色谱柱选择
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agilent色谱柱的分类与选择
Agilent的色谱柱可以根据其功能和分离机制进行分类。
常见的Agilent色谱柱分类及选择如下:
1. 相对极性柱:这类柱适用于非极性物质或具有较低极性的化合物的分离,如挥发性有机化合物。
常见的相对极性柱包括HP-5,HP-1和HP-35等。
2. 极性柱:这类柱适用于极性化合物的分离,如酸、碱、酮和醇等。
常见的极性柱包括DB-5MS,DB-Wax和DB-17等。
3. 离子交换柱:这类柱通常用于离子分析或离子交换色谱,用于分离离子化合物。
常见的离子交换柱包括IonPac和BioIon等。
4. 手性柱:这类柱用于手性化合物的分离,如药物中的非对映体。
常见的手性柱包括Chiralcel等。
5. 多种机制柱:这类柱结合了多种分离机制,适用于复杂样品的分析。
常见的多种机制柱包括HP-INNOWax和HP-88等。
对于选择Agilent色谱柱,一般需要考虑样品性质,分离需求,分析目标等因素。
同时,还需考虑色谱柱尺寸、填充物类型和分离机制等参数。
在选择时可以咨询
Agilent或其他专业人士,以获得更准确的建议。
色谱柱填料如何选择色谱柱是一种用于分离混合物中不同成分的设备,选择合适的色谱柱填料非常重要,因为它直接影响到色谱分离的效果。
下面将从样品性质、目标分离、柱填料种类以及柱填料特性四个方面介绍如何选择色谱柱填料。
首先,需要考虑样品的性质。
样品的性质对柱填料的选择起到决定性的作用。
例如,如果样品是极性物质,则可以选择极性填料,如硅胶和亲水性柱填料;如果样品是非极性物质,则可以选择非极性填料,如疏水性柱填料。
此外,还需考虑样品的溶解度、毒性等特性,以避免填料与样品发生不兼容的情况。
其次,要考虑目标分离。
目标分离意味着需要根据需要选择柱填料的分离性能。
分离性能包括选择分离度、副反应、分析速度等。
例如,如果需要高分离度,则可以选择具有较高耐用性和高分离度的填料;如果需要高选择性,则可以选择对目标分析物具有选择性保留的填料。
需要注意的是,柱填料的分离性能与填料特性和操作条件有关,因此需要综合考虑。
第三,需要考虑柱填料的种类。
根据柱填料的基本材料可以将其划分为无机填料、有机填料和生物填料等类型。
无机填料通常具有高机械稳定性、高温稳定性和酸碱稳定性,适用于较为苛刻的条件。
有机填料适用于对极性分析物有较高吸附选择性要求的情况。
生物填料则适用于生物大分子分析,如蛋白质或核酸。
最后,需要考虑柱填料的特性。
柱填料的特性包括填料颗粒大小、孔隙结构和载流速度等。
颗粒大小直接影响到柱填料的分离性能,通常情况下,较小的颗粒大小可以提供更高的分辨率。
孔隙结构决定了填料的表面积和孔径分布,对于较大的分析物,需要选择较大的孔径填料。
载流速度取决于填料粒径和柱直径等因素,较快的载流速度通常可以提供较短的分析时间。
综上所述,色谱柱填料的选择需要综合考虑样品性质、目标分离、柱填料种类和柱填料特性等因素。
合理的选择可以提高色谱分离的效果,提高分离的准确性和重复性。
在实际操作中,还需要结合实验室的条件和经验进行选择,逐步优化分析方法。
试述气相色谱法色谱条件的选择
气相色谱法的色谱条件选择主要包括以下几个方面:
1. 色谱柱选择:色谱柱是气相色谱法的关键部分,合适的色谱柱应具有良好的分离性和高效性。
选择色谱柱时需要考虑样品的性质、分离目标和分析条件等因素,常用的色谱柱包括非极性柱、极性柱和选择性柱等。
2. 柱温选择:柱温是气相色谱法中一个重要的操作条件,它会影响样品在色谱柱上的保留时间
和分离度。
一般通过改变柱温来调节分离效果,通常柱温的选择要考虑到样品稳定性、分离度
和分离速度等因素。
3. 柱衬底选择:柱衬底可以提高色谱柱的稳定性和降低分析物对柱的吸附性,常用的柱衬底材
料有聚硅氧烷和聚脂木素等。
4. 柱流速选择:柱流速是指气相色谱法中气相流速的选择,它会影响分离度和分析时间。
一般
来说,柱流速越高,分析时间越短,但可能会影响分离度。
柱流速的选择要综合考虑分离度、
分析时间和样品浓度等因素。
5. 检测器选择:气相色谱法常用的检测器包括火焰离子化检测器(FID)、热导率检测器(TCD)、质谱检测器(MS)等。
选择合适的检测器要考虑到样品的性质、检测灵敏度和选
择性等因素。
综上所述,气相色谱法的色谱条件选择需要综合考虑样品的性质、分离目标、分析条件和实验要求等因素,通过合理选择色谱柱、柱温、柱衬底、柱流速和检测器等条件,来达到最佳的分
离和分析效果。
液相色谱柱的选择、使用、维护和常见故障及排除液相色谱的柱子通常分为正相柱和反相柱;正相柱大多以硅胶为柱,或是在硅胶表面键合-CN,-NH3等官能团的键合相硅胶柱;反相柱填料主要以硅胶为基质,在其表面键合非极性的十八烷基官能团ODS 称为C18柱,其它常用的反相柱还有C8,C4,C2和苯基柱等;另外还有离子交换柱,GPC柱,聚合物填料柱等;本文重点介绍反相色谱柱的选择和使用:一、反相色谱柱的选择1.柱子的PH值使用范围反相柱优点是固定相稳定,应用广泛,可使用多种溶剂;但硅胶为基质的填料,使用时一定要注意流动相的PH范围;一般的C18柱PH值范围都在2-8,流动相的PH值小于2时,会导致键合相的水解;当PH 值大于7时硅胶易溶解;经常使用缓冲液固定相要降解;一旦发生上述情况,色谱柱人口处会塌陷;同样填料各种不同牌号的色谱柱不尽相同;如果流动相PH较高或经常使用缓冲液时,建议选择PH范围大的柱子,例如戴安公司的Acclaim柱PH2-9或Zorbax的PH2-11.5的柱子;2.