全部評(píng)論(2條)
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- 明SaME赱 2011-05-19 00:00:00
- GX液相色譜法是在經(jīng)典色譜法的基礎(chǔ)上,引用了氣相色譜的理論,在技術(shù)上,流動(dòng)相改為高壓輸送(Z高輸送壓力可達(dá)4.9107Pa);色譜柱是以特殊的方法用小粒徑的填料填充而成,從而使柱效大大高于經(jīng)典液相色譜(每米塔板數(shù)可達(dá)幾萬(wàn)或幾十萬(wàn));同時(shí)柱后連有高靈敏度的檢測(cè)器,可對(duì)流出物進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)。 特點(diǎn) 1.高壓:液相色譜法以液體為流動(dòng)相(稱(chēng)為載液),液體流經(jīng)色譜柱,受到阻力較大,為了迅速地通過(guò)色譜柱,必須對(duì)載液施加高壓。一般可達(dá)150~350×105Pa。 2. 高速:流動(dòng)相在柱內(nèi)的流速較經(jīng)典色譜快得多,一般可達(dá)1~10ml/min。GX液相色譜法所需的分析時(shí)間較之經(jīng)典液相色譜法少得多,一般少于 1h 。 3. GX:近來(lái)研究出許多新型固定相,使分離效率大大提高。 4.高靈敏度:GX液相色譜已廣泛采用高靈敏度的檢測(cè)器,進(jìn)一步提高了分析的靈敏度。如熒光檢測(cè)器靈敏度可達(dá)10-11g。另外,用樣量小,一般幾個(gè)微升。 5.適應(yīng)范圍寬:氣相色譜法與GX液相色譜法的比較:氣相色譜法雖具有分離能力好,靈敏度高,分析速度快,操作方便等優(yōu)點(diǎn),但是受技術(shù)條件的限制,沸點(diǎn)太高的物質(zhì)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)都難于應(yīng)用氣相色譜法進(jìn)行分析。而GX液相色譜法,只要求試樣能制成溶液,而不需要?dú)饣?,因此不受試樣揮發(fā)性的限制。對(duì)于高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、相對(duì)分子量大(大于 400 以上)的有機(jī)物(這些物質(zhì)幾乎占有機(jī)物總數(shù)的 75% ~ 80% )原則上都可應(yīng)用GX液相色譜法來(lái)進(jìn)行分離、分析。 據(jù)統(tǒng)計(jì),在已知化合物中,能用氣相色譜分析的約占20%,而能用液相色譜分析的約占70~80%。 GX液相色譜按其固定相的性質(zhì)可分為GX凝膠色譜、疏水性GX液相色譜、反相GX液相色譜、GX離子交換液相色譜、GX親和液相色譜以及GX聚焦液相色譜等類(lèi)型。用不同類(lèi)型的GX液相色譜分離或分析各種化合物的原理基本上與相對(duì)應(yīng)的普通液相層析的原理相似。其不同之處是GX液相色譜靈敏、快速、分辨率高、重復(fù)性好,且須在色譜儀中進(jìn)行。 GX液相色譜法的主要類(lèi)型及其分離原理 根據(jù)分離機(jī)制的不同,GX液相色譜法可分為下述幾種主要類(lèi)型: 1 .液 — 液分配色譜法(Liquid-liquid Partition Chromatography)及化學(xué)鍵合相色譜(Chemically Bonded Phase Chromatography) 流動(dòng)相和固定相都是液體。流動(dòng)相與固定相之間應(yīng)互不相溶(極性不同,避免固定液流失),有一個(gè)明顯的分界面。當(dāng)試樣進(jìn)入色譜柱,溶質(zhì)在兩相間進(jìn)行分配。達(dá)到平衡時(shí),服從于下式: 式中,cs—溶質(zhì)在固定相中濃度;cm--溶質(zhì)在流動(dòng)相中的濃度; Vs—固定相的體積;Vm—流動(dòng)相的體積。LLPC與GPC有相似之處,即分離的順序取決于K,K大的組分保留值大;但也有不同之處,GPC中,流動(dòng)相對(duì)K影響不大,LLPC流動(dòng)相對(duì)K影響較大。 a. 正相液 — 液分配色譜法(Normal Phase liquid Chromatography): 流動(dòng)相的極性小于固定液的極性。 b. 反相液 — 液分配色譜法(Reverse Phase liquid Chromatography): 流動(dòng)相的極性大于固定液的極性。 c. 