色譜分析(上海交通大學課件)【PPT】課件

1、色譜分析色譜分析 教師：柴曉蘭教師：柴曉蘭2009.9.2720082008年畢業(yè)于上海交通大學（博士年畢業(yè)于上海交通大學（博士）重現(xiàn)1903年年俄羅斯植物學家俄羅斯植物學家Tsweet茨維特茨維特植物提取液植物提取液CaCO3玻璃柱玻璃柱石油醚淋洗石油醚淋洗色譜色：顏色譜：圖譜1906年茨維特論文發(fā)表創(chuàng)建19031903液相 石油醚固相 CaCO3流動相石油醚固定相 CaCO3兩相本本質(zhì)：質(zhì)：混混合合物物分分離離遷移固定液載氣12.1 色譜法分類填充柱色譜毛細管色譜分配色譜離子色譜排阻色譜等氣相色譜液相色譜氣體液體超臨界流動相分離效率高分離效率高檢測靈敏度高檢測靈敏度高多組分、復雜樣品的測定

2、多組分、復雜樣品的測定應用范圍廣：生命應用范圍廣：生命/ /藥物食品藥物食品/ /環(huán)境環(huán)境載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)色譜柱色譜柱檢測器檢測器氣相色譜分析流程示意圖1 載氣鋼瓶； 2 減壓閥；3 干燥管； 4 針形閥；5 流量計； 6 壓力表；7 進樣器； 9 色譜室； 10 檢測器； 11 記錄儀控制面板 Combi Pal 三合一裝置頂空加熱裝置利用被測樣品（氣利用被測樣品（氣- -液和氣液和氣- -固）加熱平衡后，取其固）加熱平衡后，取其揮發(fā)氣體部分進入氣相色譜儀分析。揮發(fā)氣體部分進入氣相色譜儀分析。填充柱毛細管柱(開管柱)內(nèi)徑粗 3-5mm柱長 1-3m/常用不銹鋼內(nèi)徑細 0.2-

3、0.5mm柱長 20-100m/常用石英過去時現(xiàn)在時目前GC的主流主要為開管柱 open tubular column管內(nèi)壁涂漬固定液，無載體空心管主要特點分離能力強分析時間快柱容量小適用更復雜對象高載氣流速進樣量小/分流分流比常20:1原因：柱容量小原因：柱容量小毛細管柱進樣量必須極?。ㄒ话阋簶?0-210-3微升，氣樣約1微升）何時不用分流？熱導檢測器氫火焰離子檢測器電子捕獲檢測器火焰光度檢測器質(zhì)譜檢測器TCD thermal conductivity detectorFPD flame photometric detectorFID hydrogen flame ionization d

4、etectorMSD mass spectrum detectorECD electron capture detector熱敏電阻熱敏電阻不同氣體的熱擴散作用改變電阻不同氣體的熱擴散作用改變電阻“萬能萬能”檢測器，但是靈敏度低檢測器，但是靈敏度低 常用于填充柱和濃度較大時常用于填充柱和濃度較大時熱敏電阻絲R參熱敏電阻絲R測載氣+組份參比池測量池純載氣構(gòu)造（1）含碳物質(zhì)氫火焰中離子化）含碳物質(zhì)氫火焰中離子化（2）外電場作用形成電流）外電場作用形成電流, 與與待測物質(zhì)量正比待測物質(zhì)量正比（1）檢測含碳有機化合物更通用）檢測含碳有機化合物更通用 確定每個色譜峰代表何種物質(zhì)確定每個色譜峰代表何種物質(zhì)

5、利用氣相色譜的檢測信號峰高或峰面積，進行定量和半定量分析利用氣相色譜的檢測信號峰高或峰面積，進行定量和半定量分析純標準樣對照純標準樣對照文獻值對照文獻值對照儀器聯(lián)用定性儀器聯(lián)用定性保留值標樣加入雙柱定性相對保留值保留指數(shù)GC-MSGC-NIR身高法找人！流行中！色譜自身定性保留值定量校正因子絕對校正因子相對校正因子原因原因: :不同檢測器對不同組分的靈敏度不同iiimfAsiifff測量f 常用標準物:苯(TCD), 正庚烷（FID)自身測得,受條件影響相對某種標準物/便于比較iiiAfm 121%100100()iiinjijimfAimmmfA 特點及要求： 簡便、準確 進樣量/操作條件對