填料的端基封尾或称封口把填料的残余硅羟基采用封口技术进行端基封尾,可改善对极性化合物的吸附或拖尾;含碳量增高了,有利于不易保留化合物的分离;填料稳定性好了,组分的保留时间重现性就好;如果待分析的样品属酸性或碱性的化合物,最好选用填料经端基封尾的色谱柱;3.戴安公司Acclaim柱子介绍—极性封尾C16固定相柱戴安公司有28种类型的柱子,Acclaim反相柱填料高纯,金属含量极低,完全封尾;PH2-9范围内兼容,低流失,高柱效;尤其是2003年推出的Acclaim极性封尾C16柱,是最先商品化的磺酰氨-O链接键的色谱柱,具极低的硅羟基活性,能在极性溶剂甚至100%水的条件下长期使用;对酸性和碱性化合物有极为尖锐的好的色谱峰形,与现有的一流色谱柱相比有更好的立体选择性;下图是Acclaim极性封尾C16柱和市售极性封尾一流色谱柱分离酸性化合物谱图的比较二、液相色谱柱的使用色谱柱在使用前,最好进行柱的性能测试,并将结果保存起来,作为今后评价柱性能变化的参考;在做柱性能测试时要按照色谱柱出厂报告中的条件进行出厂测试所使用的条件是最佳条件,只有这样,测得的结果才有可比性;但要注意:柱性能可能由于所使用的样品、流动相、柱温等条件的差异而有所不同;1、样品的前处理a、最好使用流动相溶解样品;b、使用预处理柱除去样品中的强极性或与柱填料产生不可逆吸附的杂质;c、使用0.45μm的过滤膜过滤除去微粒杂质;2、流动相的配制液相色谱是样品组分在柱填料与流动相之间质量交换而达到分离的目的,因此要求流动相具备以下的特点:a、流动相对样品具有一定的溶解能力,保证样品组分不会沉淀在柱中或长时间保留在柱中;b、流动相与样品不产生化学反应c、流动相的黏度要尽量小,以便得到好的分离效果;降低柱压降,延长泵的使用寿命可运用提高温度的方法降低流动相的黏度;d、流动相的物化性质要与使用的检测器相适应;如使用UV检测器,最好使用对紫外吸收较低的溶剂配制;e、流动相沸点不要太低,否则容易产生气泡,导致实验无法进行;f、在流动相配制好后,一定要进行脱气;除去溶解在流动相中的微量气体既有利于检测,还可以防止流动相中的微量氧与样品发生作用;3、流动相流速的选择因柱效是柱中流动相线性流速的函数,使用不同的流速可得到不同的柱效;对于一根特定的色谱柱,要追求最佳柱效,最好使用最佳流速;对内径为4.6mm的色谱柱,流速一般选择1ml/min,对于内径为4.0mm柱,流速0.8ml/min为佳;当选用最佳流速时,分析时间可能延长;可采用改变流动相的洗涤强度的方法以缩短分析时间如使用反相柱时,可适当增加甲醇或乙腈的含量;注意:a.含水流动相最好在实验前配制,尤其是夏天使用缓冲溶液作为流动相不要过夜;最好加入叠氮化钠,防止细菌生长;b.流动相要求使用0.45μm滤膜过滤,除去微粒杂质;c.使用HPLC级溶剂配制流动相,使用合适的流动相可延长色谱柱的使用寿命,提高柱性能;三.色谱柱的维护1.色谱柱的平衡反相色谱柱由工厂测试后是保存在乙腈/水中的;新柱应先使用10-20倍柱体积的甲醇或乙腈冲洗色谱柱;请一定确保您分析样品所使用的流动相和乙腈/水互溶;每天用足够的时间以流动相来平衡色谱柱,您就会在处理问题方面获得最大的"补偿",而且您的色谱柱的寿命也会变得更长操作步骤:a.平衡开始时将流速缓慢地提高,用流动相平衡色谱柱直到获得稳定的基线缓冲盐或离子对试剂流速如果较低,则需要较长的时间来平衡b.如果使用的流动相中含有缓冲盐,应注意用纯水"过渡"即每天分析开始前必须先用纯水冲洗30分钟以上再用缓冲盐流动相平衡;分析结束后必须先用纯水冲洗30分钟以上除去缓冲盐之后再用甲醇冲洗30分钟保护柱子;2.色谱柱的再生长期使用的色谱柱,往往柱效会下降柱子的理论塔板数减低;可以对色谱柱进行再生,在有条件的实验室应使用一个廉价的泵进行柱子的再生;建议用来冲洗柱子的溶剂体积色谱柱尺寸柱体积所用溶剂的体积125-4mm1.6ml30ml250-4 mm3.2ml60ml250-10mm20ml400ml选择再生方法:极性固定相如Si,NH2,DIOL基色谱填料的再生:正庚烷→氯仿→乙酸乙酯→丙酮→乙醇→水非极性固定相如反相色谱填料RP-18,RP-8,CN等的再生:水→乙腈→氯仿或异丙醇→乙腈→水注意:a.在对NH2改性的色谱柱进行再生时,由于NH2可能以铵根离子的形式存在,因此应该在水洗后用0.1M 的氨水冲洗,然后再用水冲洗至碱溶液完全流出;b.0.05M稀硫酸可以用来清洗已污染的色谱柱,如果简单的用有机溶剂/水的处理不能够完全洗去硅胶表面吸附的杂质,在水洗后加用0.05M稀硫酸冲洗非常有效;3.色谱柱的维护a.使用预柱保护分析柱硅胶在极性流动相/离子性流动相中有一定的溶解度b.大多数反相色谱柱的pH稳定范围是2-7.5,尽量不超过该色谱柱的pH范围c.避免流动相组成及极性的剧烈变化d.流动相使用前必须经脱气和过滤处理e.如果使用极性或离子性的缓冲溶液作流动相,应在实验完毕柱子冲洗干净,并保存于甲醇或乙腈中f.氯化物的溶剂对其有一定的腐蚀性,故使用时要注意,柱及连接管内不能长时间存留此类溶剂,以避免腐蚀;怎样选择色谱柱现代高效液相色谱中,分离效果好坏的一个重要指标是色谱填的选择;但是色谱填料的选择范围很宽,因此,要做合适的选择,必须对此有一定的认识和了解;一.