液相色谱基础

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1、液相色谱基础知识第一节第一节 色谱法概述色谱法概述第二节第二节 液相色谱法液相色谱法第三节第三节 液相色谱图相关术语液相色谱图相关术语第四节第四节 HPLC的主要类型及原理的主要类型及原理第一节第一节 色谱法概述色谱法概述一、色谱法简介一、色谱法简介二、色谱法的定义和分类二、色谱法的定义和分类三、气相色谱和液相色谱的区别三、气相色谱和液相色谱的区别四、色谱法的分离原理四、色谱法的分离原理关于色谱关于色谱色谱是一种分离工具,而不是传统意义上的分析色谱是一种分离工具,而不是传统意义上的分析仪器仪器常见的分离方式:常见的分离方式:蒸馏、离心、电泳、过滤、超滤蒸馏、离心、电泳、过滤、超滤蒸馏、离心、电

2、泳、过滤、超滤蒸馏、离心、电泳、过滤、超滤等等等等等等等等色谱是其中一种分离工具是其中一种分离工具一、色谱法简介一、色谱法简介色谱法(色谱法(色谱法(色谱法(ChromatographyChromatography)溯源溯源溯源溯源俄国科学家俄国科学家Tswett 1903Tswett 1903年发现色谱的吸附原理,年发现色谱的吸附原理,开创了应用吸附原理分离植物色素的新方法并开创了应用吸附原理分离植物色素的新方法并见诸于俄文的文献见诸于俄文的文献19061906年正式命名(见诸文献)年正式命名(见诸文献)年正式命名(见诸文献)年正式命名(见诸文献)色谱法;色谱法;Chromatography

3、Chromatography5050年代开始广泛研究和应用年代开始广泛研究和应用年代开始广泛研究和应用年代开始广泛研究和应用主要是气相色谱及薄层色谱主要是气相色谱及薄层色谱高效液相色谱法的广泛应用始于高效液相色谱法的广泛应用始于高效液相色谱法的广泛应用始于高效液相色谱法的广泛应用始于7070年代年代年代年代色谱的发明人色谱的发明人t t俄国科学家:俄国科学家:M. S. TswettM. S. Tswettt t正式命名正式命名“ “色谱色谱” ”的文献的文献色谱起源色谱起源石油醚碳酸钙颗粒色素玻璃柱经典液相色谱经典液相色谱二、色谱法的定义和分类二、色谱法的定义和分类 色谱法的定义: 色谱法又

4、称色层法或层析法,是一种利用不色谱法又称色层法或层析法,是一种利用不色谱法又称色层法或层析法,是一种利用不色谱法又称色层法或层析法,是一种利用不同溶质同溶质同溶质同溶质( (样品样品样品样品) )与固定相和流动相之间的作用力与固定相和流动相之间的作用力与固定相和流动相之间的作用力与固定相和流动相之间的作用力( (分分分分配、吸附、离子交换等配、吸附、离子交换等配、吸附、离子交换等配、吸附、离子交换等) )的差别,当两相做相对移的差别,当两相做相对移的差别,当两相做相对移的差别,当两相做相对移动时,各溶质在两相间进行多次动时,各溶质在两相间进行多次动时,各溶质在两相间进行多次动时,各溶质在两相间

5、进行多次“ “平衡平衡平衡平衡” ”,使各溶,使各溶,使各溶,使各溶质达到相互分离的方法。质达到相互分离的方法。质达到相互分离的方法。质达到相互分离的方法。固定相:在色谱分离中固定不动、对样品产生保固定相:在色谱分离中固定不动、对样品产生保固定相:在色谱分离中固定不动、对样品产生保固定相:在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相。留的一相。留的一相。留的一相。流动相:在层析过程中推动固定相上的物质向一流动相:在层析过程中推动固定相上的物质向一流动相:在层析过程中推动固定相上的物质向一流动相:在层析过程中推动固定相上的物质向一定方向移动的液体或气体。定方向移动的液体或气体。定方向移动的液体或气

