子交換色譜法主要用于分析有機酸、氨基酸、多肽及核酸。
4．離子對色譜法
又稱偶離子色譜法，是液液色譜法的分支。它是根據被測組分離子與離子對試劑離子形成中性的離子對化合物后，在非極性固定相中溶解度增大，從而使其分離效果改善。主要用于分析離子強度大的酸堿物質。 分析堿性物質常用的離子對試劑為烷基磺酸鹽，如戊烷磺酸鈉、辛烷磺酸鈉等。另外高氯酸、三氟乙酸也可與多種堿性樣品形成很強的離子對。 分析酸性物質常用四丁基季銨鹽，如四丁基溴化銨、四丁基銨磷酸鹽。 離子對色譜法常用ODS柱（即C18），流動相為甲醇-水或乙腈-水，水中加入3~10 mmol/L的離子對試劑，在**的pH值范圍內進行分離。被測組分保時間與離子對性質、濃度、流動相組成及其pH值、離子強度有關。
5．排阻色譜法
固定相是有**孔徑的多孔性填料，流動相是可以溶解樣品的溶劑。小分子量的化合物可以進入孔中，滯留時間長；大分子量的化合物不能進入孔中，直接隨流動相流出。它利用分子篩對分子量大小不同的各組分排阻能力的差異而完成分離。常用于分離高分子化合物，如組織提取物、多肽、蛋白質、核酸等。
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