高效液相色谱(HPLC)简介
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hplc高效液相色谱HPLC高效液相色谱简介高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC),也被称为液相色谱法(Liquid Chromatography),是一种广泛应用于药物分析、环境监测、食品检测等领域的分离技术。
HPLC色谱技术通过物质在液体流动相和固定相之间的相互作用,实现对分子化合物的分离、检测和定量。
相对于传统的柱层析技术,HPLC具有分离效率高、分析灵敏度高、分析速度快等特点,被广泛应用于科学研究和工业生产。
HPLC的基本原理HPLC色谱技术是建立在分配系数理论的基础上。
它通过固定填料上溶解物质与流动相中溶解物质之间的分配与再分配,实现目标化合物在固定相中的分离。
HPLC色谱法的基本步骤包括:样品制备、装柱、选择流动相、进样、洗脱分离、检测及数据处理等。
HPLC的主要组成部分HPLC主要由一系列组成部分组成,包括:溶剂输送系统、无菌进样器、色谱柱、检测器和数据处理系统等。
其中,溶剂输送系统用于控制流动相的输送速率和压力,确保流动相以一定速率通过色谱柱;无菌进样器用来将样品进样并转送到色谱柱中;色谱柱是分离目标化合物的关键组成部分,根据所分离物质的化学性质和目标要求选择合适的色谱柱;检测器用来检测溶质的浓度,并将信号转换为电信号输出;数据处理系统用来处理和分析检测到的信号,得出结果。
HPLC的种类和应用领域根据不同的分离机制和柱填料,HPLC可以分为很多不同的类型,包括:反相色谱、离子交换色谱、分子筛色谱等。
反相色谱是最常用的一种HPLC技术,其应用领域非常广泛。
例如,在药物研究领域,HPLC被广泛应用于药物分析、药代动力学研究、质量控制等方面。
在环境监测领域,HPLC被用来检测土壤和水体中的有机污染物、重金属和农药等化学物质。
在食品安全检测领域,HPLC被用来检测食品中的添加剂、农药残留和重金属等有害物质。
HPLC的发展和进展自HPLC技术在20世纪60年代首次提出以来,随着科学技术的不断发展,HPLC技术也在不断进步和改进。
HPLC高效液相色谱法简介高效液相色谱法(HPLC)是一种利用液体作为流动相,通过高压输液系统,将样品中的各组分在固定相和流动相之间进行分配或吸附等作用而实现分离和检测的色谱技术。
HPLC具有分离效率高、灵敏度高、选择性强、分析速度快、样品适用范围广等优点,已成为化学、生物、医药、环境等领域中最重要的分析方法之一。
本文将简要介绍HPLC的基本原理、仪器组成、常用的色谱模式和应用领域,以期对HPLC感兴趣的读者有所帮助。
一、HPLC的基本原理HPLC的基本原理是利用样品中的各组分在固定相和流动相之间的不同亲和力,使其在色谱柱内以不同的速度移动,从而达到分离的目的。
固定相是填充在色谱柱内的颗粒状物质,可以是固体或涂于固体载体上的液体。
流动相是通过高压泵送入色谱柱的溶剂或溶剂混合物,可以是极性或非极性的。
样品是通过进样器注入流动相中,并随流动相进入色谱柱。
当样品中的各组分经过固定相时,会发生吸附、分配、离子交换、排阻等作用,导致它们在固定相中停留不同的时间。
这个时间称为保留时间(retention time),通常用tR表示。
保留时间是反映样品组分在色谱柱内分离程度的重要参数,不同的组分有不同的保留时间。
当样品组分从色谱柱出口流出时,会被检测器检测到,并产生一个信号。
这个信号随时间变化而变化,形成一个色谱峰(chromatographic peak)。
色谱峰的位置反映了样品组分的保留时间,色谱峰的面积或高度反映了样品组分的含量或浓度。
将检测器信号随时间变化而绘制出来,就得到了一条色谱图(chromatogram)。
色谱图上可以看到不同的色谱峰,每个峰对应一个样品组分。
通过比较保留时间和色谱峰面积或高度,就可以对样品进行定性和定量分析。
二、HPLC仪器组成HPLC仪器主要由以下几个部分组成:溶剂供给系统(solvent delivery system):负责提供恒定压力和流速的流动相,并将溶剂混合成所需比例。
