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高效液相色谱法的主要分离类型

发布时间:2014-07-01 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:1458

一、液液分配色谱

液液色谱指的是流动相与固定相均为液体的色谱方法。利用组分在固定液中溶解度不同而得到分离的方法称为分配色谱法。液液分配色谱(1iquid liquid partition chro一matography,LLPC)虽有许多种固定液可使用,重现性好,试样容量高,分离试样范围广,特别适用于分离中等极性和强极性化合物,且能根据溶解度的大小预估分离结果,其峰形对称,峰宽较窄。但其最大的缺点是固定液易被流动相洗脱而导致柱效下降。利用前置柱虽能减少固定液流失,但不能完全克服。这种缺点妨碍了它的广泛应用,目前已被化学键合相色谱所代替。

二、液固吸附色谱

利用组分在吸附剂(固定相)上吸附能力的不同而获得分离的方法称为吸附色谱法。液固色谱是指流动相为液体,固定相为固体的色谱方法。

液固吸附色谱(liquid solid adsorption chromatography,LSAC)的分离机理是:当流动相通过吸附剂时,在吸附剂表面发生了溶质分子取代吸附剂上的溶剂分子的吸附作用。试样各组分的分离取决于组分分子和吸附剂之间作用力的强弱,也取决于组分分子与流动相分子之间作用力的强弱。因此,分离的机理也可以解释为各组分在两相间的吸附与解吸作用,使组分分布平衡发生差异的结果。

一般来说,溶质在浓度低时被吸附剂吸附得较牢固,浓度高时吸附作用相对减弱。高浓度组分色谱峰的中心部分出现较早,而峰后面部分由于吸附较牢固而延迟流出,形成拖尾峰。为了,得到较好的峰形,应选择较小的进样量。

液固色谱法是适用于溶于有机溶剂的非离子型化合物间的分离,尤其是异构体问的分离,以及具有不同极性取代基的化合物间的分离。溶质分子官能团性质决定了它在液固色谱中的保留顺序,对结构为RX(X为官能团)的混合物有:烷基<卤素(F<CL<Br<I)<醚<硝基化合物<腈<叔胺<酯<酮<醛<醇<酚<伯胺<酰胺<羧酸<碳酸。但同系物的出峰将非常接近,表现为很小的分离选择性。

此外,分子结构的空间效应也影响其出峰的顺序,被吸附组分分子与吸附剂表面平行排列、分子的顺式异构体、官能团相邻的烷基较小都会使其保留值减少,先出色谱峰。

液固色谱的固定相为吸附剂。常用的吸附剂是全多孔型硅胶微球和表面多孔型硅胶微球。对吸附剂的要求是:①不与流动相和被测组分发生化学反应;②有高的吸附容量;③不溶于流动相等。硅胶吸附剂表面结构是决定色谱性能的主要因素,其次是它的粒度大小、分布范围,装柱技术对柱效影响也很大。由于硅胶微球表面存在着小同活性强度的吸附部位,从而引起色谱峰严重的拖尾现象。为此需进行失活处理,降低吸附活性,方法是调节硅胶的含水量。吸附剂的含水量对于分离效率、不可逆吸附、吸附系数等有很大影响,在进行重复性分离时,必须控制吸附剂的含水量。

在吸附色谱中,流动相常被称作洗脱剂,它的选择要比固定相更重要,对于具有不同极性的试样,选择流动相的主要依据仍然是洗脱剂的极性。常用溶剂的极性见表1。

溶剂

极性

溶剂

极性

溶剂

极性

溶剂

极性

正已烷

0.1

乙醚

2.8

乙酸乙酯

4.4

二甲基酰胺

6.4

环已烷

0.2

二氯甲烷

3.1

二巯烷

4.8

乙二醇

6.9

二硫化碳

0.3

异丙醇

3.9

丙酮

5.1

二甲基砜

7.2

四氯化碳

1.6

四氢呋喃

4.1

甲醇

5.8

甲酰胺

9.6

三乙胺

1.9

三氯甲烷

4.1

乙腈

6.4

10.2

2.7

乙醇

4.3

在吸附色谱中,经常选择二元混合溶剂作为流动相,一般以一极性强的溶剂和一极性弱的溶剂按一定比例混合来制得所需的流动相。由于混合溶剂容易分层,因此要使流动相充分连续地流过柱子,直到进入柱内与流出柱外的流动相的组成相同。

实际工作中,常常利用薄层色谱法所选择的流动相用作HPLC的参考。最简单的液同色谱方法是薄层色谱,它能分离非常复杂的混合物,显示了液固色谱的高分离选择性和应用潜力。成功地把薄层色谱体系移植到HPLC可大大地加快分离速度和定量分析的精度。然而,液固色谱法的缺点是由于吸附剂的吸附性质的不稳定性,造成柱的稳定性较差:另外,由于试样组分主要吸附在吸附力强的活性部位上,往往导致溶质的损耗,甚至发生化学反应。这是应用中需要注意的。


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