6、体。定方向移动的液体或气体。色谱法的分类 根据流动相的状态将色谱法分成四大类。表表表表1 1 色谱法以流动相种类的分类色谱法以流动相种类的分类色谱法以流动相种类的分类色谱法以流动相种类的分类色谱类型色谱类型色谱类型色谱类型流动相流动相流动相流动相主要分析对象主要分析对象主要分析对象主要分析对象气相色谱法气相色谱法气相色谱法气相色谱法气体气体气体气体挥发性有机化合物挥发性有机化合物挥发性有机化合物挥发性有机化合物液相色谱法液相色谱法液相色谱法液相色谱法液体液体液体液体溶于水或有机溶剂的各溶于水或有机溶剂的各溶于水或有机溶剂的各溶于水或有机溶剂的各种物质种物质种物质种物质超临界色谱超临界色谱超临界

7、色谱超临界色谱法法法法超临界流体超临界流体超临界流体超临界流体各种有机化合物各种有机化合物各种有机化合物各种有机化合物电色谱法电色谱法电色谱法电色谱法缓冲溶液、电场缓冲溶液、电场缓冲溶液、电场缓冲溶液、电场离子和各种有机化合物离子和各种有机化合物离子和各种有机化合物离子和各种有机化合物1 1. . . .按两相分子的聚集按两相分子的聚集按两相分子的聚集按两相分子的聚集状态分类状态分类状态分类状态分类2. 2. 按固定相的固定按固定相的固定按固定相的固定按固定相的固定方式分类方式分类方式分类方式分类平面色谱 纸色谱薄层色谱高分子薄膜色谱柱 色 谱 填充柱色谱 毛细管柱色谱 分配色谱: 利用分配系

8、数的不同吸附色谱: 利用物理吸附性能的差异离子交换色谱:利用离子交换原理空间排阻色谱:利用排阻作用力的不同3.3.按分离机制分类按分离机制分类按分离机制分类按分离机制分类流动相 固定相 类型液体 固体 液-固色谱液体 液体 液-液色谱气体 固体 气-固色谱气体 液体 气-液色谱液相色谱 气相色谱 三、液相色谱与气相色谱的比较三、液相色谱与气相色谱的比较 液相色谱所用基本概念与所用基本理论均液相色谱所用基本概念与所用基本理论均与气相色谱一致。但由于在液相色谱中以液体与气相色谱一致。但由于在液相色谱中以液体代替气相色谱中的气体作为流动相,而液体和代替气相色谱中的气体作为流动相,而液体和气体的性质不

9、相同;此外,液相色谱所用的仪气体的性质不相同;此外,液相色谱所用的仪器设备和操作条件也与气相色谱不同,所以,器设备和操作条件也与气相色谱不同,所以,液相色谱与气相色谱有一定差别。液相色谱与气相色谱有一定差别。(1 1 1 1)应用范围不同)应用范围不同)应用范围不同)应用范围不同 气相色谱仅能分析在操作温度下气相色谱仅能分析在操作温度下气相色谱仅能分析在操作温度下气相色谱仅能分析在操作温度下能气化而不能气化而不能气化而不能气化而不分解分解分解分解的物质。对高沸点化合物、非挥发性物质、的物质。对高沸点化合物、非挥发性物质、的物质。对高沸点化合物、非挥发性物质、的物质。对高沸点化合物、非挥发性物质

10、、热不稳定化合物、离子型化合物及高聚物的分离、热不稳定化合物、离子型化合物及高聚物的分离、热不稳定化合物、离子型化合物及高聚物的分离、热不稳定化合物、离子型化合物及高聚物的分离、分析较为困难;而液相色谱则不受样品挥发度和分析较为困难;而液相色谱则不受样品挥发度和分析较为困难;而液相色谱则不受样品挥发度和分析较为困难;而液相色谱则不受样品挥发度和热稳定性的限制,它非常适合分子量较大、难气热稳定性的限制,它非常适合分子量较大、难气热稳定性的限制,它非常适合分子量较大、难气热稳定性的限制,它非常适合分子量较大、难气化、不易挥发或对热敏感的物质、离子型化合物化、不易挥发或对热敏感的物质、离子型化合物化