硅胶基质填料1·正相色谱正相色谱用的固定相通常为硅胶Silica以及其他具有极性官能团胺基团,如NH2,APS和氰基团CN,CPS的键合相填料;由于硅胶表面的硅轻基SiOH或其他极性基团极性较强,因此,分离的次序是依据样品中各组份的极性大小,即极性较弱的组份最先被冲洗出色谱柱;正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低,如:正己烷Hexane、氯仿Choroform、二氯甲烷MethyleneCloride等;2,反相色谱反相色谱用的填料常是以硅胶为基质,表面键合有极性相对较弱官能团的键合相;反相色谱所使用的流动相极性较强,通常为水、缓冲掖与甲醇、乙情等的混合物;样品流出色谱柱的顺序是极性较强的组份最先被冲洗出,而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留;常用的反相填料有:C18ODS、C8MOS、C4Butyl、C6H,Phenyl等;二·聚合物填料聚合物填料多为聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸醋等,其主要优点是在pH值为1一14均可使用;相对于硅胶基质的C18填料,这类填料具有更强的疏水性;大孔的聚合物填料对蛋白质等样品的分离非常有效;现有的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料,色谱柱柱效较低;三、其它无机填料其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化由于其特殊的性质,一般仅限于特殊的用途;如,石墨化碳黑正逐渐成为反向色谱柱填料;这种填料的分离不同于硅胶基质烷基键合相,石墨化碳的表面即是保留的基础,不再需其它的表面改性;该柱填料一般比烷基键合相硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强;石墨化碳可用于分离某些几何异构体,由于在HPLC流动相中不会被溶解,这类柱可在任何PH与温度下使用;氧化铝也可以用于HPLC;氧化铝微粒刚性强,可制成稳定的色谱柱柱床,其优点是可以在PH高达12的流动相中使用;但由于氧化铝与碱性化合物的作用也很强,应用范围受到一定限制,所以未能广泛应用;新型色谱氧化锆基质填料也可用于HPLC;商品化的只有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱,应用PH1-14,温度可达100℃;由于氧化锆填料是最近几年才开始研究,加之面临的实验难度,其重要用途与优势尚在进行之中;怎样选择填料粒度目前,商品化的色谱填料粒度从1um到超过30um均有销售,而目前分析分离主要用3和5um填料进行;填料的粒度主要影响填充柱的两个参数,即柱效和背压;粒度越小,柱压越大,柱压的增加限制了粒度小于3um的填料应用;在相同选择性条件下,提高柱效可提高分离度,但不是唯一的因素;如果固定相选择是正确,但是分离度不够,那么选用更小的粒度的填料是很有用的;3um填料填充柱的柱效比相同条件下的5um填料的柱效提高近30%;然而,3um的色谱柱的背压却是5um的2倍;与此同时,柱效提高意味着在相同条件下可以选用更短的色谱柱,即相同的塔板数或分离能力,但是柱长更短,以缩短分析时间;另外,可以采用低粘度的溶剂做流动相或增加色谱柱的使用温度,比如用乙腈代替甲醇,以降低色谱柱的压力;。
如何选择合适的气相色谱柱?选择合适的气相色谱柱需要考虑以下几个关键因素:1. 固定相类型- 非极性柱:适用于分析非极性和弱极性化合物,如聚二甲基硅氧烷(PDMS)柱。
- 极性柱:适合分离极性化合物,如聚乙二醇(PEG)柱。
- 中等极性柱:用于分析极性适中的物质,如氰丙基苯基聚硅氧烷柱。
2. 柱长- 短柱(10 - 15 米):适用于快速分析简单混合物,分离效果相对较弱。
- 中长柱(25 - 30 米):能提供较好的分离效果,适用于中等复杂的混合物。
- 长柱(50 - 60 米):对于复杂混合物或需要高分离度的情况,如同分异构体的分离。
3. 内径- 小内径(0.1 - 0.25 毫米):适用于样品量少、需要高灵敏度和高分离度的分析。
- 常规内径(0.25 - 0.32 毫米):应用广泛,能满足大多数常规分析需求。
- 大内径(0.53 毫米):适用于大体积进样或分析浓度较高的样品。
4. 膜厚- 薄液膜(0.1 - 0.25 微米):适合分析低沸点、小分子化合物,出峰快。
- 厚液膜(0.5 - 5 微米):用于保留挥发性较差的化合物,提高检测灵敏度。
5. 样品性质- 了解样品的极性、沸点范围、分子量等。
极性样品选择极性柱,高沸点样品选择厚液膜柱。
6. 分析目的- 定性分析:更注重分离度,可能选择长柱和膜厚适中的柱子。
- 定量分析:考虑灵敏度和重复性,选择与样品匹配的柱子。
7. 温度限制- 确保所选柱子能承受分析过程中的最高和最低温度。
8. 预算- 不同类型和规格的柱子价格有所差异,需根据预算进行选择。
例如,分析挥发性有机化合物(VOCs)混合物时,如果需要快速分离且样品较简单,可能会选择短的、小内径、薄液膜的非极性柱;而分析复杂的天然产物提取物时,可能需要长的、常规内径、厚液膜的中等极性柱。
综合考虑以上因素,可以选择到适合具体分析需求的气相色谱柱。
气相色谱柱的选择方法样品分析时:毛细管色谱柱是首选相比于填充柱,毛细管柱具有更高的理论及有效塔板数。
