第9章1-化学键合相色法_PPT课件

药物色谱分析课程中国药科大学药物分析教研室第九章－3化学键合相色谱极性键合相色谱中国药科大学药物色谱分析课程宋敏极性键合相•概述•分离机制•固定相•流动相主要内容中国药科大学药物色谱分析课程宋敏一、概述•极性键合相(polar bonded phase)：硅胶表面键合了极性有机基团的固定相。

•常见的极性有机基团有氰基、二醇基、氨基、硝基、醚基等。

中国药科大学药物色谱分析课程宋敏组成：键型、主体基团、极性端基。

•键型：如Si-O-Si-C或Si-O-Si-N整个极性键合基团与硅胶母体直接相连的桥梁。

•主体基团：直键烃基或醚基使硅胶表面与特定的极性基团之间保持一定距离。

•极性端基：极性基团)、氰基(-CN)、二醇基(diol)、如氨基(-NH2）硝基（-NO2中国药科大学药物色谱分析课程宋敏中国药科大学药物色谱分析课程宋敏例如•以极性基团命名的商品键合相：Lichrosorb NH 2, Lichrosorb Diol •不以极性基团命名的商品键合相：Vydac polar, Bondapak Carbohydrate中国药科大学药物色谱分析课程宋敏二、分离机理•极性键合相的分离机制有两种说法：①分配作用：把硅胶表面键合的极性基团视为一层液膜，样品组分的分子在流动相与极性液膜间分配，按分配系数的差别而分离。

②吸附作用：把极性键合相视为一种弱吸附剂，样品组分的分子与固定相的极性基团发生诱导作用、氢键作用或静电作用而实现分离。

吸附系数大的组分的保留时间长。

二、分离机理作用力：主要靠范德华作用力的定向作用力、诱导作用力或氢键作用力。

例如：用氨基键合相分离极性化合物时，主要靠被分离组分的分子与键合相的氢键作用力的强弱差别而分离，如对糖类的分离等。

若分离含有芳环等可诱导极化的非极性样品，则键合相与组分分子间的作用力，主要是诱导作用力。

中国药科大学药物色谱分析课程宋敏中国药科大学药物色谱分析课程宋敏三、固定相•氨基、氰基、芳硝基、二醇基、醚基键合相可用作正相色谱。

23:321药物色谱分析中国药科大学药物色谱分析课程第九章－2化学键合相色谱非极性键合相色谱三、非极性键合相1.概述2.分离机制3.固定相4.流动相23:32223:323中国药科大学药物色谱分析课程宋敏一、概述非极性键合相色谱，又称反相HPLC(reversed phase HPLC,RP-HPLC),或反相键合相色谱（RPBC）：硅胶表面键合了非极性有机基团(烃基硅烷)的固定相。

常见的烃基有丙基、己基、辛基、十六烷基、十八烷基和苯基，其中以十八烷基键合相（简称ODS或C 18）应用最广泛。

中国药科大学药物色谱分析课程宋敏正相键合相色谱VS 反相键合相色谱键合相极性>流动相极性键合相极性<流动相极性适用于分离各种不同类型的极性化合物。

适用于分离非极性、极性或离子性化合物。

反相键合相色谱应用范围比正相键合相色谱广泛。

正相键合相色谱反相键合相色谱23:325中国药科大学药物色谱分析课程宋敏二、分离机理1、疏溶剂作用理论2、双保留机理中国药科大学药物色谱分析课程宋敏1、疏溶剂作用理论1）“分子毛”——疏溶剂作用理论认为非极性烷基键合相是在硅胶表面蒙覆了一层以Si-C 键化学键合的十八烷基（或其它烃基）的“分子毛”。

强疏水性中国药科大学药物色谱分析课程宋敏溶质分子=非极性部分+极性官能团部分2）溶质分子（分析物）3）“疏溶剂效应”——solvophobic interaction•当溶质分子的非极性部分与极性溶剂接触时，相互间产生斥力。

此现象称为“疏溶剂”。

•当键合相表面的烷基（分子毛）与极性溶剂接触时，相互间也产生斥力。

•而当溶质分子的非极性部分与键合相表面的烷基（分子毛）接触时，则相互间产生缔合作用。

这种缔合作用是可逆的。

这种缔合作用的强弱决定了溶质分子色谱保留的强弱。

•溶质分子的极性部分与极性溶剂具有亲和力。

宋敏中国药科大学药物色谱分析课程中国药科大学药物色谱分析课程宋敏当溶质进入到极性流动相中后，溶质分子（S ）被流动相推动并与固定相接触时，溶质分子的非极性部分会与非极性固定相上的烷基(L )发生缔合作用，结合形成缔合物(LS )。

一、原理“化学键合相色谱法”——采用化学键合相作固定相的液相色谱法。

化学键合相是利用化学反应通过共价键将有机分子键合在载体（硅胶）表面，形成均一、牢固的单分子薄层而构成的固定相。

其分离机理为吸附和分配两种机理兼有。

对多数键合相来说，以分配机理为主。

通常，化学键合相的载体是硅胶，硅胶表面有硅醇基，≡Si–OH，它能与合适的有机化合物反应，获得各种不同性能的化学键合相。

从键合反应的性质可分为：酯化键合（≡Si-O-C）、硅氮键合（≡Si-N）和硅烷化键合（≡Si-O-Si-C）等；硅烷化键合相应用最广泛。

这种键合相是用有机氯硅烷与硅醇基发生反应：≡Si–OH + C18H37 SiCl3→ ≡Si-O–Si–C18H37 + HCl,这种固定相在pH = 2～8.5 范围内对水稳定，有机分子与载体间的结合牢固，固定相不易流失稳定性好。

十八烷基硅烷键合相（Octadecylsilane 简称ODS或C18）：是最常用的非极性键合相。

它们用于反相色谱法，在70℃以下和pH 2～8范围内可正常工作。

化学键合固定相具有如下优点：①柱效高：传质速度比一般液体固定相快；②稳定性：耐溶剂冲洗，耐高温，无固定液流失，从而提高了色谱柱的稳定性和使用寿命；应用范围广：改变键合有机分子的结构和基团的类型，能灵活地改变分离的选择性，适用于分离几乎所有类型的化合物；且能用各种溶剂作流动相（梯度洗脱）。

二、流动相化学键合相色谱所用流动相的极性必须与固定相显著不同，根据流动相和固定相的相对极性不同分为：1、正相键合相色谱法：流动相极性小于固定相极性。

常用非极性溶剂如烷烃类溶剂，样品组分的保留值可用加入适当的有机溶剂（调节剂）的办法调节洗脱强度。

常用有机溶剂为极性溶剂如氯仿、二氯甲烷、已腈、醇类等。

适用于分离中等极性化合物，如脂溶性维生素、甾族、芳香醇、芳香胺、脂、有机氯农药等。

2、反相键合相色谱法：流动相极性大于固定相极性。

流动相多以水或无机盐缓冲液为主体，再加入一种能与水相混溶的有机溶剂（如甲醇、乙睛、四氢呋喃等）为调节，根据分离需要，改变洗脱剂的组成及含量，以调节极性和洗脱能力。