色谱分析法第七章液相色谱分离方法

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1、1第七章液相色谱分离方法27.1固定相的作用在液相色谱中通常都强调流动相的作用，如流动相的极性、选择性和优化等，这是因为在液相色谱中流动相参与柱色谱过程的分配作用，而且组分的最佳分离在很大程度上取决于流动相的选择和优化，并因此而忽略了柱子在液相色谱分离过程中的作用。其实液相色谱的发展主要是柱子和固定相的发展，色谱分离技术的开拓和商业竞争的焦点往往集中于固定相和柱子。固定相和柱子是两个相关而又不尽相同的两个问题，柱子包括固定相，但柱子还有柱型、柱尺寸、柱材料以及像离子色谱中的柱配置等问题。天然化合物多种多

2、样，它们可以按分子大小、极性、离解度和空间结构等方法分类，而这些化合物又通常可被某一溶剂溶解，甚至在溶液中解离。而其中固定相在不同类化合物的分离中起着相当重要的作用，它决定了物质的分离过程，也决定了流动相的基本性质。37.2吸附色谱吸附色谱（AdsorptionChromatography），文献中也称之为液固色谱（LiquidSolidChromatography）或正相色谱（NormalPhaseChromatography）。吸附一词可能更准确地反映这类分离过程的本质，并与液相色谱的其他技术相区别

3、。7.2.1分离原理7.2.2固定相吸附色谱中目前最常用的固定相是硅胶，其次是氧化铝，为了某些样品的分离，也使用苯乙烯二乙烯苯等聚合物作为吸附剂。硅胶表面的Si—OH是最主要的吸附点，氧化铝中Al3+是显著的吸附中心。选择吸附剂的原则是样品的性质和吸附剂本身具有的品质。这些品质包括颗粒形状、颗粒直径、表面积、孔径以及吸附剂表面的酸碱性等。附表7.1中列出了部分吸附剂的商品名称、特点和生产厂家，以硅胶为主。47.2.3流动相在吸附色谱中，固定相是极性吸附剂，因此流动相多以非极性溶剂为主。可作为流动相的溶

4、剂很多，根据式（7.5）可以把它们按照ε0的大小排列成表(见表6.7)，这种排列称为洗脱系列。这个表所列的数据是在氧化铝柱上测定的，使用硅胶柱时顺序不变，ε0SiO2的数值相当于ε0Al2O3的0.8倍左右。这些溶剂大致可分为3类：一类是非极性的，如正己烷等烃类；一类是中等极性的，主要是卤代烷、酯类；一类是极性的，醇和乙腈；等等。水虽然是极性很强的溶剂，但水分子会永久地吸附在吸附剂的表面，导致活性降低而失去分离作用。5图7.1二元混合物的溶剂强度（εSiO2∶O2)67.2.4溶质的保留①功能团的极性越

5、大，吸附作用越强，水的氢键作用甚至导致永久性吸附。图7.2吸附色谱（硅胶柱）流动相对溶质保留的影响7②在功能团相同的情况下，分子的体积由于—ＣＨ３和—ＣＨ２数目的不同而不同。③同分异构体，主要指几何异构体，由于空间结构的差别，在吸附剂表面上的吸附强度相差很大。7.3分配色谱分配色谱（PartitionChromatography）以溶质在流动和固定两相中的分配为基础。在现代液相色谱中分配色谱大致分为两类：一类类似气液色谱，把固定液涂布于惰性担体上，为液液分配色谱。但在液相色谱中流动相是液体，由于固定

6、液在流动相中的溶解而不能稳定地保持在担体上而给操作带来麻烦；另一类使用键合固定相，即把有机化合物的一部分通过化学反应键合在担体的表面上，而克服了固定液的流失现象，因此，使用这类固定相的色谱过程也称为键合相色谱（BondedPhaseChromatography）。87.3.1分离原理在分配色谱中流动相和固定相是互不相溶的两种液体，溶质既溶解于固定相，也溶于流动相中，并根据在两相中的溶解度不同而分布于两相中，类似液液萃取过程。7.3.2固定相１）载体图7.3硅胶表面化学9２）键合反应３）固定相的性质7.

7、3.3流动相图7.4反相HPLC主要溶剂与水混合时溶剂强度的比较，ACN乙腈，MeOH甲醇，THF四氢呋喃102)正相色谱３）反相色谱图7.5反相HPLC中流动相pH值对组分分离的影响11图7.6离子强度对PTH（乙内酰苯硫脲）组氨酸（H）和精氨酸（R）衍生物保留的影响127.3.4溶质的保留以键合固定相为基础的分配色谱，特别是反相色谱，由于流动相选择的随意性，可分析的样品范围非常广。7.4离子对色谱离子对色谱（IonPairChromatography）源于液液萃取过程，是经典的离子型化合物的分离

8、方法。7.4.1分离原理7.4.2离子对试剂7.4.3固定相在反相离子对色谱中主要使用键合相。键合固定相对分离的影响主要是表面覆盖程度和键合相的种类。比较差的固定相难以得到重复性的结果，也难以对分离作出预测。常使用的固定相是C18或C8键合相，短链的稳定性比较差。137.4.4流动相(1)介质(2)对离子的浓度(3)有机改性剂图7.7固定相中配对离子浓度（μmol/g)对K′(对数值）的影响147.4.5应用离子对色谱主要用于离子型或可离子