液相色谱溶剂系统与优化-天施康内部培训

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1、液相色谱溶剂系统的选择和优化液相色谱法中的高些液相色谱和薄层色谱，溶剂系统常是分离的成败的关键！因此溶剂系统选择及优化非常重要。本次学习的重点：如何根据样品的性质与分析要求，按照分子间作用力的关系，正确的选择溶剂并组成溶剂系统进行优化，选出最佳溶剂系统，获得事半功倍的效果。参考书《液相色谱溶剂系统的选择与优化》（孙毓庆），已上传到群共享。第一小节：液相色谱基本概念第二小节：液相色谱溶剂系统第三小节：溶剂的基本性质及其对色谱的影响第四小节：薄层色谱法及溶剂系统第五小节：高效液相色谱法及溶剂系统第六小节：梯度洗脱，工作中遇到的实例和讨论黄文统QQ40

2、33180432013-03-29第一小节液相色谱基本概念一、液相色谱的概念和分类（2012年秋学习内容）利用组分在固定相和流动相间的分配系数差异，而分离、分析的方法称为色谱法（或称层析法），是一种物理或物理化学的分离方法。以液体为流动相的色谱法称为液相色谱法（liquidchromatography,LC）。分离原理：差速迁移色谱分类：吸附色谱、分配色谱、化学键合相色谱、空间排阻色谱、离子交换色谱、亲和色谱，等等（请简述原理或应用举例）。色谱法液相色谱法气相色谱法超临界流体色谱法柱色谱法平板色谱法逆流分配色谱法，微电动分析法薄层色谱法高效液相色

3、谱法经典液相柱色谱法填充柱色谱毛细管柱色谱法纸色谱法二、基本概念和基本理论1、相平衡参数分配系数：物质在两相中达到分配平衡后，样品组分在固定相中的浓度与在流动相中的浓度之比。容量因子：达到分配平衡后，组分在固定相中的质量与在流动相中的质量之比。2、保留参数保留时间，保留体积，比移值3、柱效参数区域参数——正态分布曲线中的标准偏差（σ），半峰宽和峰宽——组分流出色谱柱过程物质的分散程度。理论塔板数与理论塔板高度（塔板理论）4、分离参数分离度：R=1.5可以实现完全分离（99.7%）。分离数（SN，又叫峰容量）：相邻峰的分离度R=1.177（98.1

4、%分离）时，可容纳的峰（斑点）数量。SN越大，分离效果越佳。5、分离方程abc其中，n为色谱柱的理论塔板数；α为相对保留值或分配系数比（K2/K1）；k2为相邻两组分中保留时间长的组分的容量因子。a项取决于柱效，柱效高（n大），a项大。b与c项相关联，而且都与色谱柱及流动相的性质有关，但b主要取决于流动相的种类（极性），在流动相的种类）（包括元数）选定后，调整流动相的配比，可改变洗脱能力，进而改变c项。选择实验条件，首要任务是使α≠1，即b≠0。只有在α≠1的前提下，增加柱效n，适当增加k2，才能增加分离度R。6、速率理论及范第姆特方程（略）7、

5、超高压液相色谱（UPLC）：采用1.7μm粒径的填料，内径1.0cm及2.1cm，柱长5~10cm，柱效为一般高效液相色谱柱的3倍以上。参见2010版中国药典一部丹参滴丸项下的指纹图谱。第二小节液相色谱溶剂系统正确选择溶剂组成溶剂系统及合适的配比，需要熟悉各色谱法的分离机制和溶剂的分类。一、液-固吸附色谱流动相为液体，固定相是固体吸附剂的色谱法，称为液-固吸附色谱。常用吸附剂硅胶、氧化铝。如工作中最常用到的硅胶（薄层）色谱、氧化铝柱等。注意：少数以硅胶薄层色谱方法并非吸附色谱！请举例1、分离机制：被分离的组分（溶质分子）与流动相争夺吸附剂表面的活

6、性中心，靠溶质分子吸的吸附系数的差别而分离。其中，S是色谱柱中吸附剂的表面积；Vm是流动相在色谱柱中占有的体积；K是吸附平衡常数。因为容量因子k=KS/Vm,所以在吸附色谱法中，选择实验条件务使组分间的容量因子k产生差别，以达到分离的目的。请问：硅胶吸附色谱表面的活性中心是什么？2、固定相（硅胶）与溶质的亲和力硅胶与溶质分子的亲和力顺序（容量因子顺序）：饱和烃＜芳烃＜有机卤化物＜硫醚＜醚＜硝基化合物＜酯≈醛≈酮≈醇≈胺＜砜＜亚砜＜酰胺＜羧酸。与硅胶亲和力大的溶质，容量因子k大，保留时间长，晚出柱（薄层色谱中Rf值小）。3、流动相的洗脱能力液-固色

7、谱法流动相的洗脱能力与溶剂强度参数和介电常数等有关，选择性主要取决于溶剂的分子间的类型（溶剂分类的组别）。常用Snyder溶剂强度参数（单位吸附剂表面的吸附能）来定量地描述流动相的洗脱能力。定义式如下：式中，E为吸附能；A为吸附剂的表面积。溶剂强度参数值是溶剂分子在单位吸附剂表面上的吸附自由能。值越大，固定相对溶剂的吸附能力越强，即溶剂的洗脱能力越强，则溶质的k值越小。溶剂溶剂强度溶剂溶剂强度己烷0.00乙酸乙酯0.38异辛烷0.01二噁烷0.49四氯化碳0.11乙腈0.50四氯丙烷0.22异丙醇0.63氯仿0.26甲醇0.73二氯甲烷0.32水

8、20.73四氢呋喃0.35乙酸20.73乙醚0.38上表列出了以硅胶为吸附剂时的一些纯溶剂的值。当某溶质在某硅胶柱（或硅胶薄层板）上进行