液 — 液分配色譜法的缺點(diǎn):盡管流動(dòng)相與固定相的極性要求完全不同,但固定液在流動(dòng)相中仍有微量溶解;流動(dòng)相通過(guò)色譜柱時(shí)的機(jī)械沖擊力,會(huì)造成固定液流失。上世紀(jì)70年代末發(fā)展的化學(xué)鍵合固定相(見(jiàn)后),可克服上述缺點(diǎn)?,F(xiàn)在應(yīng)用很廣泛(70~80%)。 2 .液 — 固色譜法 流動(dòng)相為液體,固定相為吸附劑(如硅膠、氧化鋁等)。這是根據(jù)物質(zhì)吸附作用的不同來(lái)進(jìn)行分離的。其作用機(jī)制是:當(dāng)試樣進(jìn)入色譜柱時(shí),溶質(zhì)分子 (X) 和溶劑分子(S)對(duì)吸附劑表面活性ZX發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附(未進(jìn)樣時(shí),所有的吸附劑活性ZX吸附的是S),可表示如下: Xm + nSa ====== Xa + nSm 式中:Xm--流動(dòng)相中的溶質(zhì)分子;Sa--固定相中的溶劑分子;Xa--固定相中的溶質(zhì)分子;Sm--流動(dòng)相中的溶劑分子。 當(dāng)吸附競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí): K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa] 式中:K為吸附平衡常數(shù)。[討論:K越大,保留值越大。] 3 .離子交換色譜法(Ion-exchange Chromatography) IEC是以離子交換劑作為固定相。IEC是基于離子交換樹(shù)脂上可電離的離子與流動(dòng)相中具有相同電荷的溶質(zhì)離子進(jìn)行可逆交換,依據(jù)這些離子以交換劑具有不同的親和力而將它們分離。 以陰離子交換劑為例,其交換過(guò)程可表示如下: X-(溶劑中) + (樹(shù)脂-R4N+Cl-)=== (樹(shù)脂-R4N+ X-) + Cl- (溶劑中) 當(dāng)交換達(dá)平衡時(shí): KX=[-R4N+ X-][ Cl-]/[-R4N+Cl-][ X-] 分配系數(shù)為: DX=[-R4N+ X-]/[X-]= KX [-R4N+Cl-]/[Cl-] [討論:DX與保留值的關(guān)系] 凡是在溶劑中能夠電離的物質(zhì)通常都可以用離子交換色譜法來(lái)進(jìn)行分離。 4 .離子對(duì)色譜法(Ion Pair Chromatography) 離子對(duì)色譜法是將一種 ( 或多種 ) 與溶質(zhì)分子電荷相反的離子 ( 稱(chēng)為對(duì)離子或反離子 ) 加到流動(dòng)相或固定相中,使其與溶質(zhì)離子結(jié)合形成疏水型離子對(duì)化合物,從而控制溶質(zhì)離子的保留行為。其原理可用下式表示: X+水相 + Y-水相 === X+Y-有機(jī)相 式中:X+水相--流動(dòng)相中待分離的有機(jī)離子(也可是陽(yáng)離子);Y-水相--流動(dòng)相中帶相反電荷的離子對(duì)(如氫氧化四丁基銨、氫氧化十六烷基三甲銨等);X+Y---形成的離子對(duì)化合物。 當(dāng)達(dá)平衡時(shí): KXY = [X+Y-]有機(jī)相/[ X+]水相[Y-]水相 根據(jù)定義,分配系數(shù)為: DX= [X+Y-]有機(jī)相/[ X+]水相= KXY [Y-]水相 [討論:DX與保留值的關(guān)系] 離子對(duì)色譜法(特別是反相)發(fā)解決了以往難以分離的混合物的分離問(wèn)題,諸如酸、堿和離子、非離子混合物,特別是一些生化試樣如核酸、核苷、生物堿以及藥物等分離。 5 .離子色譜法(Ion Chromatography) 用離子交換樹(shù)脂為固定相,電解質(zhì)溶液為流動(dòng)相。以電導(dǎo)檢測(cè)器為通用檢測(cè)器,為消除流動(dòng)相中強(qiáng)電解質(zhì)背景離子對(duì)電導(dǎo)檢測(cè)器的干擾,設(shè)置了YZ柱。試樣組分在分離柱和YZ柱上的反應(yīng)原理與離子交換色譜法相同。 以陰離子交換樹(shù)脂(R-OH)作固定相,分離陰離子(如Br-)為例。