高效液相色谱法(HPLC) High Performance LiquidChromatography§3-1 高效液相色谱法概述一、定义以高压输出液体为流动相,以小粒径填料填充色谱柱的色谱分析方法。
高效液相色谱法是继气相色谱之后,70年代初期发展起来的一种以液体做流动相的新色谱技术.二、HPLC特点1、高压经典的液相色谱法,流动相在常压下输送,所用的固定相柱效低,分析周期长。
而现代液相色谱法中,流动相改为高压输送(150~350 ⨯105 Pa,最高输送压力可达450⨯105 Pa);2、高速由于流动相流速高,分析时间大大缩短,几min、十几min可完成一个分析任务。
3、高效HPLC色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成,从而使柱效大大高于经典液相色谱(每米塔板数可达几万或几十万)。
4、高灵敏度利用高灵敏度的检测器,检测灵敏度大大提高。
紫外检测器10-9g荧光检测器10-11g高效液相色谱三、液相色谱分离原理及分类液相色谱分离的实质是样品分子(以下称溶质)与溶剂(即流动相或洗脱液)以及固定相分子间的作用,作用力的大小,决定色谱过程的保留行为。
根据分离机制不同,液相色谱可分为:液固吸附色谱、液液分配色谱、化学键合相色谱、离子交换色谱以及分子排阻色谱等类型。
四、液相色谱与气相色谱的比较1、相同点(1)基本原理一致:不同组分在两相中的作用力不同。
(2)基本概念一致:基本概念:保留值、塔板数、塔板高度、分离度、选择性等与气相色谱一致。
(3)基本理论一致:塔板理论与速率方程也与气相色谱基本一致。
2、不同点由于在液相色谱中以液体代替气相色谱中的气体作为流动相,而液体和气体的有性质本质不同,因此,两种方法也有不同之处:(1)仪器设备和操作条件不同;(2)应用范围不同;气相色谱仅能分析在操作温度下能气化而不分解的物质。
对高沸点化合物、非挥发性物质、热不稳定化合物、离子型化合物及高聚物的分离、分析较为困难。
高效液相色谱高效液相色谱(high performance liquid chromatography, HPLC)也叫高压液相色谱(high pressure liquid chromatography)、高速液相色谱(high speed liquid chromatography)、高分离度液相色谱(high resolution liquid chromatography)等。
是在经典液相色谱法的基础上,于60年代后期引入了气相色谱理论而迅速发展起来的。
它与经典液相色谱法的区别是填料颗粒小而均匀,小颗粒具有高柱效,但会引起高阻力,需用高压输送流动相,故又称高压液相色谱。
又因分析速度快而称为高速液相色谱。
高效液相色谱是目前应用最多的色谱分析方法,高效液相色谱系统由流动相储液体瓶、输液泵、进样器、色谱柱、检测器和记录器组成,其整体组成类似于气相色谱,但是针对其流动相为液体的特点作出很多调整。
HPLC的输液泵要求输液量恒定平稳;进样系统要求进样便利切换严密;由于液体流动相粘度远远高于气体,为了减低柱压高效液相色谱的色谱柱一般比较粗,长度也远小于气相色谱柱。
HPLC应用非常广泛,几乎遍及定量定性分析的各个领域。
使用高效液相色谱时,液体待检测物被注入色谱柱,通过压力在固定相中移动,由于被测物种不同物质与固定相的相互作用不同,不同的物质顺序离开色谱柱,通过检测器得到不同的峰信号,最后通过分析比对这些信号来判断待侧物所含有的物质。
高效液相色谱作为一种重要的分析方法,广泛的应用于化学和生化分析中。
高效液相色谱从原理上与经典的液相色谱没有本质的差别,它的特点是采用了高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相,适于分析高沸点不易挥发、分子量大、不同极性的有机化合物。
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料填充而成,从而使柱效大大高于经典液相色谱(每米塔板数可达几万或几十万);同时柱后连有高灵敏度的检测器,可对流出物进行连续检测。