11、、不易挥发或对热敏感的物质、离子型化合物化、不易挥发或对热敏感的物质、离子型化合物及高聚物的分离分析。及高聚物的分离分析。及高聚物的分离分析。及高聚物的分离分析。(2 2 2 2)液相色谱能完成难度较高的分离工作)液相色谱能完成难度较高的分离工作)液相色谱能完成难度较高的分离工作)液相色谱能完成难度较高的分离工作 气相色谱的流动相载气是惰性的,不参与分配气相色谱的流动相载气是惰性的,不参与分配平衡过程,与样品分子无亲和作用,样品分子只平衡过程,与样品分子无亲和作用,样品分子只与固定相相互作用。与固定相相互作用。而在液相色谱中流动相液体而在液相色谱中流动相液体而在液相色谱中流动相液体而在液相色谱

12、中流动相液体也与固定相争夺样品分子,为提高选择性增加了也与固定相争夺样品分子,为提高选择性增加了也与固定相争夺样品分子,为提高选择性增加了也与固定相争夺样品分子,为提高选择性增加了一个因素一个因素一个因素一个因素。 液相色谱固定相类型多,如离子交换色液相色谱固定相类型多,如离子交换色谱和排阻色谱等,作为分析时选择余地大;谱和排阻色谱等,作为分析时选择余地大;而气相色谱是不可能的。而气相色谱是不可能的。 液相色谱通常在室温下操作,较低的温液相色谱通常在室温下操作,较低的温度,一般有利于色谱分离条件的选择。度,一般有利于色谱分离条件的选择。四、色谱法的分离原理四、色谱法的分离原理1 1液固色谱法液

13、固色谱法液固色谱法液固色谱法分离原理分离原理:使用固体吸附剂,根据固定相对样品组分:使用固体吸附剂,根据固定相对样品组分吸附力大小不同而分离。分离过程是一个吸附力大小不同而分离。分离过程是一个吸附解吸吸附解吸吸附解吸吸附解吸附附附附的平衡过程。的平衡过程。吸附剂吸附剂:为硅胶或氧化铝,粒度:为硅胶或氧化铝,粒度5-10m5-10m。适用对象适用对象:适用于分离分子量:适用于分离分子量200-1000200-1000的组分,大多的组分,大多数用于非离子型化合物,常用于分离同分异构体。数用于非离子型化合物,常用于分离同分异构体。2 2液液色谱法液液色谱法液液色谱法液液色谱法 使用将特定的液态物质涂

14、于基质表面,或化学使用将特定的液态物质涂于基质表面,或化学键合于基质表面而形成的固定相,分离原理是根据键合于基质表面而形成的固定相,分离原理是根据被分离的组分在流动相和固定相中溶解度不同而分被分离的组分在流动相和固定相中溶解度不同而分离。分离过程是一个离。分离过程是一个分配平衡分配平衡分配平衡分配平衡过程过程。液液色谱法按固定相和流动相的极性不同可分为液液色谱法按固定相和流动相的极性不同可分为正相色谱法正相色谱法(NPC)(NPC)和反相色谱法和反相色谱法(RPC)(RPC)。正相色谱法正相色谱法正相色谱法正相色谱法采用极性固定相(如聚乙二醇、氨采用极性固定相(如聚乙二醇、氨基与腈基键合相);

15、流动相为相对非极性的疏水基与腈基键合相);流动相为相对非极性的疏水性溶剂(烷烃类如正已烷、环已烷),常加入乙性溶剂(烷烃类如正已烷、环已烷),常加入乙醇、异丙醇、四氢呋喃、三氯甲烷等以调节组分醇、异丙醇、四氢呋喃、三氯甲烷等以调节组分的保留时间。常用于分离中等极性和极性较强的的保留时间。常用于分离中等极性和极性较强的化合物。化合物。 反相色谱法反相色谱法反相色谱法反相色谱法一般用非极性固定相(如一般用非极性固定相(如C18C18、C8C8););流动相为水或缓冲液,常加入甲醇、乙腈、异丙流动相为水或缓冲液,常加入甲醇、乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶的有机溶剂以调醇、丙酮、四氢呋喃等与水