6、結(jié)果影響不大(同時) 試樣中所有組分必須全出峰內(nèi)標物要滿足以下要求內(nèi)標物要滿足以下要求：試樣中無試樣中無與被測組分性質(zhì)相似與被測組分性質(zhì)相似不與待測組分反應不與待測組分反應峰鄰近又較好分離峰鄰近又較好分離目的目的: :為為消除消除進樣量、操作進樣量、操作條件條件對色譜定量的對色譜定量的影響影響方法方法: :定量定量地將地將內(nèi)標內(nèi)標準物質(zhì)準物質(zhì)加入試樣加入試樣中并混勻中并混勻常用定量方法方法: 已知濃度標準系列作工作曲線要求:進樣量和分離操作條件必須相同 y = 0.3617x + 0.0034R2 = 0.99940.00.20.40.60.800.511.52常用定量方法熱導檢測器氫火焰離子

7、檢測器電子捕獲檢測器火焰光度檢測器質(zhì)譜檢測器TCD thermal conductivity detectorFPD flame photometric detectorFID hydrogen flame ionization detectorMSD mass spectrum detectorECD electron capture detector商品名: HP-INNOWax30m0.25mm0.25um聚乙二醇: 極性強商品名: HP-130m0.25mm0.25um二甲基聚硅氧烷: 弱極性乙苯/對/間/鄰二甲苯分成4峰乙苯/對間/鄰二甲苯只有3峰固定液極性 由圖可見存在最佳流速（u

8、opt）。實際流速通常稍大于最佳流速，以縮短分析時間。CBuCuBuHuCuBAHopt20dd低于固定液使用溫度低于固定液使用溫度低于組分沸點低于組分沸點能低則低！能低則低！問什么要采用分流技術(shù)？問什么要采用分流技術(shù)？確定待測樣是否符合GC要求沸點低，沸點低，350350o oC,C,易揮易揮發(fā)，熱穩(wěn)定發(fā)，熱穩(wěn)定濃度盡可能低：小于10ppm待測樣不能含有水份(特殊柱：水樣)溶劑沸點盡可能低，盡量不選用丙酮柱溫要低于固定液使用溫度樣品必須經(jīng)過0.45m或0.22m的濾膜過濾測定對象拓展檢測器不同項目項目LCHPLC色譜柱柱長色譜柱柱長/cm10-20010-25色譜柱柱內(nèi)徑色譜柱柱內(nèi)徑/mm1

9、0-503-5固定相粒度：粒徑固定相粒度：粒徑/m75-6005-50色譜柱入口壓力色譜柱入口壓力/Mpa0.001-0.12-20色譜柱柱效色譜柱柱效/(理論塔板數(shù)理論塔板數(shù)/m)2-502105-5104進樣量進樣量/g1-1010-6-10-2分析時間分析時間/h1-200.05-1.01 1、農(nóng)藥殘留量分析、農(nóng)藥殘留量分析 ：含氯農(nóng)藥：含氯農(nóng)藥 、有機磷、有機磷 農(nóng)藥農(nóng)藥 、除蟲菊等、除蟲菊等2 2、致癌物質(zhì)、致癌物質(zhì) ：硝基呋喃及其代謝物、霉：硝基呋喃及其代謝物、霉 素素 、亞硝胺、苯并芘等、亞硝胺、苯并芘等3 3、水質(zhì)分析：內(nèi)分泌污染物等、水質(zhì)分析：內(nèi)分泌污染物等4 4、其它、其它

10、1 1、蛋白質(zhì)分析、蛋白質(zhì)分析2 2、肽類的分析、肽類的分析3 3、核酸、核酸4 4、氨基酸、氨基酸 5 5、其它、其它1 1、新藥研發(fā)：目標物的檢測、純度等、新藥研發(fā)：目標物的檢測、純度等2 2、藥品的預處理：片劑，油膏，水劑等、藥品的預處理：片劑，油膏，水劑等3 3、體液：血、尿、脊椎液、唾液等、體液：血、尿、脊椎液、唾液等4 4、抗菌素、抗菌素 ：青霉素：青霉素 、甾族、甾族( (激素激素) )等等 5 5、其它、其它進樣口檢測器色譜圖色譜柱溶劑泵混合器溶劑柜溶劑柜真空脫氣機真空脫氣機 G1322A四元泵四元泵 G1311A裝有高分子膜裝有高分子膜的真空容器。的真空容器。溶解氣體的分溶解

