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1、第二章藥物分析方法——分析化學(xué)部分長春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)生:06級藥事管理5.1色譜分析法概論第五節(jié)色譜法chromatography一、色譜法的由來1．1906年由俄國植物學(xué)家Tsweet創(chuàng)立植物色素分離見圖示2．現(xiàn)在：一種重要的分離、分析技術(shù)分離混合物各組分并加以分析固定相——除了固體，還可以是液體流動相——液體或氣體色譜柱——各種材質(zhì)和尺寸被分離組分——不再僅局限于有色物質(zhì)圖示固定相——CaCO3顆粒流動相——石油醚色帶二、色譜法定義、實(shí)質(zhì)和目的定義：利用物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)建立的分離、分方法實(shí)質(zhì)：分離目
2、的：定性分析或定量分析三、分類：1．按兩相分子的聚集狀態(tài)分：流動相固定相類型液相色譜液體固體液-固色譜液體液體液-液色譜氣體固體氣-固色譜氣體液體氣-液色譜氣相色譜續(xù)前2．按固定相的固定方式分：3．按分離機(jī)制分：平面色譜紙色譜薄層色譜高分子薄膜色譜柱色譜填充柱色譜毛細(xì)管柱色譜分配色譜：利用分配系數(shù)的不同吸附色譜：利用物理吸附性能的差異離子交換色譜：利用離子交換原理空間排阻色譜：利用排阻作用力的不同5.2基本類型色譜法的分離機(jī)制基本概念：固定相（s）；流動相（m）分配系數(shù)（K）：是在一定溫度和壓力下，達(dá)到
3、分配平衡時，組分在固定相（s）和流動相（m）中的濃度之比K=CsCm容量因子（k）：是在一定溫度和壓力下，達(dá)到分配平衡時，組分在固定相（s）和流動相（m）中的質(zhì)量之比四大基本類型色譜（一）吸附色譜法（二）分配色譜法（三）離子交換色譜法（四）空間排阻色譜法（一）吸附色譜法要求：固定相→吸附劑（硅膠或Al2O3）具表面活性吸附中心分離機(jī)制：見圖示吸附系數(shù)注：Ka與組分的性質(zhì)、吸附劑的活性、流動相的性質(zhì)及溫度有關(guān)next圖示分離機(jī)制：各組分與流動相分子爭奪吸附劑表面活性中心利用吸附劑對不同組分的吸附能力差異而
4、實(shí)現(xiàn)分離吸附→解吸→再吸附→再解吸→無數(shù)次洗脫→分開（二）分配色譜法要求：固定相→機(jī)械吸附在惰性載體上的液體流動相→必須與固定相不為互溶載體→惰性，性質(zhì)穩(wěn)定，不與固定相和流動相發(fā)生化學(xué)反應(yīng)分離機(jī)制見圖示狹義分配系數(shù)注：K與組分的性質(zhì)、流動相的性質(zhì)、固定相的性質(zhì)以及柱溫有關(guān)next圖示分離機(jī)制利用組分在流動相和固定相間溶解度差別實(shí)現(xiàn)分離連續(xù)萃取過程back（三）離子交換色譜法要求：固定相→離子交換樹脂流動相→水為溶劑的緩沖溶液被分離組分→離子型的有機(jī)物或無機(jī)物分離機(jī)制見圖示選擇性系數(shù)陽離子交換樹脂RSO3
5、-H++X+→RSO3-X++H+注：Ks與離子的電荷數(shù)、水合離子半徑、流動相性質(zhì)、離子交換樹脂性質(zhì)以及溫度有關(guān)next固定離子可交換離子待測離子圖示分離機(jī)制：依據(jù)被測組分與離子交換劑交換能力（親和力）不同而實(shí)現(xiàn)分離back（四）空間排阻色譜法要求：固定相→多孔性凝膠流動相→水——凝膠過濾色譜流動相→有機(jī)溶劑——凝膠滲透色譜分離機(jī)制見圖示滲透系數(shù)注：Kp僅取決于待測分子尺寸和凝膠孔徑大小，與流動相的性質(zhì)無關(guān)next圖示分離機(jī)制：利用被測組分分子大小不同、在固定相上選擇性滲透實(shí)現(xiàn)分離back結(jié)論：四種色譜
6、的分離機(jī)制各不相同，分別形成吸附平衡、分配平衡、離子交換平衡和滲透平衡K分別為吸附系數(shù)，狹義分配系數(shù)，選擇性系數(shù)和滲透系數(shù)除了凝膠色譜法中的K僅與待測分子大小尺寸、凝膠孔徑大小有關(guān)外，其他三種K值都受組分的性質(zhì)、流動相的性質(zhì)、固定相的性質(zhì)以及柱溫的影響色譜理論的研究包括熱力學(xué)和動力學(xué)兩方面。5.2色譜法的基本理論——塔板理論熱力學(xué)理論是從相平衡觀點(diǎn)來研究分配過程動力學(xué)理論是從動力學(xué)觀點(diǎn)來研究各種動力學(xué)因素對峰展寬的影響——速率理論2.色譜柱的柱效能塔板高度：H=L/n理論塔板數(shù)色譜柱長同長度的色譜柱塔板
7、數(shù)越多，塔板高度H越小，分離效果越好。色譜柱的理論塔板數(shù)按下式計(jì)算：1.色譜曲線為正態(tài)分布曲線2.速率理論范第姆特方程式：H=A+B/U+CU☆☆☆式中：U為流動相平均線速度，A為渦流擴(kuò)散項(xiàng)，B/U為分子擴(kuò)散項(xiàng)，CU為傳質(zhì)阻力項(xiàng)。減少A，B/U，CU三項(xiàng)的值，可以降低塔板高度量，減少色譜峰的擴(kuò)張，提高柱效。A，B/U，CU越小，色譜柱的塔板高度H越小，柱效率越高。改善柱效率的因素：★選擇顆粒較小的均勻填料★★選用較低的柱溫操作★★★降低擔(dān)體表面液層的厚度★★★★選用合適的載氣及載氣流速總結(jié)：范第姆特方程
8、H=A+B/U+CU