當(dāng)待測(cè)陰離子Br-隨流動(dòng)相(NaOH)進(jìn)入色譜柱時(shí),發(fā)生如下交換反應(yīng)(洗脫反應(yīng)為交換反應(yīng)的逆過(guò)程): YZ柱上發(fā)生的反應(yīng): R-H+ + Na+OH- === R-Na+ + H2O R-H+ + Na+Br- === R-Na+ + H+Br- 可見(jiàn),通過(guò)YZ柱將洗脫液轉(zhuǎn)變成了電導(dǎo)值很小的水,消除了本底電導(dǎo)的影響;試樣陰離子Br-則被轉(zhuǎn)化成了相應(yīng)的酸H+Br-,可用電導(dǎo)法靈敏的檢測(cè)。 離子色譜法是溶液中陰離子分析的Z佳方法。也可用于陽(yáng)離子分析。 6 .空間排阻色譜法(Steric Exclusion Chromatography) 空間排阻色譜法以凝膠 (gel) 為固定相。它類(lèi)似于分子篩的作用,但凝膠的孔徑比分子篩要大得多,一般為數(shù)納米到數(shù)百納米。溶質(zhì)在兩相之間不是靠其相互作用力的不同來(lái)進(jìn)行分離,而是按分子大小進(jìn)行分離。分離只與凝膠的孔徑分布和溶質(zhì)的流動(dòng)力學(xué)體積或分子大小有關(guān)。試樣進(jìn)入色譜柱后,隨流動(dòng)相在凝膠外部間隙以及孔穴旁流過(guò)。在試樣中一些太大的分子不能進(jìn)入膠孔而受到排阻,因此就直接通過(guò)柱子,首先在色譜圖上出現(xiàn),一些很小的分子可以進(jìn)入所有膠孔并滲透到顆粒中,這些組分在柱上的保留值Z大,在色譜圖上Z后出現(xiàn)。 GX液相色譜儀主要有進(jìn)樣系統(tǒng)、輸液系統(tǒng)、.分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),下面將分別敘述其各自的組成與特點(diǎn)。 1.進(jìn)樣系統(tǒng) 一般采用隔膜注射進(jìn)樣器或高壓進(jìn)樣間完成進(jìn)樣操作,進(jìn)樣量是恒定的。這對(duì)提高分析樣品的重復(fù)性是有益的。 2.輸液系統(tǒng) 該系統(tǒng)包括高壓泵、流動(dòng)相貯存器和梯度儀三部分。高壓泵的一般壓強(qiáng)為l.47~4.4X107Pa,流速可調(diào)且穩(wěn)定,當(dāng)高壓流動(dòng)相通過(guò)層析柱時(shí),可降低樣品在柱中的擴(kuò)散效應(yīng),可加快其在柱中的移動(dòng)速度,這對(duì)提高分辨率、回收樣品、保持樣品的生物活性等都是有利的。流動(dòng)相貯存錯(cuò)和梯度儀,可使流動(dòng)相隨固定相和樣品的性質(zhì)而改變,包括改變洗脫液的極性、離子強(qiáng)度、PH值,或改用競(jìng)爭(zhēng)性YZ劑或變性劑等。這就可使各種物質(zhì)(即使僅有一個(gè)基團(tuán)的差別或是同分異構(gòu)體)都能獲得有效分離。 3.分離系統(tǒng) 該系統(tǒng)包括色譜柱、連接管和恒溫器等。色譜柱一般長(zhǎng)度為10~50cm(需要兩根連用時(shí),可在二者之間加一連接管),內(nèi)徑為2~5mm,由"優(yōu)質(zhì)不銹鋼或厚壁玻璃管或鈦合金等材料制成,住內(nèi)裝有直徑為5~10μm粒度的固定相(由基質(zhì)和固定液構(gòu)成).固定相中的基質(zhì)是由機(jī)械強(qiáng)度高的樹(shù)脂或硅膠構(gòu)成,它們都有惰性(如硅膠表面的硅酸基因基本已除去)、多孔性(孔徑可達(dá)1000?)和比表面積大的特點(diǎn),加之其表面經(jīng)過(guò)機(jī)械涂漬(與氣相色譜中固定相的制備一樣),或者用化學(xué)法偶聯(lián)各種基因(如磷酸基、季胺基、羥甲基、苯基、氨基或各種長(zhǎng)度碳鏈的烷基等)或配體的有機(jī)化合物。因此,這類(lèi)固定相對(duì)結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)有良好的選擇性。例如,在多孔性硅膠表面偶聯(lián)豌豆凝集素(PSA)后,就可以把成纖維細(xì)胞中的一種糖蛋白分離出來(lái)。 另外,固定相基質(zhì)粒小,柱床極易達(dá)到均勻、致密狀態(tài),極易降低渦流擴(kuò)散效應(yīng)。基質(zhì)粒度小,微孔淺,樣品在微孔區(qū)內(nèi)傳質(zhì)短。這些對(duì)縮小譜帶寬度、提高分辨率是有益的。根據(jù)柱效理論分析,基質(zhì)粒度小,塔板理論數(shù)N就越大。這也進(jìn)一步證明基質(zhì)粒度小,會(huì)提高分辨率的道理。 再者,GX液相色譜的恒溫器可使溫度從室溫調(diào)到60C,通過(guò)改善傳質(zhì)速度,縮短分析時(shí)間,就可增加層析柱的效率。 4.