色谱分析技术

第二篇色谱分析技术一、色谱法的起源、发展及定义概述一、色谱法的起源、发展及定义柱色谱→薄层色谱和纸色谱→气相色谱→毛细管柱色谱→高效液相色谱→薄层扫描仪→毛细管电泳→色谱-光谱联用、多维色谱、智能色谱。液相色谱（经典）气质联用又称层析法，是一种依据物质的性质（溶解性、极性、离子交换能力、分子大小等）的不同，当流动相携带样品流经固定相时，样品各组分在两相中不断的重新分配，最终达到分离与提纯，以便于对样品进行定性和定量分析的分析方法。一、色谱法的起源、发展及定义二、色谱法的分类☻按两相状态不同分类☻按操作方法不同分类☻按色谱分离过程的原理不同分类按两相状态不同分类色谱其中的一相固定不动，称为固定相;另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相。两相状态流动相的物态液相色谱（LC）气相色谱（GC）二、色谱法的分类☻按两相状态不同分类☻按操作方法不同分类☻按色谱分离过程的原理不同分类按操作方法不同分类柱色谱纸色谱薄层色谱二、色谱法的分类☻按两相状态不同分类☻按操作方法不同分类☻按色谱分离过程的原理不同分类按色谱分离过程的原理不同分类（1）吸附色谱（2）分配色谱（3）离子交换色谱（4）分子排阻色谱（凝胶色谱法)色谱法GCLCCE填充柱色谱法毛细管柱色谱法柱色谱平面色谱法高效液相色谱法经典液相色谱法吸附柱色谱分配柱色谱离子交换色谱凝胶色谱薄层色谱法纸色谱毛细管电泳色谱法三、色谱过程四、色谱曲线相关术语W：峰宽Wh/2：半峰宽tR：保留时间t0：死时间tR，：调整保留时间色谱峰基线第七章薄层色谱法薄层色谱是在平面上进行分离的一种方法，又叫平面色谱法。通常将固定相(吸附剂)均匀地涂铺在表面洁净的玻璃、塑料或金属板形成薄层，制成薄板，进行样品分离。特点：快速灵敏（用量小）高选择性（如同分异构体）简便显色方便应用广泛：化合物的鉴别和少量化合物的分离用于检测药品含量药物合成中用于鉴别反应程度和监控反应历程用于摸索高效液相的色谱条件(一)吸附色谱分离原理利用吸附剂对不同成分吸附力的大小及展开剂解吸附作用的差异进行分离。吸附牢的组分随展开剂移动慢，吸附弱的组分随展开剂移动快，一段时后，组分被分离。固定相:固体吸附剂流动相:液体展开剂一、基本原理第一节薄层色谱法的基本原理溶剂前沿起始线ABabc（1）比移值Rf：原点到溶剂前沿的距离原点到斑点中心的距离fRcb　　RcaR)b(f)a(fRf是薄层色谱法基本定性参数，一定条件时Rf为定值，在0～1之间，可用范围Rf值在0.2～0.8之间。组分极性越大，Rf越小,反之越大。（二）比移值与相对比移值（2）相对比移值Rs：为消除系统误差的距离原点到对照品斑点中心心的距离原点到样品组分斑点中sRRf1,Rs不一定小于1。（二）比移值与相对比移值二、吸附薄层色谱中吸附剂与展开剂常用的吸附剂：硅胶、氧化铝、聚酰胺、活性炭和大孔吸附树脂等。吸附剂的选择要合适，与流动相、被分离化合物不反应（一）吸附剂（固定相）的选择（1）硅胶：极性吸附剂，应用范围广物理吸附为主，氢键吸附为辅微酸性，不直接用于碱性成分的分离机械强度好，适用于薄层色谱吸附容量大，与羟基数目有关常用硅胶的规格：硅胶H，硅胶G，硅胶GF254等（2）氧化铝：a.极性吸附剂，较硅胶强。b.物理吸附为主，氢键吸附为辅c.微碱性，不直接用于酸类成分的分离●碱性氧化铝：适用于碳氢化合物、生物碱以及其它碱性化合物的分离。●中性氧化铝：应用最广，适用于醛、酮、醌以及酯类化合物的分离。●酸性氧化铝：适用于有机酸类的分离。硅胶和氧化铝含水量越高，吸附活性越弱。只要在110℃左右加热，这些“自由水”就能被可逆性地除去。利用这一原理可以对吸附剂进行活化（去水）和脱活化（加水）处理，以控制吸附剂的活性。硅胶、氧化铝的含水量与活性级别活性等级IIIIIIIVV氧化铝加水量/%0361015硅胶加水量/%05152538硅胶、氧化铝薄层：被分离物质极性越大，越易被吸附。