11、氣體的分子尺寸較小，子尺寸較小，與高分子膜有與高分子膜有更強的親和力更強的親和力。 只有一個泵，配只有一個泵，配有比例閥，能夠有比例閥，能夠在不同時間吸取在不同時間吸取不同溶劑不同溶劑自動進樣自動進樣100100樣品盤樣品盤/ /機器手機器手/ /自動洗針自動洗針機械手樣品盤柱溫箱外掛架UV/VisUV/Vis雙燈，全波長檢測，需選擇目標分析物的特征波長即可，兼顧強度與噪聲水平雙燈，全波長檢測，需選擇目標分析物的特征波長即可，兼顧強度與噪聲水平檢測器鎢燈鎢燈耦合透鏡耦合透鏡氘燈氘燈光源透鏡光源透鏡(消色差透鏡消色差透鏡)氧化鈥濾光片氧化鈥濾光片支撐透鏡支撐透鏡Flow cell光譜透鏡光譜透鏡

12、光柵光柵陣列陣列狹縫狹縫MSDMSD進樣器高壓泵流動相色譜柱檢測器數(shù)據(jù)處理反相反相HPLC 極性極性:固定相固定相 流動相流動相 固定相固定相 - 極性強極性強 流動相流動相(己烷己烷, 庚烷庚烷)- 極性極性弱弱 極性物質(zhì)后出峰極性物質(zhì)后出峰正相色譜正相色譜 20%反相色譜反相色譜80%正相色譜正相色譜 20%反相色譜反相色譜80%與固定相與固定相極性相近極性相近tR長長主流類型類型性質(zhì)性質(zhì)色譜分離方式色譜分離方式烷基C8非極性反相、離子對烷基C18非極性反相、離子對苯基非極性反相芳硝基弱極性反相或正相氰基極性正相（反相）氨基極性正相（反相、陰離子交換）色譜柱的類型及適用范圍色譜柱的類型及適

13、用范圍常用溶劑：乙腈、甲醇、水等乙腈、甲醇、水等等度洗脫：流動相比例恒定流動相比例恒定梯度洗脫：逐步提高有機溶劑比例逐步提高有機溶劑比例實際使用：甲醇甲醇- -水水/ /乙腈乙腈- -水混合體系水混合體系進樣前，必須檢測樣品進樣前，必須檢測樣品pH值，允許范圍值，允許范圍27樣品必須經(jīng)過樣品必須經(jīng)過0.45m或或0.22m的的濾膜過濾濾膜過濾進進HPLC的樣品需要嚴格控制樣品的濃度范圍，防止系統(tǒng)污的樣品需要嚴格控制樣品的濃度范圍，防止系統(tǒng)污染及平頭峰的出現(xiàn)。染及平頭峰的出現(xiàn)。連接色譜柱時，應注意連接方向，防止反接、反沖色譜柱。連接色譜柱時，應注意連接方向，防止反接、反沖色譜柱。每次實驗結(jié)束時，

14、應使色譜柱內(nèi)充滿純有機溶劑。每次實驗結(jié)束時，應使色譜柱內(nèi)充滿純有機溶劑。HPLC流動相的所有溶劑至少需經(jīng)過流動相的所有溶劑至少需經(jīng)過G4砂芯漏斗的過濾，砂芯漏斗的過濾，且需要超聲脫氣且需要超聲脫氣 HPLC流動相的溶劑至少應為流動相的溶劑至少應為HPLC級級/色譜級并與填料相色譜級并與填料相匹配，水應為高純水（在夏季應每天更換）匹配，水應為高純水（在夏季應每天更換） 嚴禁長時間以純水作為流動相嚴禁長時間以純水作為流動相 最好用流動相溶樣最好用流動相溶樣緩沖液的緩沖液的pH值，在填料的允許范圍（一般為值，在填料的允許范圍（一般為pH2-8）內(nèi)）內(nèi)若需要使用緩沖液，也應控制濃度，一般使用若需要使用緩沖液，也應控制