檢測(cè)系統(tǒng) GX液相色譜常用的檢測(cè)器有紫外檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器和熒光檢測(cè)器三種。 (1)紫外檢測(cè)器 該檢測(cè)器適用于對(duì)紫外光(或可見(jiàn)光)有吸收性能樣品的檢測(cè)。其特點(diǎn):使用面廣(如蛋白質(zhì)、核酸、氨基酸、核苷酸、多肽、激素等均可使用);靈敏度高(檢測(cè)下限為10-10g/ml);線(xiàn)性范圍寬;對(duì)溫度和流速變化不敏感;可檢測(cè)梯度溶液洗脫的樣品。 (2)示差折光檢測(cè)器 凡具有與流動(dòng)相折光率不同的樣品組分,均可使用示差折光檢測(cè)器檢測(cè)。目前,糖類(lèi)化合物的檢測(cè)大多使用此檢測(cè)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單,但靈敏度低(檢測(cè)下限為10-7g/ml),流動(dòng)相的變化會(huì)引起折光率的變化,因此,它既不適用于痕量分析,也不適用于梯度洗脫樣品的檢測(cè)。 (3)熒光檢測(cè)器 凡具有熒光的物質(zhì),在一定條件下,其發(fā)射光的熒光強(qiáng)度與物質(zhì)的濃度成正比。因此,這一檢測(cè)器只適用于具有熒光的有機(jī)化合物(如多環(huán)芳烴、氨基酸、胺類(lèi)、維生素和某些蛋白質(zhì)等)的測(cè)定,其靈敏度很高(檢測(cè)下限為10-12~10-14g/ml),痕量分析和梯度洗脫作品的檢測(cè)均可采用。 (5)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 該系統(tǒng)可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、貯存、顯示、打印和處理等操作,使樣品的分離、制備或鑒定工作能正確開(kāi)展。
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- 仴愮愰亾彷徨 2011-05-23 00:00:00
- 原理主要有這幾種: 液—液分配色譜法 (Liquid-liquid Partition Chromatography)及化學(xué)鍵合相色譜(Chemically Bonded Phase Chromatography) 流動(dòng)相和固定相都是液體。流動(dòng)相與固定相之間應(yīng)互不相溶(極性不同,避免固定液流失),有一個(gè)明顯的分界面。當(dāng)試樣進(jìn)入色譜柱,溶質(zhì)在兩相間進(jìn)行分配。達(dá)到平衡時(shí),服從于GX液相色譜計(jì)算公式: GX液相色譜計(jì)算公式 式中,cs—溶質(zhì)在固定相中濃度;cm--溶質(zhì)在流動(dòng)相中的濃度; Vs—固定相的體積;Vm—流動(dòng)相的體積。LLPC與GPC有相似之處,即分離的順序取決于K,K大的組分保留值大;但也有不同之處,GPC中,流動(dòng)相對(duì)K影響不大,LLPC流動(dòng)相對(duì)K影響較大。 a. 正相液 — 液分配色譜法(Normal Phase liquid Chromatography): 流動(dòng)相的極性小于固定液的極性。 b. 反相液 — 液分配色譜法(Reverse Phase liquid Chromatography): 流動(dòng)相的極性大于固定液的極性。 c. 液 — 液分配色譜法的缺點(diǎn):盡管流動(dòng)相與固定相的極性要求完全不同,但固定液在流動(dòng)相中仍有微量溶解;流動(dòng)相通過(guò)色譜柱時(shí)的機(jī)械沖擊力,會(huì)造成固定液流失。上世紀(jì)70年代末發(fā)展的化學(xué)鍵合固定相(見(jiàn)后),可克服上述缺點(diǎn)?,F(xiàn)在應(yīng)用很廣泛(70~80%)。 液—固色譜法 流動(dòng)相為液體,固定相為吸附劑(如硅膠、氧化鋁等)。這是根據(jù)物質(zhì)吸附作用的不同來(lái)進(jìn)行分離的。其作用機(jī)制是:當(dāng)試樣進(jìn)入色譜柱時(shí),溶質(zhì)分子 (X) 和溶劑分子(S)對(duì)吸附劑表面活性ZX發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附(未進(jìn)樣時(shí),所有的吸附劑活性ZX吸附的是S),可表示如下:Xm nSa ====== Xa nSm 式中:Xm--流動(dòng)相中的溶質(zhì)分子;Sa--固定相中的溶劑分子;Xa--固定相中的溶質(zhì)分子;Sm--流動(dòng)相中的溶劑分子。 