对于几乎所有的样品,毛细管柱效更高,从而大大改善了峰的分离度,分离能力大幅提高使许多分析能够在非常短的时间内用非常短的色谱柱来完成。
0.53mm大口径毛细管柱大大减少了填充柱与毛细管柱在样品容量上的差别, 而且近年来检测器敏感度的提高也降低了大样品量的需求。
0.53mm 大口径毛细管柱已广泛应用, 正在越来越多地替代填充柱。
我们鼓励用户尽量用代表现代新技术的毛细管柱. 但填充柱依然比毛细管柱有更大的样品容量, 有些过程控指仪器和一些老的标准方法仍然采用填充柱。
毛细管色谱柱类型的选择:当面对一个未知物时,先试用现有GC柱,如果该柱分离不理想,根据你对样品的了解,基本原则是分析物与固定相有相似化学性质时才会相互作用。
这说明对样品越了解,越容易找到合适的固定相。
非极性分子——通常仅由C和H组成并且无偶极矩,直联(正烷)是常见的非极性化合物的例子。
极性分子——主要由C和H组成同时也有其他原子,如:N、O、P、S或卤素。
样品包括有醇类、胺类、硫醇类、酮类、有机卤化物等。
可极化物质——主要由C和H组成同时包含不饱和键。
通常有:炔和芳香族化合物。
我公司提供的色谱柱品种齐全,能够完全满足你分析的需要。
如果你的样品是具有相似的化学性质的非极性组分的混合物,比如大多数石油馏分中的烃,你可以试用KB-1毛细管色谱柱,它按沸点顺序分离。
如果你怀疑有芳族化合物,试着用有苯基的KB-5或KB-35柱。
极性或可极化组分样品能够在中极性和/或可极化固定相色谱柱上进行分析,如有苯基或类似基团固定相,比如KB-50或KB-225柱。
如果需要更高极性,可以选用聚乙二醇(PEG)固定相,即通常所说的W AX固定相。
毛细管色谱柱规格的选择膜厚薄膜比厚膜洗脱组分快、峰分离好、温度低。
一般而言,色谱柱的膜厚为0.25到0.5μm。
对于流出达300℃的大多数样品(包括蜡、甘油三脂、甾族化合物等)能够很好的分析。
色谱柱选择的原则
选择色谱柱的原则主要根据以下几个方面进行考虑:
1. 样品性质:根据待分离的化合物类型、分子大小、极性、稳定性等特性,选择对应的固定相(如反相、离子交换、手性等)和色谱柱。
2. 分离目标:根据需要分离的化合物种类和数量,选择合适的分离效果(如理论分离度、分离速度)和分析灵敏度的色谱柱。
3. 样品溶剂:根据样品的物理化学性质和溶解度,选择合适的色谱柱,以及可能的流动相组成。
4. 色谱仪的要求:根据使用的色谱仪的性能和技术要求,选择与之相匹配的柱长、内径、填充物类型等。
5. 经济成本:根据实验预算和成本考虑,选择性价比较高的色谱柱。
综合考虑上述因素,选择适合的色谱柱能够提高分离效果,提高分析灵敏度,实现良好的分离分析结果。
液相色谱柱的分类与选择液相色谱柱的分类(按色谱固定相基质分)1.硅胶基质:1.1反相色谱柱:反相色谱填料常是以硅胶为基础,表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相。
反相色谱所使用的流动相极性较强,通常为水,缓冲液与甲醇,已腈等混合物。
样品流出色谱柱的顺序是极性较强组合先被冲出,而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留。
常用的反相填料有C18(ODS)、C8(MOS)、C4(B)、C6H5(Phenyl)等。
1.2正相色谱:正相色谱用的固定相通常为硅胶(Silica),以及其他具有极性官能团,如胺基团(NH2,APS)和氰基团(CN,CPS)的键合相填料。
由于硅胶表面的硅羟基(SiOH)或其他团的极性较强,因此,分离的次序是依据样品中的各组份的极性大小,即极性强弱的组份先被冲洗出色谱柱。
正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低,如:正乙烷(Hexane),,二氯甲烷(Methylene Chloride)等。
1.3离子交换色谱柱:以磺化交联强阴/阳离子键合硅胶色谱柱,常用规格:强阴离子色谱柱(SAX),强阳离子交换色谱柱(SCX)2.聚合物基质:聚合物调料多为聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙酸酯等,其主要优点是在PH值为1~14均可使用。
相对与硅胶基质的C18填料,这类填料具有更强的疏水性;大孔的聚合物填料对蛋白质等样品的分离非常有效。
现在的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料,色谱柱柱效较低。
所有聚合物基质在流动相发生变化时都会出现膨胀或收缩。
用于HPLC的高交联度聚合物填料,其膨胀和收缩要有限制。
溶剂或小分子容易渗入聚合物基质中,因为小分子在聚合物基质中的传质比在陶瓷性基质中慢,所以造成小分子在这种基质中柱效低。
对于大分子像蛋白质或合成的高聚物,聚合物基质的效能比得上陶瓷性基质。
因此,聚合物基质广泛用于分离大分子物质。
色谱柱的选择液相色谱仪基质的选择大致遵循以下法则,硅胶基质的填料被用于大部分的HPLC分析,尤其是小分子量的被分析物,聚合物填料用于大分子量的被分析物质,主要用来制成分子排阻和离子交换柱。
色谱柱选择
参照标准
各种担体,名目繁多。
在常用硅藻土担体中:
红色担体(如6201、201),可用于非极性或弱极性物质的分离。
白色担体(如101)可用于极性物质或碱性物质。
釉化红色担体(如301)可用于中等极性物质。
硅烷化白色担体可用于强极性氢键型物质如废水测定。
分离酸性物质,如酚类,要用酸洗处理的担体。
分离碱性物质,如乙醇胺,要用碱洗处理的担体。
有些特殊的情况下要用特殊的担体,如氟担体分离异氰酸酯类。
但是在普通的常量分析中,对担体可以不必过份讲究,甚至如耐火砖粉粒,玻璃珠砂和海沙也可以使用。
何选择适合的色谱柱何选择适合的色谱柱选择色谱柱时需要首先考虑的是分离规模1、根据分离规模确定色谱柱大致的规格表1按分离规模分类的高效液相色谱柱微型柱毛细管柱纳米柱柱径/mm>105~102~50.8~2.00.05~0.52、从分析物的物理化学性质抓起,找到大致的色谱柱类型选柱前应当详尽掌控分析物的分子量(或分子量范围)、溶解性、与否离解等信息,然后根据这些性质找出最合适的色谱柱类型。
表2液相色谱分离模式的选择量溶解性拆分模式色谱柱附注溶于正己正相吸附色呋喃gpcsilica2000正相键合色氰基柱、氨基柱谱溶于甲醇/水c18、c8、ph或plrp(反填料孔径通反相色谱常为100å二者聚合物色谱柱)非离子型反相色谱c18、c8、ph或plrp水溶性离子遏制色c18、c8、ph或plrp五音离子型离子对色谱c18、c8、ph或plrp色谱法色ax、cx脂溶性gpcgfc反华相色谱c18、c8、c4或plrp填料孔径通在反相色谱c18、c8、c4或plrp常为300å色谱法ax、cx大于蛋白2000水溶性多肽、质离子型对于色谱柱类型的选择有一些特殊说明:1.反相柱是使用最广泛的色谱柱,而ods又是反相柱中使用最广泛的,据统计目前使用的色谱柱中超过一半是ods柱;由于ods柱的技术最成熟,所以具有高性能、长寿命等特点,所以选择时优先选择ods柱;2.对于反相柱,通常来讲,碳链越长,对化合物的保留越强,分离效果也越好,但选择短碳链的键合相可以节约分析时间;3.反华相色谱柱可以对非极性、强极性、中等极性以及部分弱极性化合物展开拆分,就是应用领域最广泛的色谱柱;反相色谱柱以“分配促进作用”留存分析物,主要以分析物在两看中的溶解性展开挑选,有时无法对同分异构体和结构类似物展开拆分;4.部分离解性较差的化合物,可以通过向流动二者重新加入酸、碱、盐的形式并使分子以某种平衡并且留存性弱的形式存有,然后用反相柱展开分析,这种分析方法包含“离子遏制色谱”和“离子对色谱”;5.plrp就是以聚苯乙烯-二乙烯基苯为填料的色谱柱,为反相柱,奏水性与c18相似,但不具备次级相互作用,分析碱性化合物时不能出现甩尾。
气相色谱柱的选择方法色谱柱是如何工作的气相色谱柱的分别效果紧要取决于其固定相,柱长度,柱内径,液膜厚度这几个因素,从原理上讲,这几个因素相同的柱子,其分别效果是完全一样的。
1)柱长度的选择分气相色谱柱的分别效果紧要取决于其固定相,柱长度,柱内径,液膜厚度这几个因素,从原理上讲,这几个因素相同的柱子,其分别效果是完全一样的。
1)柱长度的选择辨别率与柱长的平方根成正比。
在其他条件不变的情况下,为取得加倍的辨别率需有4倍的柱长。
较短的柱子适于较简单的样品,尤其是由那些在结构、极性和挥发性上相差较大的组分构成的样品。
一般来说:15m的短柱用于快速分别较简单的样品,也适于扫描分析;30m的色谱柱是常用的柱长,大多数分析在此长度的柱子上完成;50m、60m或更长的色谱柱用于分别比较多而杂的样品。
应当注意,柱长加添分析时间也加添。
2)柱内径的选择柱径直接影响柱子的效率、保留特性和样品容量。
小口径柱比大口径柱有更高柱效,但柱容量更小。
0.25mm:具有较高的柱效,柱容量较低。
分别多而杂样品较好。
O.32mm:柱效稍低于O.25mm的色谱柱,但柱容量约高6096。
0.53mm:具有仿佛于填充柱的柱容量,可用于分流进样,也可用于不分流进样,当柱容量是紧要考虑因素时(如痕量分析),选择大口径毛细管柱较为合适。
3)液膜厚度的选择液膜厚度影响柱子的保留特性和柱容量。
厚度加添,保留也加添。
O.1→2m:薄液膜厚度的毛细管柱比厚液膜的毛细管柱洗脱组分快,所需柱温度低,且高温下柱流失较小,适用高沸点的化合物的分析。
0.25〜0.5m:常用的液膜厚度。
厚液膜:对分析低沸点的化合物较为有利。
4)固定相的选择不同的固定相对不同的分析物的影响不同,依据相像相溶原理,性质越相近,固定相对其的流动阻力越大,其保留时间越长.色谱柱就是通过这个原理将不同性质的混合物相互分开的。
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怎样选择色谱柱现代高效液相色谱中,分离效果好坏很大程度上取决于色谱填料的选择。
但是色谱填料的选择范围很宽,要做合适的选择,必须对此有一定的认识和了解。
1、正相色谱正相色谱用的固定相通常为硅胶(Silica),以及其他具有极性官能团,如胺基团(NH2,APS)和氰基团(CN,CPS)的键合相填料。
由于硅胶表面的硅羟基(SiOH)或其他团的极性较强,因此,分离的次序是依据样品中的各组份的极性大小,即极性强弱的组份最先被冲洗出色谱柱。
正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低,如:正乙烷(Hexane),氯仿(Chloroform),二氯甲烷(Methylene Chloride)等。
2、反相色谱反相色谱填料常是以硅胶为基础,表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相。
反相色谱所使用的流动相极性较强,通常为水,缓冲液与甲醇,已腈等混合物。