16、互溶的有机溶剂以调节保留时间。适用于分离非极性和极性较弱的化节保留时间。适用于分离非极性和极性较弱的化合物。合物。正相色谱法与反相色谱法比较表正相色谱法与反相色谱法比较表 正相色谱法正相色谱法正相色谱法正相色谱法反相色谱法反相色谱法反相色谱法反相色谱法固定相极性固定相极性固定相极性固定相极性高高高高- - - -中中中中中中中中- - - -低低低低流动相极性流动相极性流动相极性流动相极性低低低低- - - -中中中中中中中中- - - -高高高高组分洗脱次序组分洗脱次序组分洗脱次序组分洗脱次序极性小先洗出极性小先洗出极性小先洗出极性小先洗出极性大先洗出极性大先洗出极性大先洗出极性大先洗出第二

17、节第二节 液相色谱法液相色谱法一、液相色谱的分类一、液相色谱的分类二、高效二、高效液相液相色谱的特点色谱的特点三、高效液相色谱法的仪器配置三、高效液相色谱法的仪器配置四、四、高效高效液相液相色谱的基本流程色谱的基本流程五、高效五、高效液相液相色谱的应用色谱的应用液相色谱的分类液相色谱的分类根据固定相的使用形式将液相色谱分成以下几类:根据固定相的使用形式将液相色谱分成以下几类:根据固定相的使用形式将液相色谱分成以下几类:根据固定相的使用形式将液相色谱分成以下几类:1.1.柱色谱:固定相装在玻璃管或金属管内,或涂在柱柱色谱:固定相装在玻璃管或金属管内,或涂在柱柱色谱:固定相装在玻璃管或金属管内,或

18、涂在柱柱色谱:固定相装在玻璃管或金属管内,或涂在柱内壁上。又分为填充柱色谱和空心毛细管色谱两种内壁上。又分为填充柱色谱和空心毛细管色谱两种内壁上。又分为填充柱色谱和空心毛细管色谱两种内壁上。又分为填充柱色谱和空心毛细管色谱两种类型。类型。类型。类型。2.2.纸色谱:用滤纸做载体,吸附在滤纸上的水为固定纸色谱:用滤纸做载体,吸附在滤纸上的水为固定纸色谱:用滤纸做载体,吸附在滤纸上的水为固定纸色谱:用滤纸做载体,吸附在滤纸上的水为固定相,试样溶液在纸上进行展开、分离。相,试样溶液在纸上进行展开、分离。相,试样溶液在纸上进行展开、分离。相,试样溶液在纸上进行展开、分离。3.3.薄层色谱:将固定相均匀

19、地涂铺在玻璃板或塑料板薄层色谱:将固定相均匀地涂铺在玻璃板或塑料板薄层色谱:将固定相均匀地涂铺在玻璃板或塑料板薄层色谱:将固定相均匀地涂铺在玻璃板或塑料板上,样品的展开、分离在玻璃板或塑料板上进行。上,样品的展开、分离在玻璃板或塑料板上进行。上,样品的展开、分离在玻璃板或塑料板上进行。上,样品的展开、分离在玻璃板或塑料板上进行。4.高效液相色谱高效液相色谱High Performance Liquid ChromatographyHigh Performance Liquid Chromatography高效液相色谱法,简称:高效液相色谱法,简称:HPLCHPLC是一种区别于经典液相色谱;基于

20、仪器方法的高是一种区别于经典液相色谱;基于仪器方法的高效能分离手段。效能分离手段。广泛应用于各个领域:广泛应用于各个领域:医药医药 / / 环保环保 / / 石化石化 / / 生命科学生命科学 / / 食品及农食品及农业业在技术,理论及应用上仍处于发展阶段在技术,理论及应用上仍处于发展阶段HPLC的特点的特点高压高压高压高压压力可达压力可达压力可达压力可达150-300 Kg/cm150-300 Kg/cm150-300 Kg/cm150-300 Kg/cm2 2 2 2。色谱柱每米降。色谱柱每米降。色谱柱每米降。色谱柱每米降压为压为压为压为75 Kg/cm75 Kg/cm75 Kg/cm75

