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HPLC最全解析


 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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