样品流出色谱柱的顺序是极性较强组合最先被冲出,而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留。
常用的反相填料有C18(ODS)、C8(MOS)、C4(B)、C6H5(Phenyl)等。
二、聚合物填料聚合物调料多为聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙酸酯等,其主要优点是在PH值为1~14均可使用。
相对与硅胶基质的C18填料,这类填料具有更强的疏水性;大孔的聚合物填料对蛋白质等样品的分离非常有效。
现在的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料,色谱柱柱效较低。
三、其他无机填料其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化。
由于其特殊的性质,一般仅限于特殊的用途。
如石墨化碳也用于正逐渐成为反相色谱填料。
这种填料的分离不同与硅胶基质烷基键合相,石墨化碳的表面即是保留的基础,不再需其它的表面改性,该柱填料一般比烷基键合硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强,石墨化碳可用于分离某些几何导构体,又由于HPLC流动相中不会被溶解,这类柱可在任何PH与温度下使用。
氧化铝也可用于HPLC,氧化铝微粒刚性强,可制成稳定的色谱柱柱床,其优点是可在PH高达12的流动相中使用。
色谱柱的分类与选择色谱柱是色谱仪器中最为重要的部分,它能够将被测物质分离、纯化、鉴定。
而色谱柱的分类与选择也会影响色谱仪器的精准性与效率。
一般来说,色谱柱可以分为活性柱、吸附柱、固相提取柱和超声波分离柱四大类。
活性柱:活性柱是最常用的一种色谱柱,也叫作有机柱,它以有机亲水性的润湿剂为填充物,如:C18、SiO2等。
活性柱的填充物表面在水中具有正电荷,能够将非电荷的水溶性物质吸附,使其分离出来。
吸附柱:吸附柱是活性柱的衍生品,它以无机粒子或有机亲水性润湿剂为填充物。
与活性柱相比,吸附柱的填充物表面不具有电荷,而是通过“吸附”的原理将有机溶液中的物质进行分离。
吸附柱可以用来分离非电荷的水溶性物质,也可以用来分离有机物质。
固相提取柱:固相提取柱是一种新型的色谱柱,它采用固体萃取剂作为填充物,它能够将有机物质从固态物质中分离出来,如石油类、脂肪类、树脂类、植物油类等。
超声波分离柱:超声波分离柱是最新开发的一种色谱柱,它利用超声波的能量进行物质的分离,是一种高效的色谱技术。
一般来说,不同的色谱柱都有各自的特点,根据实际情况,应根据所测物质的性质和分离难度,选择合适的色谱柱。
首先,应根据被测物质的性质,确定所需要的类型,如果是有机物质,则应选择活性柱或者吸附柱;如果是固体物质,则可以采用固相提取柱;如果是水溶性物质,可以采用超声波分离柱。
其次,应根据所测物质的分离难度,选择合适的色谱柱。
对于有机物质,可以采用活性柱或者吸附柱,但在活性柱和吸附柱之间,应根据所测物质的分离难度,选择合适的色谱柱,如果分离难度较高,则应采用吸附柱,如果分离难度较低,则可以采用活性柱。
最后,在选择色谱柱时,应注意其尺寸、粒径、表面积、抗氧化能力等方面,以保证色谱柱的使用性能。
总之,色谱柱的分类与选择是影响色谱仪器的精准性与效率的重要因素,应根据所测物质的性质与分离难度,选择合适的色谱柱,并在选择时,注意色谱柱的尺寸、粒径、表面积、抗氧化能力等方面,以保证色谱柱的使用性能。
气相色谱柱的分类与选择气相色谱(Gas Chromatography,GC)是一种常用的分离和分析技术,其中色谱柱是其中关键的组成部分。
根据其构造和工作原理的不同,气相色谱柱可以分为以下几种类型,并根据不同应用需求进行选择:1. 填充型柱(Packed Columns):填充型柱是最早使用的气相色谱柱类型之一,其内部填充有固定相材料,常用的填充物包括聚酯、聚硅氧烷等。
填充型柱具有较高的分离效率和大样品容量,适用于复杂样品的分离和定量分析。
然而,填充型柱的分析时间较长,且不易更换固定相。
2. 毛细管柱(Capillary Columns):毛细管柱是目前应用最广泛的气相色谱柱类型,其内部是一根细长的毛细管,内壁涂覆有固定相材料。
毛细管柱具有高分离效率、快速分析速度和较小的样品耗量。
常见的固定相材料有聚硅氧烷、聚酯、聚乙二醇等。
选择毛细管柱时,需考虑样品性质、目标分离物、分析条件和检测器等因素。
3. 铆钉柱(Packed Capillary Columns):铆钉柱是一种介于填充型柱和毛细管柱之间的柱型,其内部是一根细长的毛细管,填充有较小颗粒的固定相。
铆钉柱结合了填充型柱的分离效率和毛细管柱的分析速度,适用于一些特定的分析任务,如高分子化合物的分析。
选择气相色谱柱时,应考虑以下因素:-样品性质:包括目标分析物的极性、热稳定性、挥发性等特征,根据样品性质选择合适的固定相材料。
-目标分离度:根据所需的分离度和分离效率,选择适当的柱类型和固定相。
-分析条件:包括温度、流速、柱长度等参数,根据分析条件选择适合的柱型和尺寸。
-应用需求:根据不同的分析目的和应用领域,选择具有合适特性的柱型和尺寸。
-分析速度:柱的内径和长度会影响分析速度。
较短的柱通常具有更快的分离速度,但分离效率可能降低。
较长的柱可以提供更高的分离效率,但分析时间更长。
-检测器:柱的选择也要考虑所使用的检测器类型。