21、 Kg/cm2 2 2 2以上。以上。以上。以上。高速高速高速高速流速为流速为流速为流速为0.1-10.0 ml/min0.1-10.0 ml/min0.1-10.0 ml/min0.1-10.0 ml/min。高效高效高效高效可达可达可达可达5000500050005000塔板每米。在一根柱中同时分离塔板每米。在一根柱中同时分离塔板每米。在一根柱中同时分离塔板每米。在一根柱中同时分离成份可达成份可达成份可达成份可达100100100100种。种。种。种。高灵敏度高灵敏度高灵敏度高灵敏度紫外检测器灵敏度可达紫外检测器灵敏度可达紫外检测器灵敏度可达紫外检测器灵敏度可达0.01ng0.01ng0.

22、01ng0.01ng,同时,同时,同时,同时消耗样品少。消耗样品少。消耗样品少。消耗样品少。HPLC与经典液相色谱相比有以下优点:与经典液相色谱相比有以下优点:速度快速度快速度快速度快通常分析一个样品在通常分析一个样品在通常分析一个样品在通常分析一个样品在15-30 min15-30 min15-30 min15-30 min。分辨率高分辨率高分辨率高分辨率高可选择固定相和流动相以达到最佳可选择固定相和流动相以达到最佳可选择固定相和流动相以达到最佳可选择固定相和流动相以达到最佳分离效果。分离效果。分离效果。分离效果。柱子可反复使用柱子可反复使用柱子可反复使用柱子可反复使用用一根色谱柱可分离不同

23、的用一根色谱柱可分离不同的用一根色谱柱可分离不同的用一根色谱柱可分离不同的化合物。化合物。化合物。化合物。样品量少,容易回收样品量少,容易回收样品量少,容易回收样品量少,容易回收样品经过色谱柱后不被样品经过色谱柱后不被样品经过色谱柱后不被样品经过色谱柱后不被破坏,可以收集单一组分或做制备。破坏,可以收集单一组分或做制备。破坏,可以收集单一组分或做制备。破坏,可以收集单一组分或做制备。HPLC的仪器配置的仪器配置色谱泵色谱泵色谱泵色谱泵自动进样器自动进样器自动进样器自动进样器色谱柱及柱温箱色谱柱及柱温箱色谱柱及柱温箱色谱柱及柱温箱检测器检测器检测器检测器数据处理系统数据处理系统数据处理系统数据处

24、理系统溶剂溶剂溶剂溶剂一、高压输液系统一、高压输液系统 高压输液系统由 溶剂贮存器、高压泵、溶剂贮存器、高压泵、梯度洗脱装置和压力表梯度洗脱装置和压力表等组成。 1.1.溶剂贮存器溶剂贮存器 溶剂贮存器一般由玻璃、溶剂贮存器一般由玻璃、不锈钢或氟塑料制成,容量为不锈钢或氟塑料制成,容量为1 1到到2 2 L L,用,用来贮存足够数量、符合要求的流动相。来贮存足够数量、符合要求的流动相。 2. 2.高压输液泵高压输液泵 高压输液泵是高效液相色高压输液泵是高效液相色谱仪中关键部件之一,泵的性能好坏直接影谱仪中关键部件之一,泵的性能好坏直接影响到整个系统的质量和分析结果的可靠性。响到整个系统的质量和