當(dāng)吸附競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí): K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa] 式中:K為吸附平衡常數(shù)。[討論:K越大,保留值越大。] 離子交換色譜法 (Ion-exchange Chromatography) IEC是以離子交換劑作為固定相。IEC是基于離子交換樹(shù)脂上可電離的離子與流 離子交換色譜柱 動(dòng)相中具有相同電荷的溶質(zhì)離子進(jìn)行可逆交換,依據(jù)這些離子以交換劑具有不同的親和力而將它們分離。以陰離子交換劑為例,其交換過(guò)程可表示如下: X-(溶劑中) (樹(shù)脂-R4N Cl-)=== (樹(shù)脂-R4N X-) Cl- (溶劑中) 當(dāng)交換達(dá)平衡時(shí): KX=[-R4N X-][ Cl-]/[-R4N Cl-][ X-] 分配系數(shù)為: DX=[-R4N X-]/[X-]= KX [-R4N Cl-]/[Cl-] [討論:DX與保留值的關(guān)系] 凡是在溶劑中能夠電離的物質(zhì)通常都可以用離子交換色譜法來(lái)進(jìn)行分離。 離子對(duì)色譜法 (Ion Pair Chromatography) 離子對(duì)色譜法是將一種 ( 或多種 ) 與溶質(zhì)分子電荷相反的離子 ( 稱(chēng)為對(duì)離子或反離子 ) 加到流動(dòng)相或固定相中,使其與溶質(zhì)離子結(jié)合形成疏水型離子對(duì)化合物,從而控制溶質(zhì)離子的保留行為。其原 離子色譜儀流程示意 理可用下式表示:X 水相 Y-水相 === X Y-有機(jī)相 式中:X 水相--流動(dòng)相中待分離的有機(jī)離子(也可是陽(yáng)離子);Y-水相--流動(dòng)相中帶相反電荷的離子對(duì)(如氫氧化四丁基銨、氫氧化十六烷基三甲銨等);X Y---形成的離子對(duì)化合物。 當(dāng)達(dá)平衡時(shí): KXY = [X Y-]有機(jī)相/[ X ]水相[Y-]水相 根據(jù)定義,分配系數(shù)為: DX= [X Y-]有機(jī)相/[ X ]水相= KXY [Y-]水相 [討論:DX與保留值的關(guān)系] 離子對(duì)色譜法(特別是反相)發(fā)解決了以往難以分離的混合物的分離問(wèn)題,諸如酸、堿和離子、非離子混合物,特別是一些生化試樣如核酸、核苷、生物堿以及藥物等分離。 離子色譜法 (Ion Chromatography) 用離子交換樹(shù)脂為固定相,電解質(zhì)溶液為流動(dòng)相。以電導(dǎo)檢測(cè)器為通用檢測(cè)器,為消除流動(dòng)相中強(qiáng)電解質(zhì)背景離子對(duì)電導(dǎo)檢測(cè)器的干擾,設(shè)置了YZ柱。試樣組分在分離柱和YZ柱上的反應(yīng)原理與離子交換色譜法相同。 以陰離子交換樹(shù)脂(R-OH)作固定相,分離陰離子(如Br-)為例。當(dāng)待測(cè)陰離子Br-隨流動(dòng)相(NaOH)進(jìn)入色譜柱時(shí),發(fā)生如下交換反應(yīng)(洗脫反應(yīng)為交換反應(yīng)的逆過(guò)程): 擔(dān)體圖示 YZ柱上發(fā)生的反應(yīng): R-H Na OH- === R-Na H2O R-H Na Br- === R-Na H Br- 可見(jiàn),通過(guò)YZ柱將洗脫液轉(zhuǎn)變成了電導(dǎo)值很小的水,消除了本底電導(dǎo)的影響;試樣陰離子Br-則被轉(zhuǎn)化成了相應(yīng)的酸H Br-,可用電導(dǎo)法靈敏的檢測(cè)。 離子色譜法是溶液中陰離子分析的Z佳方法。也可用于陽(yáng)離子分析。 空間排阻色譜法 (Steric Exclusion Chromatography) 空間排阻色譜法以凝膠 (gel) 為固定相。它類(lèi)似于分子篩的作用,但凝膠的孔徑比分子篩要大得多,一般為數(shù)納米到數(shù)百納米。溶質(zhì)在兩相之間不是靠其相互作用力的不同來(lái)進(jìn)行分離,而是按分子大小進(jìn)行分離。分離只與凝膠的孔徑分布和溶質(zhì)的流動(dòng)力學(xué)體積或分子大小有關(guān)。試樣進(jìn)入色譜柱后,隨流動(dòng)相在凝膠外部間隙以及孔穴旁流過(guò)。