不同检测器对柱的要求可能不同,柱应与检测器兼容,以确保准确的分析结果。
气相色谱柱选择指南1)柱长度的选择分辨率与柱长的平方根成正比。
在其他条件不变的情况下,为取得加倍的分辨率需有4倍的柱长。
较短的柱子适于较简单的样品,尤其是由那些在结构、极性和挥发性上相差较大的组分组成的样品。
一般来说:15m的短柱用于快速分离较简单的样品,也适于扫描分析;30m的色谱柱是最常用的柱长,大多数分析在此长度的柱子上完成;50m、60m或更长的色谱柱用于分离比较复杂的样品。
应该注意,柱长增加分析时间也增加。
2)柱内径的选择柱径直接影响柱子的效率、保留特性和样品容量。
小口径柱比大口径柱有更高柱效,但柱容量更小。
0.25mm:具有较高的柱效,柱容量较低。
分离复杂样品较好。
0.32mm:柱效稍低于0.25mm的色谱柱,但柱容量约高60%。
0.53mm:具有类似于填充柱的柱容量,可用于分流进样,也可用于不分流进样,当柱容量是主要考虑因素时(如痕量分析),选择大口径毛细管柱较为合适。
3)液膜厚度的选择液膜厚度影响柱子的保留特性和柱容量。
厚度增加,保留也增加。
0.1~0.2m :薄液膜厚度的毛细管柱比厚液膜的毛细管柱洗脱组分快,所需柱温度低,且高温下柱流失较小,适用高沸点的化合物的分析。
0.25~0.5m :常用的液膜厚度。
厚液膜:对分析低沸点的化合物较为有利。
4)固定相的选择不同的固定相对不同的分析物的影响不同,根据相似相溶原理,性质越相近,固定相对其的流动阻力越大,其保留时间越长.色谱柱就是通过这个原理将不同性质的混合物相互分开的.您现在就可以看到其实气相色谱柱的分离效果主要取决于其固定相,柱长度,柱内径,液膜厚度这几个因素,从原理上讲,这几个因素相同的柱子,其分离效果是完全一样的.考虑到这一点,现在您完全根据这个更加本质的依据来选择您的气相色谱柱,而不必一定去购买昂贵的标准指定气相色谱柱.。
氰基柱与C18柱都是以球形硅胶微粒(通过无孔硅胶聚集成)为基质,只不过氰基柱键合的有机分子中含有极性基团,吸附活性较空白硅胶低,常用于正相操作。
氰基柱能与某些含有双键的化合物发生选择性相互作用,因而对双键异构体或含有不等量双键的环状化合物有更好的分离能力。
所以在选择极性键合相的柱子中,氰基柱是首选。
氰基柱可用于非极性、弱极性和中等极性化合物分析,在反相模式下,其保留性弱于C18,但对强极性化合物的保留强于C18(C18基本不保留强极性化合物)。
氰基柱还可用于正相模式。
所以C18与氰基柱能够分析的化合物有一定的重合,但是两者的选择性有很大不同。
C18是目前适用范围最广的色谱柱,适用于非极性、弱极性和中等极性化合物分析,某些强极性化合物配合离子对流动相也可以用C18分析,C18为纯反相柱。
通常来说,化合物在正辛醇-水中的分配系数有一定差异,C18就能很好的分离它们。
氰基柱上有极性基团,所以它对化合物的极性相互作用的强弱是分离化合物的基础,一般,化合物上极性基团的种类、数量或位置有差异,往往就能在氰基柱上较好分离。
氨基和氰基柱的使用和保养
氰基柱的使用和保养
CN基柱作反相色谱,操作和维护和C18柱完全相同。
CN柱用于反相条件时,CN键会水解,尤其是在pH1.5-7.0范围以外,在极端酸性和碱性条件下柱寿命会下降很快,如果在这个条件下使用,需要清洗一下,也需要用10倍柱体积溶液冲洗,如下:95%水/5%乙腈、THF 四氢呋喃、95%乙腈/5%水并保持95%乙腈/5%水继续冲洗,以低流速0.2-0.5mL/min过夜冲洗。
在pH1.5-7.0条件时,也比较伤柱子,使用完以后要注意冲洗,可以参照上述方法,时间不需要那么长,可适当减少。
柱子使用一定时间后,柱效下降,老化,也可如正相时清洗一下柱子恢复柱性能,清洗时用10倍柱体积的下列溶液冲洗:95%水/5%乙腈THF四氢呋喃95%乙腈/5%水再走流动相即可。
CN柱用于正相使用时没什么问题,当柱子使用一定时间后,柱效下降,柱子老化,可清洗一下恢复柱性能。
清洗时用10倍柱体积的下列溶液冲洗:氯仿、异丙醇、二氯甲烷再走流动相即可。
如果在pH 2.0-5.0条件时用流动相平衡一下即可,这是最理想的pH范围。
CN柱子不使用时,可用异丙醇或正己烷保存,两端封好。
流动相改变时要注意过渡,比如缓冲盐过渡到有机相时需要先用水冲洗再走有机相。
氨基柱的使用和保养
氨基柱是同时可以用于正相和反相条件的一种色谱柱。
但正相溶剂和反相溶剂是不互溶的,这一点不能忽略。
对于新购柱子,首先请注意打开分析测试说明书,了解柱子的保存溶剂。
如果保存溶剂与你将要使用的流动相极性不同不会互溶,请先用异丙醇过渡。
过渡过程中注意因异丙醇粘度较大,会导致柱压很高,适当调低流速。
如果流动相中还有缓冲盐类,先用不含缓冲盐的同比例流动相过渡,避免缓冲盐的析出。
柱效检测:我用于判断一个用户是否有经验的指标之一,是用户是否习惯配制一些柱效检测标准溶液。
说到柱效检测,我可以向大家提供一个方法,而且很通用,你也可以用同样的标准溶液和流动相来检测硅胶柱和氰基柱。
流动相:10%乙酸乙酯+90%正己烷流速1.0
标准溶液:乙苯(或甲苯)+苯甲酸甲酯
检测波长254nm
这个方法特别适用于新购柱子(新购柱子往往保存在正相溶剂中)时即进行检测,如有问题,可及时与供应商沟通。
也适合柱子在准备放置相当长一段时间之前,进行充分清洗后进行检测作为记录留档。
在平常的使用过程中,如果分析物是固定重复的,我们当然可以从对分析物的分离分析情况来作出判断;但如果分析物和分析条件不同时,定期检测柱效可以避免柱效下降导致分离不佳再分析查找原因这样浪费人力物力的过程。