25、分析结果的可靠性。其功能是 将溶剂贮存器中的流动相以高压将溶剂贮存器中的流动相以高压形式连续不断地送入液路系统,使样品在色形式连续不断地送入液路系统,使样品在色谱柱中完成分离过程谱柱中完成分离过程。泵应具备的性能:泵应具备的性能:泵应具备的性能:泵应具备的性能:1.1.流量稳定;流量稳定;流量稳定;流量稳定;2.2.流量范围宽:分析型应在流量范围宽:分析型应在流量范围宽:分析型应在流量范围宽:分析型应在0.1-10mL/min0.1-10mL/min范围内连续范围内连续范围内连续范围内连续可调,制备型应能达到可调,制备型应能达到可调,制备型应能达到可调,制备型应能达到100mL/min100m

26、L/min;3.3.输出压力高:一般应能达到输出压力高:一般应能达到输出压力高:一般应能达到输出压力高:一般应能达到150-300kg/cm150-300kg/cm2 2;4.4.液缸容积小液缸容积小液缸容积小液缸容积小: : 便于清洗和更换流动相;便于清洗和更换流动相;便于清洗和更换流动相;便于清洗和更换流动相;5.5.耐腐蚀耐腐蚀耐腐蚀耐腐蚀, ,密封性好。密封性好。密封性好。密封性好。 高压输液泵,按其性质可分为高压输液泵,按其性质可分为高压输液泵,按其性质可分为高压输液泵,按其性质可分为恒压泵恒压泵恒压泵恒压泵和和和和恒流恒流恒流恒流泵泵泵泵两大类。两大类。两大类。两大类。 恒流泵恒流

27、泵恒流泵恒流泵是能给出恒定流量的泵,其流量与流动相是能给出恒定流量的泵,其流量与流动相是能给出恒定流量的泵,其流量与流动相是能给出恒定流量的泵,其流量与流动相粘度和柱渗透无关。粘度和柱渗透无关。粘度和柱渗透无关。粘度和柱渗透无关。 恒压泵恒压泵恒压泵恒压泵是保持输出压力恒定,而流量随外界阻力是保持输出压力恒定,而流量随外界阻力是保持输出压力恒定,而流量随外界阻力是保持输出压力恒定,而流量随外界阻力变化而变化,如果系统阻力不发生变化,恒压泵变化而变化,如果系统阻力不发生变化,恒压泵变化而变化,如果系统阻力不发生变化,恒压泵变化而变化,如果系统阻力不发生变化,恒压泵就能提供恒定的流量。就能提供恒定

28、的流量。就能提供恒定的流量。就能提供恒定的流量。泵的使用和维护注意事项泵的使用和维护注意事项防止任何固体微粒进入泵体,因为尘埃或其它任防止任何固体微粒进入泵体,因为尘埃或其它任防止任何固体微粒进入泵体,因为尘埃或其它任防止任何固体微粒进入泵体,因为尘埃或其它任何杂质微粒都会磨损柱塞、密封环、缸体和单向阀,何杂质微粒都会磨损柱塞、密封环、缸体和单向阀,何杂质微粒都会磨损柱塞、密封环、缸体和单向阀,何杂质微粒都会磨损柱塞、密封环、缸体和单向阀,因此应预先除去流动相中的任何固体微粒。因此应预先除去流动相中的任何固体微粒。因此应预先除去流动相中的任何固体微粒。因此应预先除去流动相中的任何固体微粒。 流

29、动相不应含有任何腐蚀性物质,含有缓冲液的流动相不应含有任何腐蚀性物质,含有缓冲液的流动相不应含有任何腐蚀性物质,含有缓冲液的流动相不应含有任何腐蚀性物质,含有缓冲液的流动相不应保留在泵内,尤其是在停泵过夜或更长流动相不应保留在泵内,尤其是在停泵过夜或更长流动相不应保留在泵内,尤其是在停泵过夜或更长流动相不应保留在泵内,尤其是在停泵过夜或更长时间的情况下。时间的情况下。时间的情况下。时间的情况下。泵工作时要留心防止溶剂瓶内的流动相被用完,泵工作时要留心防止溶剂瓶内的流动相被用完,泵工作时要留心防止溶剂瓶内的流动相被用完,泵工作时要留心防止溶剂瓶内的流动相被用完,否则空泵运转也会磨损柱塞、缸体或密