在試樣中一些太大的分子不能進(jìn)入膠孔而受到排阻,因此就直接通過(guò)柱子,首先在色譜圖上出現(xiàn),一些很小的分子可以進(jìn)入所有膠孔并滲透到顆粒中,這些組分在柱上的保留值Z大,在色譜圖上Z后出現(xiàn)。 分析方法: 綜述 色譜柱的填料和流動(dòng)相的組分應(yīng)按各品種項(xiàng)下的規(guī)定.常用的色譜柱填料有硅膠和化學(xué)鍵合硅膠。后者以十八烷基硅烷鍵合硅膠Z為常用,辛基鍵合硅膠次之,氰基或氨基鍵合硅膠也有使用;離子交換填料,用于離子交換色譜;凝膠或玻璃微球等,用于分子排阻色譜等。注樣量一般為數(shù)微升。除另有規(guī)定外,柱溫為室溫,檢測(cè)器為紫外吸收檢測(cè)器。 在用紫外吸收檢測(cè)器時(shí),所用流動(dòng)相應(yīng)符合紫外分光光度法項(xiàng)下對(duì)溶劑的要求。 正文中各品種項(xiàng)下規(guī)定的條件除固定相種類(lèi)、流動(dòng)相組分、檢測(cè)器類(lèi)型不得任意改變外,其余如色譜柱內(nèi)徑、長(zhǎng)度、固定相牌號(hào)、載體粒度、流動(dòng)相流速、混合流動(dòng)相各組分的比例、柱溫、進(jìn)化學(xué)鍵合固定相反應(yīng) 樣量、檢測(cè)器的靈敏度等,均可適當(dāng)改變, 以適應(yīng)具體品種并達(dá)到系統(tǒng)適用性試驗(yàn)的要求。一般色譜圖約于20分鐘內(nèi)記錄完畢。 2.系統(tǒng)適用性試驗(yàn) 按各品種項(xiàng)下要求對(duì)儀器進(jìn)行適用性試驗(yàn),即用規(guī)定的對(duì)照品對(duì)儀器進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)整,應(yīng)達(dá)到規(guī)定的要求;或規(guī)定分析狀態(tài)下色譜柱的Z小理論板數(shù)、分離度和拖尾因子. 色譜柱的理論板數(shù) 在選定的條件下,注入供試品溶液或各品種項(xiàng)下規(guī)定的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)溶液,記錄色譜圖化學(xué)鍵合固定相應(yīng)用 ,量出供試品主成分或內(nèi)標(biāo)物質(zhì)峰的保留時(shí)間t(R)和半高峰寬W(h/2),按n=5.54[t(R)╱W(h/2)]^2計(jì)算色譜柱的理論板數(shù),如果測(cè)得理論板數(shù)低于各品種項(xiàng)下規(guī)定的Z小理論板數(shù),應(yīng)改變色譜柱的某些條件(如柱長(zhǎng)、載體性能、色譜柱充填的優(yōu)劣等),使理論板數(shù)達(dá)到要求。 分離度 定量分析時(shí),為便于準(zhǔn)確測(cè)量,要求定量峰與其他峰或內(nèi)標(biāo)峰之間有較好的分離度。分離度(R)的計(jì)算公式為: 2[t(R2)-t(R1)] ,R= -W1+W2 式中 t(R2)為相鄰兩峰中后一峰的保留時(shí)間; t(R1)為相鄰兩峰中前一峰的保留時(shí)間; W1及W2為此相鄰兩峰的峰寬。 除另外有規(guī)定外,分離度應(yīng)大于1.5。 拖尾因子 為保證測(cè)量精度,特別當(dāng)采用峰高法測(cè)量時(shí),應(yīng)檢查待測(cè)峰的拖尾因子(T)是否符合各品種項(xiàng)下的規(guī)定,或不同濃度進(jìn)樣的校正因子誤差是否符合要求。拖尾因子計(jì)算公式為: W(0.05h) T=-2d1 式中 W(0.05h)為0.05峰高處的峰寬; d1為峰極大至峰前沿之間的距離。 除另有規(guī)定外,T應(yīng)在0.95~1.05間。 也可按各品種校正因子測(cè)定項(xiàng)下,配制相當(dāng)于80%、100%和120%的對(duì)照品溶液,加入規(guī)定量的內(nèi)標(biāo)溶液,配成三種不同濃度的溶液,分別注樣3次,計(jì)算平均校正因子,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于2.0%。 朋友可以到行業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)站進(jìn)行交流學(xué)習(xí)! 分析測(cè)試百科網(wǎng)這塊做得不錯(cuò),氣相、液相、質(zhì)譜、光譜、藥物分析、化學(xué)分析、食品分析。這方面的專(zhuān)家比較多,基本上問(wèn)題都能得到解答,有問(wèn)題可去那提問(wèn),網(wǎng)址百度搜下就有。