特别要注意的是,当氨基柱(或氰基柱)在反相条件中使用时,如用该条件检测,请注意流动相的换相过渡问题。
氨基柱的使用:
氨基柱的键合官能团氨丙基要比C18,C8柱的键合官能团C18,C8容易水解,所以首先要做好其使用寿命稍逊的心理准备,特别是当你的使用条件是反相条件下时。
反相条件使用时,要特别注意控制PH值范围,PH值越低越有发生水解的危险,流动相中水的比例越高当然也越有发生水解的危险。
所以,在使用后以及准备长时间放置时,必要的清洗和将氨基柱保存于纯的有机溶剂中是必需的。
当使用氨基柱进行酸性物质如果汁中糖份的分析时,酸性物质的存在意味着质子的存在,可能会使略带负电荷的氨基官能团质子化,使用一段时间后对于某类的分析物保留性质有所改变或表现为柱效下降。
这时,Kromasil专家所给的建议是:用5-10倍的柱体积的含0.5-1.0%NH3的50-50乙腈-水溶液冲洗该柱(冲洗后当然要再用不含碱的流动相洗去多余氨),之后再进行分析这类酸性分析物时建议在流动相中略微添加少许氨如0.1%。
氨基柱的清洗
简单说起来,正相条件下使用的氨基柱参照硅胶柱的清洗方法;反相条件下使用的氨基柱参照C18的清洗方法。
(1)平时在正相条件下使用:
首先用50倍柱体积的异丙醇清洗,因异丙醇粘度较大需适当放低流速;之后,用50倍的甲醇清洗;之后,用异丙醇过渡回到平常使用的正相流动相,即可。
(2)平时在反相条件下使用:
缓冲盐应及时冲洗,不能直接用纯甲醇冲洗缓冲盐等,属常识就不作特别交待。
用50倍纯甲醇冲洗;之后,用异丙醇过渡后,用二氯甲烷冲洗色谱柱;之后,再用异丙醇过渡回来到甲醇条件下。
这些清洗方法,主要是针对当样品中有杂质逐步吸附累积到填料上时的处理方法,色谱柱表现行为为诸如柱压增高柱效降低等。
LUNA氨基柱的使用方法:氨基柱既可以正相使用,也可以反相使用,但是要注意的是:正相溶剂和反相溶剂是不互溶的,正常情况新氨基柱保存在正相环境中,如LUNA 氨基柱保存在正己烷-乙腈(99:1)中。
1.正相使用1.1 新柱子可直接用流动相。
推荐先用正己烷-乙腈(99:1)以0.5ml/min的流速冲10倍柱体积,再根据流动相选用极性相近的氯仿或二氯甲烷以相同的流速冲10倍柱体积,最后换成流动相。
1.2 正相使用时,不宜分析含醛基、羰基的化合物,不可用于还原糖的分析;流动相要彻底脱气,并不得含有羰基化合物和过氧化物(质量不好的乙醚、四氢呋喃含有少量)。
1.3 任何时候更换流动相时都要确保新流动相与柱子原保存液可互溶。
2反相使用2.1 先用正己烷-乙腈(99:1)以0.5ml/min的流速冲10倍柱体积,再依次以相同的流速相同的用量用氯仿、异丙醇、甲醇、甲醇-水(50:50)冲柱子。
2.2 以0.5ml/min的流速用30倍柱体积的pH11.0的氢氧化钠(LUNA)水溶液冲柱子(注意pH值切不可超过11.0),立即用水(0.5ml/min的流速,30倍柱体积)冲洗,再换成流动相。
2.3 配制流动相时,各组分应分别量取,比例较小的组分要精密量取,需调pH值时要精密到0.1。
2.4 反相条件下使用时,要特别注意控制pH值范围,pH值越低越有发生水解的危险,流动相中水的比例越高当然也越有发生水解的危险。
最理想的pH范围在pH
3.0-7.0。
2.5要使用的流动相中含有缓冲盐类,在用分析流动相之前,先用不含缓冲盐的同比例流动相过渡,避免缓冲盐在分析柱内析出。
2.6 当使用氨基柱进行含酸性物质的分析时,酸性物质的存在意味着质子的存在,可能会使略带负电荷的氨基官能团质子化,导致使用一段时间后对于某些类的分析物保留性质有所改变或表现为柱效下降。
建议用5-10倍的柱体积的含0.5-1.0%NH3的乙腈-水(50:50)溶液冲洗该柱(冲洗后当然要再用不含碱的流动相洗去多余氨),之后再进行分析这类酸性分析物时建议在流动相中略微添加少许氨如0.1%。
3色谱柱的冲洗:简单说起来,正相条件下使用的氨基柱就参照硅胶柱的清洗方法;反相条件下使用的氨基柱就参照C18的清洗方法。
4色谱柱的保存
4.1 正相使用时,将柱子冲洗干净后,用正己烷-乙腈(99:1)保存。
4.2 反相使用时,如短期不用,可用甲醇或乙腈保存;长期不用时需将甲醇依次用异丙醇、氯仿置换,最后用正己烷保存。
5色谱柱的再生
5.1 方案1:依次用甲醇、异丙醇、氯仿、正己烷、氯仿、异丙醇、甲醇冲柱子(各以0.5ml/min 的流速,20倍柱体积),再换流动相。
这些清洗方法,主要是针对当样品中有杂质逐步吸附累积到填料上时的处理方法,色谱柱表现行为为诸如柱压增高柱效降低等。
5.2 方案2:NH2柱用于反相条件时,NH2键会水解,尤其是在该柱子pH范围以外,在极端酸性和碱性条件下柱寿命会下降很快,如果在这个条件下使用需要清洗一下,需要用10倍柱体积溶液冲洗,如下:95%水/5%乙腈THF四氢呋喃95%乙腈/5%水并保持95%乙腈/5%水继续冲洗,以低流速0.2-0.5mL/min过夜冲洗。
5.3 方案3:柱子使用一定时间后,柱效下降,老化,也可清洗一下柱子恢复柱性能,清洗时依次用10倍柱体积的下列溶液冲洗:95%水/5%乙腈THF四氢呋喃95%乙腈/5%水再走流动相即可。
用异丙醇保存柱子。
对于用于反相模式的LUNA氨基柱:
1.用至少30个柱体积的NaOH(pH 11.0)冲洗
2.再用至少30个体积的色谱纯水冲
3.再平衡到流动相条件。