一般规律：（1）官能团极性越大，整个分子极性越大，越易被吸附；（2）形成分子内H键时，被吸附力减弱；（3）同系物中，分子量越大，极性越小，被吸附力越弱。常见官能团极性顺序：烷烃烯烃醚类硝基化合物酯类酮类醛类硫醇胺类醇类酚类羧酸类被分离物质极性与吸附能力的关系（二）展开剂（流动相）的选择硅胶、氧化铝薄层：展开剂的极性越大，其展开能力越强，化合物在色谱中移动的速度就越快，表现为Rf增大。常用溶剂极性大小石油醚＜环已烷＜四氯化碳＜苯＜甲苯＜乙醚＜三氯甲烷（氯仿）＜乙酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜乙醇＜甲醇＜水选择原则：被分离成分极性大展开剂极性大被分离成分极性小展开剂极性小吸附剂、展开剂选择规律考虑三方面因素：被分离组分极性，吸附剂活性、洗脱剂极性。活泼不活泼吸附剂（固定相）展开剂（流动相）被分离物质BB’ACC’极性非极性非极性极性A’ⅤⅠ硅胶薄层色谱规律总结被分离组分极性展开剂极性吸附剂活性Rf被分离物洗脱顺序大大弱小后洗脱小小强大先洗脱第二节薄层色谱系统简介第三节操作方法及注意事项略：在操作方法中部分介绍一、仪器的性能检定二、背景干扰的消除三、样品测定操作方法1、薄层板的制备2、点样3、展开4、显色和定位5、薄层扫描仪对斑点扫描1、薄层板的制备要求：玻璃板需光洁，否则吸附剂易脱落；大小由需求决定。薄层板分类和制法软板的制备硬板的制备倾注法平铺法机械涂布法1、薄层板的制备（1）软板的制备软板：直接将吸附剂铺在玻璃板上制成，不加粘合剂3.橡皮膏4.橡皮管要求：厚度→随分离要求而定，一般0.25～0.5mm玻璃棒推动速度不宜过快、也不应停顿→影响厚度均一性优点：方法简便、随用随铺、展开速度快。缺点：吸附剂易脱落、只能用近水平展开，效果差。薄层板分类和制法软板的制备硬板的制备倾注法平铺法机械涂布法1、薄层板的制备（2）硬板的制备硬板：吸附剂加粘合剂制成的板常用的粘合剂：煅石膏（Ｇ）机械强度差，易脱落，但不易腐蚀羧甲基纤维素钠（CMC-Na）机械强度好，不易脱落，但易腐蚀且a、倾注法：硅胶G或氧化铝G，直接加水调成糊状硅胶或氧化铝，加羧甲基纤维素钠水溶液调成糊状倒在玻璃板上均匀铺开、振荡、晾干、活化、置干燥器中备用。（2）硬板的制备b、平铺法：1.吸附剂薄层2.涂布器3.玻璃夹板4.玻璃板5.玻璃夹板过程：制板→振荡→晾干→活化→备用优点：一次铺多块薄层板，简单易行。（2）硬板的制备c、机械涂布法：优点：简单方便、薄板厚度均匀、分离效果好。手动涂布器全自动涂布器常用的薄层板：软板：硅胶H板、氧化铝H板硬板：常用的有硅胶G板、氧化铝G板、硅胶CMC-Na板、氧化铝CMC-Na板、硅胶GF[254]、硅胶GF[356]2、点样（1）样品溶液的制备：怎样选择溶剂？水可以用吗？2、点样（2）点样量：与薄层板的关系太多太少的影响点样基线：距底边2.0cm样点直径：2-4mm点间距离：1.5-2.0cm2、点样（3）点样方法：划线、样品记号点、点样注：动作要轻，毛细管或点样器不能混用，斑点大小适当，可多次点样。平头50ul微量点样器全自动点样仪3、展开展开缸（色谱缸）3、展开（1）展开方式：a、近水平展开特点：速度快、适用于软板的展开。3、展开（1）展开方式：b、上行展开过程：预饱和（滤纸贴于展开槽内侧）、展开、标记溶剂前沿c、单向二次展开d、双向二次展开3、展开（1）展开方式：萜的各类含氧衍生物极性较小的展开剂极性较大的展开剂原点：含氧衍生物萜烯类含氧衍生物3、展开（2）注意事项：a、色谱槽需密闭良好脂溶性展开剂：甘油淀粉糊水溶性展开剂：凡士林b、注意防止边缘效应4、显色和定位一般规律：日光下观察、紫外灯下观察、加显色剂加显色剂：多喷雾，软板使用浸渍显色法紫外灯观察喷显色剂观察5、薄层扫描仪对色谱斑点进行扫描用一束长宽可以调节的一定波长、一定强度的光照射到薄层斑点上进行整个斑点的扫描，用仪器测量通过斑点或被斑点反射的光束强度的变化从而达到定量的目的。