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反相液相色譜(Reverse Phase Liquid Chromatography, RPLC)是一種基于疏水相互作用的高效分離技術(shù),廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)及多肽的分離、純化與分析。其核心原理在于固定相與流動(dòng)相的極性差異,以及樣品分子與固定相之間的疏水分配效應(yīng)。以下將從分離機(jī)制、蛋白質(zhì)特異性行為、固定相與流動(dòng)相選擇、應(yīng)用場(chǎng)景等角度展開(kāi)說(shuō)明。
反相色譜的固定相通常由疏水性材料(如C18、C8或C4鍵合硅膠)構(gòu)成,而流動(dòng)相為極性溶劑(如水、甲醇或乙腈)。分離過(guò)程中,蛋白質(zhì)的疏水區(qū)域與固定相發(fā)生非共價(jià)結(jié)合,極性較強(qiáng)的分子優(yōu)先被流動(dòng)相洗脫,疏水性更強(qiáng)的分子則因保留時(shí)間延長(zhǎng)而實(shí)現(xiàn)分離。梯度洗脫是優(yōu)化分離效果的關(guān)鍵手段,通過(guò)逐步增加有機(jī)溶劑比例削弱疏水作用,從而按疏水性差異依次洗脫目標(biāo)分子。
蛋白質(zhì)在反相色譜中的行為具有特殊性。由于流動(dòng)相中常添加三氟乙酸(TFA)等離子對(duì)試劑,蛋白質(zhì)可能發(fā)生部分去折疊,暴露出內(nèi)部疏水殘基,增強(qiáng)與固定相的相互作用。此外,低濃度TFA可誘導(dǎo)蛋白質(zhì)形成伸展構(gòu)象,導(dǎo)致其在死時(shí)間前洗脫;而高濃度TFA通過(guò)形成離子對(duì)使蛋白質(zhì)構(gòu)象緊湊(如“熔融球體”),延長(zhǎng)保留時(shí)間。這種構(gòu)象敏感性使反相色譜不僅能分離蛋白質(zhì),還可用于研究其構(gòu)象穩(wěn)定性與表面疏水性。
固定相的選擇需綜合考慮蛋白質(zhì)大小與疏水性。C18和C8適用于小分子肽段,而C4因較短的烷基鏈更適合大分子蛋白質(zhì),避免過(guò)度保留。流動(dòng)相中,乙腈因低黏度和高洗脫能力成為首選有機(jī)溶劑,TFA則通過(guò)抑制硅醇基電離減少峰拖尾。梯度優(yōu)化需平衡分辨率與時(shí)間成本,例如降低最大有機(jī)溶劑濃度可改善峰分離,但可能延長(zhǎng)分析周期。
在應(yīng)用層面,反相色譜憑借高分辨率與質(zhì)譜兼容性,成為蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重要工具。其典型場(chǎng)景包括:多肽藥物的純度分析、酶解產(chǎn)物的肽圖繪制、翻譯后修飾(如磷酸化、糖基化)的檢測(cè),以及蛋白質(zhì)構(gòu)象變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。例如,與質(zhì)譜聯(lián)用時(shí),反相色譜可分離復(fù)雜肽段混合物,通過(guò)質(zhì)譜鑒定實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)序列的高通量解析。此外,其在治療性抗體表征中的應(yīng)用也日益增多,尤其在檢測(cè)聚集體與降解產(chǎn)物方面表現(xiàn)卓越。
操作參數(shù)的設(shè)置直接影響分離效能。流速需根據(jù)色譜柱內(nèi)徑與填料粒徑調(diào)整,通常內(nèi)徑4.6mm的C18柱推薦流速為1mL/min。壓力上限需控制在柱耐受范圍內(nèi)(通?!?000psi),以避免固定相塌陷。檢測(cè)方法方面,紫外檢測(cè)(280nm)依賴(lài)蛋白質(zhì)中芳香族氨基酸的吸收,而質(zhì)譜聯(lián)用可提供分子量及結(jié)構(gòu)信息,靈敏度更高。
總之,反相液相色譜通過(guò)疏水相互作用與動(dòng)態(tài)梯度洗脫,實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的高效分離與分析。其獨(dú)特的構(gòu)象敏感性、靈活的固定相選擇及與質(zhì)譜的兼容性,使其在生物醫(yī)藥與基礎(chǔ)研究中不可或缺。未來(lái),隨著新型固定相(如表面多孔顆粒)與微流控技術(shù)的發(fā)展,反相色譜在蛋白質(zhì)分析中的分辨率與通量將進(jìn)一步提升。
- 液相色譜梯度洗脫原理是什么?