高效液相色谱分析技术及其新的发展与应用余建军(陕西科技大学生命科学与工程学院,西安710021)1 高效液相色谱法概述高效液相色谱法(high performanc,liquid chromatography,HPLC)是在经典液相色谱法基础上发展起来的一种新型分离、分析技术。
经典液相色谱法由于使用粗颗粒的固定相,填充不均匀,依靠重力使流动相流动,因此分析速度慢,分离效率低。
新型高效的固定相、高压输液泵、梯度洗脱技术以及各种高灵敏度的检测器相继发明,高效液相色谱法迅速发展起来[1]。
高效液相色谱法与经典液相色谱法比较,具有下列主要特点:(1)高效由于使用了细颗粒、高效率的固定相和均匀填充技术,高效液相色谱法分离效率极高,柱效一般可达每米104理论塔板。
近几年来出现的微型填充柱(内径lmm)和毛细管液相色谱柱(内径0.05umm),理论塔板数超过每米105,能实现高效的分离。
(2)高速由于使用高压泵输送流动相,采用梯度洗脱装置,用检测器在柱后直接检测洗脱组分等,HPLC完成一次分离分析一般只需几分钟到几十分钟,比经典液相色谱快得多。
(3)高灵敏度紫外、荧光、电化学、质谱等高灵敏度检测器的使用,使HPLC 的最小检测量可达10-9~10-11g(4)高度自动化计算机的应用,使HPLC 不仅能自动处理数据、绘图和打印分析结果,而且还可以自动控制色谱条件,使色谱系统自始至终都在最佳状态下工作,成为全自动化的仪器。
(5)应用范围广(与气相色谱法相比)HPLC 可用于高沸点、相对分子质量大、热稳定性差的有机化合物及各种离子的分离分析。
如氨基酸、蛋白质、生物碱、核酸、甾体、维生素、抗生素等。
(6)流动相可选择范围广它可用多种溶剂作流动相,通过改变流动相组成来改善分离效果,因此对于性质和结构类似的物质分离的可能性比气相色谱法更大。
(7)馏分容易收集更有利于制备2 色谱法分类高效液相色谱法按固定相不同可分为液-液色谱法和液-固色谱法;按色谱原理不同可分为分配色谱法(液-液色谱)和吸附色谱法(液-固色谱)等[2]。
高效液相色谱法(HPLC)一.概述色谱法是一种应用范围相当广泛的分离分析技术,它已有近百年的发展史。
二十世纪五、六十年代石油及石油化工的突起促使了GC技术大发展,而七、八十年代生命科学、生化、制药工业的发展推动了HPLC的迅速发展。
目前除分析化学外,生物化学,石油化学,有机化学,无机化学等学科都普遍采用色谱技术。
现代高效液相色谱仪,以其高效,快速和自动化等特点成为当代分析仪器中发展最快的仪器。
HPLC已成为操作方便、准确、快速并能解决困难分离问题的强有力的分析手段。
1.HPLC的特点(1)适用范围广已知有机物中仅20%不经预先化学处理,可用GC分析;而其余80%有机物可用HPLC分析。
HPLC适于分离生物、医学大分子和离子化合物,不稳定的天然产物,种类繁多的其它高分子及不稳定化合物。
(2)流动相及固定均与样品分子作用,而GC仅固定相与样品分子作用。
(3)具有独特性能的柱填料(固定相)种类较多,具有多种分离方式,适于各种化合物分析。
(4)分离温度较低,提高了分离效率。
(5)具有一些独特的检测器:电化学,示差折光,可见紫外吸收及荧光检测器等。
(6)样品易回收。
2.HPLC分类按分离机理分为四类:吸附色谱(液固):通过试样组分对活性固体表面吸附亲合力的不同实现分离。
对具有不同官能团的化合物和异构体有较高选择性,早期应用较多,现在大多可用正相键合相色谱替代,常用硅胶柱。
分配色谱:不同溶质分子按其在固定相和流动相中分配系数不同得到分离。
现代分配色谱即化学键合相色谱,是将各种不同的有机基团通过化学反应键合到硅胶表面,具有很好的化学稳定性和热稳定性。
大部分分离问题都可用键合相色谱解决。
离子交换色谱:以离子交换剂为固定相,试样中电离组分与交换剂基体相反电荷的离解部位亲合力不同而分离。
用于分离无机或有机离子。
固定相为阴(阳)离子交换树脂,流动相为电解质溶液。
分子排阻色谱:按物质分子量大小进行分离。
