第三章 高效液相色谱法 A

南京工业大学,仪器分析,屠春燕,制药工程

第三章 高效液相色谱法

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第一节 高效液相色谱法的特点 以气相色谱为基础，在经典液相色谱实验和技术基础上建立的一种液相色谱法 引入气相色谱法的理论，在技术上采用新型 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，实现了分析速度快、

分离效率高和操作自动化

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一、经典液相柱色谱法与高效液相色谱法的比较经典液相色谱 常压或减压 填料颗粒大，75~600μ m 柱效低，2 ~ 50 块/m 分析速度慢，1~20小时 高效液相色谱 高压，40~50MPa 填料颗粒小，2 ~ 50μ m 柱效高,40000~

60000 块/m

分析速度快，0.05~1.0 h

色谱柱只用一次不能在线检测

色谱柱可重复多次使用能在线检测

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二、气相色谱法与高效液相色谱法的比较

相同：兼具分离和分析功能， 均可以在线检测 主要差别：分析对象的差别、 流动相的差别、 操作条件差别

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分析对象的差异GC 能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品 高沸点、挥发性差、热稳定性差、离子型

及高聚物的样品不可检测 占有机物的20% 溶解后能制成溶液的样品 不受样品挥发性和热稳定性的限制

HPLC

分子量大、难气化、热稳定性差及

高分子 和离子型样品均可检测 用途广泛，占有机物的80%

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流动相差别

GC: 流动相为惰性气体 组分与流动相无亲合作用力

只与固定相作用

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流动相差别(续) HPLC:流动相为液体 流动相与组分间有亲合作用力，为提高柱的

选择性、改善分离度增加了因素，对分离起 很大作用 流动相种类较多，选择余地广 流动相极性和pH值的选择也对分离起到重

要作用 选用不同比例的两种或两种以上液体作为

流动相可以增大分离选择性

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操作条件差别

GC:加温操作 HPLC:室温；高压(液体粘度大， 峰展宽小)

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三、高效液相色谱法的特点(1)高压：供液压力和进样压力可达5×104kPa (2)高速: 流动相流速加快 (3)高效: 柱效可达3万塔板/米以上。

(4)高灵敏度:10-16~10-9克(5)选择性高：可以通过流动相的控制来改善分离 过程的选择性 (6)应用范围广

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四、 影响色谱峰扩展及色谱分离的因素

热力学理论：塔板理论——平衡理论 基础

动力学理论：速率理论——Vander方程

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(一)塔板理论

H 理 L / n理

tR 2 tR 2 tR 2 n理 ( ) 5.54( ) 16( ) W1 2 W

H eff L / neff k ' tR

neff 16( neff

' tR

W

) 5.54(2

' tR

W1 2

)

2

t0

k n理 ( )2 1 k

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(二)速率理论GC:H A B / u C u (填充柱)或 H B / u C u (毛细管柱)

A 2 dp

A dpB t R , Dg BDg T

B 2

Dm 2 D g

或D g

T M

C C m C s C g Cl C l

df 2 Cl DlDL T

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HPLC涡流扩散流动流动相传质阻力

H =

He +

Hd +

Hs + Hmm

+ Hsm

分子扩散 滞留流动相传质阻力 固定相传质阻力

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1、涡流扩散项He

He= A = 2λ dp

, d P A H , n 柱效

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2、分子扩散项Hd

样品在色谱柱中滞留的时间愈长，色谱谱带的分子扩散也愈严重。 Dm≈10-5 cm2/s(比在气体中要小4—5个数量 级),所以在液相色谱中，纵向分子扩散项实 际上可以忽略

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3、传质阻力项(1)固定相传质阻力项Hs: