高效液相色谱的分离原理

高效液相色谱分析法的原理是什么？~

高效液相色谱分析原理：
（一）高效液相色谱分析的流程：由泵将储液瓶中的溶剂吸入色谱系统，然后输出，经流量与压力测量之后，导入进样器。被测物由进样器注入，并随流动相通过色谱柱，在柱上进行分离后进入检测器，检测信号由数据处理设备采集与处理，并记录色谱图。废液流入废液瓶。遇到复杂的混合物分离（极性范围比较宽）还可用梯度控制器作梯度洗脱。这和气相色谱的程序升温类似，不同的是气相色谱改变温度，而HPLC改变的是流动相极性，使样品各组分在最佳条件下得以分离。
（二）高效液相色谱的分离过程：同其他色谱过程一样，HPLC也是溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次交换过程。它借溶质在两相间分配系数、亲和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差别使不同溶质得以分离。
开始样品加在柱头上，假设样品中含有3个组分，A、B和C，随流动相一起进入色谱柱，开始在固定相和流动相之间进行分配。分配系数小的组分A不易被固定相阻留，较早地流出色谱柱。分配系数大的组分C在固定相上滞留时间长，较晚流出色谱柱。组分B的分配系数介于A，C之间，第二个流出色谱柱。若一个含有多个组分的混合物进入系统，则混合物中各组分按其在两相间分配系数的不同先后流出色谱柱，达到分离之目的。
不同组分在色谱过程中的分离情况，首先取决于各组分在两相间的分配系数、吸附能力、亲和力等是否有差异，这是热力学平衡问题，也是分离的首要条件。其次，当不同组分在色谱柱中运动时，谱带随柱长展宽，分离情况与两相之间的扩散系数、固定相粒度的大小、柱的填充情况以及流动相的流速等有关。所以分离最终效果则是热力学与动力学两方面的综合效益。

高效液相色谱按分离原理可分为反相、正相、离子交换、分子排阻、手性分离等。

(Liquid-liquid Partition Chromatography)及化学键合相色谱(Chemically Bonded Phase Chromatography)　流动相和固定相都是液体。流动相与固定相之间应互不相溶（极性不同，避免固定液流失），有一个明显的分界面。当试样进入色谱柱，溶质在两相间进行分配。达到平衡时，服从于高效液相色谱计算公式：
式中，cs—溶质在固定相中浓度；cm—溶质在流动相中的浓度； Vs—固定相的体积；Vm—流动相的体积。LLPC与GPC有相似之处，即分离的顺序取决于K，K大的组分保留值大；但也有不同之处，GPC中，流动相对K影响不大，LLPC流动相对K影响较大。
a.正相液-液分配色谱法(Normal Phase liquid Chromatography): 流动相的极性小于固定液的极性。
b.反相液-液分配色谱法(Reverse Phase liquid Chromatography): 流动相的极性大于固定液的极性。
c.液-液分配色谱法的缺点：尽管流动相与固定相的极性要求完全不同，但固定液在流动相中仍有微量溶解；流动相通过色谱柱时的机械冲击力，会造成固定液流失。上世纪70年代末发展的化学键合固定相（见后），可克服上述缺点。 流动相为液体，固定相为吸附剂（如硅胶、氧化铝等）。这是根据物质吸附作用的不同来进行分离的。其作用机制是：当试样进入色谱柱时，溶质分子 (X) 和溶剂分子(S)对吸附剂表面活性中心发生竞争吸附（未进样时，所有的吸附剂活性中心吸附的是S)，可表示如下：Xm nSa ====== Xa nSm
式中：Xm--流动相中的溶质分子；Sa--固定相中的溶剂分子；Xa--固定相中的溶质分子；Sm--流动相中的溶剂分子。
当吸附竞争反应达平衡时：
K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa]
式中：K为吸附平衡常数。[讨论：K越大，保留值越大。] (Ion-exchange Chromatography)
IEC是以离子交换剂作为固定相。IEC是基于离子交换树脂上可电离的离子与流
动相中具有相同电荷的溶质离子进行可逆交换，依据这些离子以交换剂具有不同的亲和力而将它们分离。以阴离子交换剂为例，其交换过程可表示如下：
X-（溶剂中） (树脂-R4N Cl-)=== （树脂-R4N X-) Cl- （溶剂中）
当交换达平衡时：
KX=[-R4N X-][ Cl-]/[-R4N Cl-][ X-]
分配系数为：
DX=[-R4N X-]/[X-]= KX [-R4N Cl-]/[Cl-]
[讨论：DX与保留值的关系]
凡是在溶剂中能够电离的物质通常都可以用离子交换色谱法来进行分离。 (Ion Pair Chromatography)
离子对色谱法是将一种 ( 或多种 ) 与溶质分子电荷相反的离子 ( 称为对离子或反离子 ) 加到流动相或固定相中，使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物，从而控制溶质离子的保留行为。其原
理可用下式表示：X水相Y-水相 === X Y-有机相
式中：X 水相--流动相中待分离的有机离子（也可是阳离子）；Y-水相--流动相中带相反电荷的离子对（如氢氧化四丁基铵、氢氧化十六烷基三甲铵等）；X Y---形成的离子对化合物。
当达平衡时：
KXY = [X Y-]有机相/[ X ]水相[Y-]水相
根据定义，分配系数为：
DX= [X Y-]有机相/[ X ]水相= KXY [Y-]水相
[讨论：DX与保留值的关系]
离子对色谱法（特别是反相）解决了以往难以分离的混合物的分离问题，诸如酸、碱和离子、非离子混合物，特别是一些生化试样如核酸、核苷、生物碱以及药物等分离。 (Ion Chromatography)
用离子交换树脂为固定相，电解质溶液为流动相。以电导检测器为通用检测器，为消除流动相中强电解质背景离子对电导检测器的干扰，设置了抑制柱。试样组分在分离柱和抑制柱上的反应原理与离子交换色谱法相同。
以阴离子交换树脂(R-OH)作固定相，分离阴离子（如Br-）为例。当待测阴离子Br-随流动相(NaOH)进入色谱柱时，发生如下交换反应（洗脱反应为交换反应的逆过程）：
抑制柱上发生的反应：
R-H Na OH- === R-Na H2O
R-H Na Br- === R-Na H Br-
可见，通过抑制柱将洗脱液转变成了电导值很小的水，消除了本底电导的影响；试样阴离子Br-则被转化成了相应的酸H Br-，可用电导法灵敏的检测。
离子色谱法是溶液中阴离子分析的最佳方法。也可用于阳离子分析。 (Steric Exclusion Chromatography)
空间排阻色谱法以凝胶(gel) 为固定相。它类似于分子筛的作用，但凝胶的孔径比分子筛要大得多，一般为数纳米到数百纳米。溶质在两相之间不是靠其相互作用力的不同来进行分离，而是按分子大小进行分离。分离只与凝胶的孔径分布和溶质的流动力学体积或分子大小有关。试样进入色谱柱后，随流动相在凝胶外部间隙以及孔穴旁流过。在试样中一些太大的分子不能进入胶孔而受到排阻，因此就直接通过柱子，首先在色谱图上出现，一些很小的分子可以进入所有胶孔并渗透到颗粒中，这些组分在柱上的保留值最大，在色谱图上最后出现。