不仅对高聚物,对分子量差别较大的低聚物或小分子化合物也可进行分离。
140高效液相色谱技术(HPLC )高效液相色谱(HPLC :High Performance Liquid Chromatography )是化学、生物化学与分子生物学、医药学、农业、环保、商检、药检、法检等学科领域与专业最为重要的分离分析技术,是分析化学家、生物化学家等用以解决他们面临的各种实际分离分析课题必不可缺少的工具。
国际市场调查表明,高效液相色谱仪在分析仪器销售市场中占有最大的份额,增长速度最快。
高效液相色谱的优点是:检测的分辨率和灵敏度高,分析速度快,重复性好,定量精度高,应用范围广。
适用于分析高沸点、大分子、强极性、热稳定性差的化合物。
其缺点是:价格昂贵,要用各种填料柱,容量小,分析生物大分子和无机离子困难,流动相消耗大且有毒性的居多。
目前的发展趋势是向生物化学和药物分析及制备型倾斜。
7.1 基本原理固定相 流动相AB CCBA固定相 —— 柱内填料,流动相 —— 洗脱剂。
HPLC 是利用样品中的溶质在固定相和流动相之间分配系数的不同,进行连续的无数次的交换和分配而达到分离的过程。
通常,按溶质(样品)在两相分离过程的物理化学性质可以作如下的分类:分配色谱:—— 分配系数亲和色谱:—— 亲和力吸附色谱:—— 吸附力离子交换色谱:—— 离子交换能力凝胶色谱(体积排阻色谱):—— 分子大小而引起的体积排阻分配色谱又可分为:正相色谱:固定相为极性,流动相为非极性。
反相色谱:固定相为非极性,流动相为极性。
用的最多,约占60~70%。
固定相(柱填料):固定相又分为两类,一类是使用最多的微粒硅胶,另一类是使用较少的高分子微球。
后者的优点是强度大、化学惰性,使用pH范围大,pH=1~14,缺点是柱效较小,常用于离子交换色谱和凝胶色谱。
最常使用的全孔微粒硅胶(3~10μm)是化学键合相硅胶,这种固定相要占所有柱填料的80%。
它是通过化学反应把某种适当的化学官能团(例如各种有机硅烷),键合到硅胶表面上,取代了羟基(-OH)而成。
此帖与GC版的对应,是为了让大家更好的学习和了解LC主要内容包括:1.高效液相色谱法(HPLC)的概述2. 高效液相色谱基础知识介绍(1——13楼)3. 高压液相色谱HPLC发展概况、特点与分类4. 液相色谱的适用性5.应用高效液相色谱法(HPLC)的概述以高压液体为流动相的液相色谱分析法称高效液相色谱法(HPLC)。
其基本方法是用高压泵将具有一定极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂泵入装有填充剂的色谱柱,经进样阀注入的样品被流动相带入色谱柱内进行分离后依次进入检测器,由记录仪、积分仪或数据处理系统记录色信号或进行数据处理而得到分析结果。
由于高效液相色谱法具有分离效能高、选择性好、灵敏度高、分析速度快、适用X围广(样品不需气化,只需制成溶液即可)、色谱柱可反复使用的特点,在《中国药典》中有50种中成药的定量分析采用该法,已成为中药制剂含量测定最常用的分析方法。
高效液相色谱法按固定相不同可分为液-液色谱法和液-固色谱法;按色谱原理不同可分为分配色谱法(液-液色谱)和吸附色谱法(液-固色谱)等。
目前,化学键合相色谱应用最为广泛,它是在液-液色谱法的基础上发展起来的。
将固定液的官能团键合在载体上,形成的固定相称为化学键合相,不易流失是其特点,一般认为有分配与吸附两种功能,常以分配作用为主。
C18(ODS)为最常使用的化学键合相。
根据固定相与流动相极性的不同,液-液色谱法又可分为正相色谱法和反相色谱法,当流动相的极性小于固定相的极性时称正相色谱法,主要用于极性物质的分离分析;当流动相的极性大于固定相的极性时称反相色谱法,主要用于非极性物质或中等极性物质的分离分析。
在中药制剂分析中,大多采用反相键合相色谱法。
系统组成:(一)高压输液系统由贮液罐、脱气装置、高压输液泵、过滤器、梯度洗脱装置等组成。
1.贮液罐由玻璃、不锈钢或氟塑料等耐腐蚀材料制成。
贮液罐的放置位置要高于泵体,以保持输液静压差,使用过程应密闭,以防止因蒸发引起流动相组成改变,还可防止气体进入。