液相色譜梯度洗脫原理
液相色譜(HPLC)作為現(xiàn)代化學(xué)分析中常用的分離技術(shù),其在復(fù)雜樣品中成分分離的效率與精度一直備受關(guān)注。在液相色譜的眾多分離方法中,梯度洗脫技術(shù)因其能夠提高分離效果,優(yōu)化分析時(shí)間而廣泛應(yīng)用。梯度洗脫是通過(guò)調(diào)整流動(dòng)相的組成和極性,以實(shí)現(xiàn)更高效的分離效果。本文將深入探討液相色譜中的梯度洗脫原理,解析其工作機(jī)制以及在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。
梯度洗脫的基本原理
在液相色譜分析中,分離的核心機(jī)制依賴(lài)于樣品中不同成分與固定相之間的相互作用。傳統(tǒng)的等度洗脫方法中,流動(dòng)相的成分保持恒定,但這對(duì)于復(fù)雜樣品的分離效果常常有限。而梯度洗脫則通過(guò)在分離過(guò)程中逐步改變流動(dòng)相的組成,使得溶質(zhì)與固定相的相互作用發(fā)生動(dòng)態(tài)變化,從而實(shí)現(xiàn)更高效的分離。簡(jiǎn)而言之,梯度洗脫可以根據(jù)不同成分的化學(xué)性質(zhì),精確控制它們?cè)谏V柱中的滯留時(shí)間,優(yōu)化分離過(guò)程。
梯度洗脫的操作原理是基于流動(dòng)相的“梯度”變化。通常在分析過(guò)程中,溶劑的比例會(huì)逐步增加或減少,使得色譜柱中不同極性的物質(zhì)得到不同程度的洗脫。在起始階段,流動(dòng)相的極性較低,能有效洗脫低極性物質(zhì),而高極性物質(zhì)則會(huì)因親和力較強(qiáng)而滯留在固定相上。隨著梯度的推進(jìn),流動(dòng)相中的溶劑成分逐漸改變,促使那些滯留在色譜柱上的高極性化合物被洗脫。通過(guò)這種方法,色譜柱能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)復(fù)雜樣品的有效分離。
梯度洗脫的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用
相比于傳統(tǒng)的等度洗脫,梯度洗脫的大優(yōu)勢(shì)在于其能夠顯著提高分離效率。在復(fù)雜的混合樣品中,成分的極性差異可能導(dǎo)致它們?cè)谏V柱上的滯留時(shí)間差異較大。通過(guò)梯度洗脫的逐步變化,能夠確保每個(gè)組分在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)得到洗脫,從而避免了常見(jiàn)的峰重疊現(xiàn)象,提升了分離效果。
梯度洗脫還能有效縮短分析時(shí)間。由于其靈活調(diào)整流動(dòng)相的成分,通常能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成更復(fù)雜的分離過(guò)程。這對(duì)于高通量分析尤為重要,尤其是在制藥、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,梯度洗脫可以顯著提高樣品分析的效率。
在實(shí)際應(yīng)用中,液相色譜的梯度洗脫技術(shù)被廣泛用于藥物分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。在藥物分析中,梯度洗脫不僅能夠提高藥物成分的分離精度,還能幫助研究人員對(duì)藥物中微量雜質(zhì)的定性與定量分析。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,梯度洗脫技術(shù)則可以用于水體、土壤等復(fù)雜樣品中污染物的檢測(cè),為環(huán)境保護(hù)提供重要數(shù)據(jù)支持。
梯度洗脫的技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)
盡管梯度洗脫在液相色譜中具有顯著的優(yōu)勢(shì),但其實(shí)施也面臨一定的挑戰(zhàn)。例如,在梯度洗脫過(guò)程中,流動(dòng)相的變化可能導(dǎo)致儀器系統(tǒng)的壓力波動(dòng),這對(duì)色譜柱的穩(wěn)定性和重復(fù)性產(chǎn)生一定影響。為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題,現(xiàn)代液相色譜系統(tǒng)逐漸采用了精密的泵送技術(shù)和壓力控制系統(tǒng),以確保流動(dòng)相的梯度變化能夠平穩(wěn)進(jìn)行。
未來(lái),隨著色譜技術(shù)的不斷發(fā)展,梯度洗脫將朝著更高效、更智能化的方向發(fā)展。高效液相色譜(HPLC)設(shè)備將更加自動(dòng)化,操作更簡(jiǎn)便,且能夠處理更多樣化的樣品。液相色譜與質(zhì)譜等聯(lián)用技術(shù)的結(jié)合,預(yù)計(jì)將進(jìn)一步提高梯度洗脫在復(fù)雜分析中的應(yīng)用價(jià)值。
液相色譜中的梯度洗脫技術(shù)是提高分離效率、優(yōu)化分析過(guò)程的關(guān)鍵方法之一。在藥物、環(huán)境、食品等領(lǐng)域的應(yīng)用中,它為復(fù)雜樣品的精確分析提供了強(qiáng)有力的支持。隨著技術(shù)的不斷革新,梯度洗脫將在未來(lái)發(fā)揮更加重要的作用。
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