---

崇明县19684612047： 高效液相色谱法的原理是什么? - ？
象妻瑙瑞：[答案] 转载自分析测试百科网:“高效液相色谱仪结构及原理”高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上,引用了气相色谱的理论,在技术上,流动相改为高压输送(最高输送压力可达4.9´107Pa);色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填...

崇明县19684612047： 高效液相色谱的分离机理是什么？
象妻瑙瑞： 不同色谱柱的分离机制是不同的.比如反相柱C4/C18是根据物质的疏水性不同分离的 凝胶柱是根据分子大小不同分离的 离子柱是根据带电性质、数量不同分离的 等等

崇明县19684612047： 液相色谱法的分离原理是什么? - ？
象妻瑙瑞： 液液色谱法按固定相和流动相的极性不同可分为正相色谱法(NPC)和反相色谱法(RPC).反相色谱法一般用非极性固定相(如C18、C8);流动相为水或缓冲液,常加入甲醇、异丙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃等与水互溶的有机溶剂以调...

崇明县19684612047： 高效液相色谱法是如何实现高效和高速分离的 - ？
象妻瑙瑞： 高效液相色谱法是利用物质在载体和固定相中的分配系数的差别来高效和高速分离被测物质的.

崇明县19684612047： 高校液相色谱分离原理是什么?？
象妻瑙瑞： 分离原理是根据被分离的组分在流动相和固定相中溶解度不同而分离,分离过程是一个分配平衡过程.高效液相色谱主要有4种,下面分别描述一下.1、液-固吸附色谱.固定相是固体吸附剂,它是根据物质在固定相是吸附作用差异来分离的....

崇明县19684612047： 反向高效液相色谱法 分离,定性和定量的 原理是什么 - ？
象妻瑙瑞： 简单的说:色谱分离的原理就是物质在固定相和流动相之间的分配系数存在差异,经过多次反复吸附解吸或者溶解挥发,最后达到分离.液相色谱就是流动相是液体.反相指固定相的极性小于流动相的极性. 定性通过保留时间 定量通过峰面积 同一物质在相同色谱条件下保留时间一致,需要对照品比对定性. 同一物质的浓度与峰面积成正比例关系,所以根据对照品的浓度和峰面积,可以定量得出样品的浓度. 不够详细,就这些吧!

崇明县19684612047： 高效液相色谱分析法的原理是什么? - ？
象妻瑙瑞： 用一句话概括叫:相似相溶. 具体的是这样描述:由泵将储液瓶中的溶剂吸入色谱系统,然后输出,经流量与压力测量之后,导入进样器.被测物由进样器注入,并随流动相通过色谱柱,在柱上进行分离后进入检测器,检测信号由数据处理设备采集与处理,并记录色谱图.废液流入废液瓶

崇明县19684612047： 高效液相色谱常用什么色谱法 - ？
象妻瑙瑞：[答案] 高效液相色谱法按分离机制的不同分为液固吸附色谱法、液液分配色谱法(正相与反相)、离子交换色谱法、离子对色谱法及分子排阻色谱法.1.液固色谱法 使用固体吸附剂,被分离组分在色谱柱上分离原理是根据固定相对组分...

崇明县19684612047： 高效液相色谱仪的原理谁知道? - ？
象妻瑙瑞： 高效液相色谱仪的系统组成、工作原理高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成.储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相) 内, 由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数, 在两相中作相对运动时, 经过反复多次的吸附- 解吸的分配过程, 各组分在移动速度上产生较大的差别, 被分离成单个组分依次从柱内流出, 通过检测器时, 样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来.

崇明县19684612047： 高效液相的工作原理及使用 - ？
象妻瑙瑞： HPLC是色谱法的一个重要分支,以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,在柱内各成分被分离后,进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析.