判断依据：Rf值、Rs值1、查找资料：影响Rf值的因素吸附剂种类、活度、颗粒大小；展开剂纯度和极性；薄层厚度；点样量；展开方式、温湿度；展开槽中的预饱和状态等。2、对照品比较法：常用。四、结果计算和判断（一）定性鉴别1、对照品比较法：杂质对照品制成一定浓度的溶液样品制成一定浓度溶液按相同的点样量点样展开后观察斑点颜色深浅和大小（二）杂质检查（杂质限量检查）如异烟肼中游离肼的检查：肼是一种诱变剂和致癌物质，中国药典对异烟肼原料和注射用异烟肼中游离肼的检查均采用薄层色谱法。检查方法取本品，加水制成每1ml中含50mg的溶液，作为供试品溶液。另取硫酸肼加水制成每1ml中含0.20mg（相当于游离肼50μg）的溶液，作为对照溶液。吸取供试液10μl与对照溶液2μl，分别点于同一硅胶薄层板（用羧甲基纤维素钠溶液制备）上，以异丙醇－丙酮（3:2）为展开剂，展开后，晾干，喷以乙醇制对二甲氨基苯甲醛试液，15min后检视，在供试品主斑点前方与硫酸肼斑点相应的位置上，不得显黄色斑点。2、自身稀释对比法（杂质结构不明或无杂质对照品）样品溶液稀释制成一定浓度的溶液样品制成一定浓度溶液按相同的点样量点样展开后观察斑点颜色深浅和大小（二）杂质检查（杂质限量检查）如地西泮中有关物质的检查：取本品的细粉适量（约相当于地西泮200mg），加丙酮5ml,振摇，使地西泮溶解，滤过，取滤液作为供试品溶液；精密量取适量，加丙酮稀释成每1ml中含地西泮0.20mg的溶液，作为对照溶液。点样展开后，供试品溶液如显杂质斑点，与对照溶液的主斑点比较，不得更深。1、目视比较法：对照品制成不同浓度的系列溶液样品制成定量溶液按相同的点样量点样展开后观察斑点颜色深浅和大小注：本法适用于近似含量的测定，误差±10%（三）含量测定2、斑点洗脱法对照品制成溶液点于薄板两侧样品制成一定浓度溶液线状点于薄板起始线中间部分展开对对照品显色，以此为依据刮下含有样品的吸附剂将样品溶解，按照分光光度法测定溶液浓度（三）含量测定3、薄层扫描法（三）含量测定（1）外标法用待测组分的纯品作对照物质，以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法称为外标法。此法可分为工作曲线法及外标一点法等。工作曲线法是用对照物质配制一系列浓度的对照品溶液确定工作曲线，求出斜率、截距。在完全相同的条件下，准确进样与对照品溶液相同体积的样品溶液，根据待测组分的信号，从标准曲线上查出其浓度，工作曲线法也可以用外标二点法代替。通常截距应为零，若不等于零说明存在系统误差。工作曲线的截距为零时，可用外标一点法定量。此法要求点样量准确相同。取本品水蜜丸6g，研碎，或取小蜜丸或大蜜丸9g，切碎，加硅藻土4g，研匀。加乙醚40ml，低温回流1小时，滤过，滤液挥去乙醚，残渣加丙酮1ml使溶解，作为供试品溶液。另取丹皮酚对照品，加丙酮制成每1ml含1mg的溶液，作为对照品溶液。照薄层色谱法(附录ⅥB)试验，吸取上述两种溶液各10μl,分别点于同一硅胶Ｇ薄层板上，以环己烷－醋酸乙酯(3:1)为展开剂，展开，取出，晾干，喷以盐酸酸性5％三氯化铁乙醇溶液，加热至斑点显色清晰。供试品色谱中，在与对照品色谱相应的位置上，显相同的蓝褐色斑点。（2005年版《中国药典》一部401页）一、六味地黄丸中丹皮酚的薄层鉴别第四节应用实例1.丹皮酚；2～5.六味地黄丸六味地黄丸中牡丹皮的薄层图谱二、醋酸可的松中其他甾体的检查取本品，加氯仿-甲醇(9︰1)制成每1ml中含10mg的溶液，作为供试品溶液；精密量取适量，加氯仿-甲醇(9︰1)稀释成每1ml中含0.10mg的溶液，作为对照溶液。照薄层色谱法（附录ⅤB）试验，吸取上述两种溶液各5μl，分别点于同一硅胶Ｇ薄层板上，以二氯甲烷-乙醚-甲醇-水(385︰60︰15︰2)为展开剂，展开后，晾干，在105℃干燥10分钟，放冷，喷以碱性四氮唑蓝试液，立即检视。供试品溶液如显杂质斑点，不得多于3个，其颜色与对照溶液的主斑点比较，不得更深。三、硫酸长春碱中杂质的限量检查《中国药典》(2005年版)规定硫酸长春碱中