30、封环,最否则空泵运转也会磨损柱塞、缸体或密封环,最否则空泵运转也会磨损柱塞、缸体或密封环,最否则空泵运转也会磨损柱塞、缸体或密封环,最终产生漏液。终产生漏液。终产生漏液。终产生漏液。输液泵的工作压力决不要超过规定的最高压力,输液泵的工作压力决不要超过规定的最高压力,输液泵的工作压力决不要超过规定的最高压力,输液泵的工作压力决不要超过规定的最高压力,否则会使高压密封环变形,产生漏液。否则会使高压密封环变形,产生漏液。否则会使高压密封环变形,产生漏液。否则会使高压密封环变形,产生漏液。流动相应该先脱气,以免在泵内产生气泡,影流动相应该先脱气,以免在泵内产生气泡,影流动相应该先脱气,以免在泵内产生气

31、泡,影流动相应该先脱气,以免在泵内产生气泡,影响流量的稳定性,如果有大量气泡,泵就无法正响流量的稳定性,如果有大量气泡,泵就无法正响流量的稳定性,如果有大量气泡,泵就无法正响流量的稳定性,如果有大量气泡,泵就无法正常工作。常工作。常工作。常工作。3. 3. 3. 3. 梯度洗脱装置梯度洗脱装置梯度洗脱装置梯度洗脱装置 等度洗脱:在同一分析周期内流动相组成保持恒定等度洗脱:在同一分析周期内流动相组成保持恒定等度洗脱:在同一分析周期内流动相组成保持恒定等度洗脱:在同一分析周期内流动相组成保持恒定,适用于组分数目较少,性质差别不大的样品。,适用于组分数目较少,性质差别不大的样品。,适用于组分数目较少

32、,性质差别不大的样品。,适用于组分数目较少,性质差别不大的样品。 梯度洗脱:梯度洗脱:梯度洗脱:梯度洗脱:就是在分离过程中使两种或两种以上不就是在分离过程中使两种或两种以上不就是在分离过程中使两种或两种以上不就是在分离过程中使两种或两种以上不同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例,同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例,同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例,同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例,从而使流动相的强度、极性、从而使流动相的强度、极性、从而使流动相的强度、极性、从而使流动相的强度、极性、pHpHpHpH值或离子强度相应地值或离子强度相应地值或离子强度相应地

33、值或离子强度相应地变化,达到提高分离效果,缩短分析时间的目的。变化,达到提高分离效果,缩短分析时间的目的。变化,达到提高分离效果,缩短分析时间的目的。变化,达到提高分离效果,缩短分析时间的目的。 乙腈浓度 80%2%2.26224.24538.07141.04342.88047.95140.757梯度洗脱装置分为两类:梯度洗脱装置分为两类:梯度洗脱装置分为两类:梯度洗脱装置分为两类: 一类是一类是一类是一类是外梯度装置外梯度装置外梯度装置外梯度装置(又称低压梯度),流动(又称低压梯度),流动(又称低压梯度),流动(又称低压梯度),流动相在常温常压下混合,用高压泵压至柱系统,仅相在常温常压下混合

34、,用高压泵压至柱系统,仅相在常温常压下混合,用高压泵压至柱系统,仅相在常温常压下混合,用高压泵压至柱系统,仅需一台泵即可。需一台泵即可。需一台泵即可。需一台泵即可。 另一类是另一类是另一类是另一类是内梯度装置内梯度装置内梯度装置内梯度装置(又称高压梯度),将(又称高压梯度),将(又称高压梯度),将(又称高压梯度),将两种溶剂分别用泵增压后,按电器部件设置的程两种溶剂分别用泵增压后,按电器部件设置的程两种溶剂分别用泵增压后,按电器部件设置的程两种溶剂分别用泵增压后,按电器部件设置的程序,注入梯度混合室混序,注入梯度混合室混序,注入梯度混合室混序,注入梯度混合室混合,再输至柱系统。合,再输至柱系统

35、。合,再输至柱系统。合,再输至柱系统。 二、进样系统二、进样系统 进样系统包括进样口、注射器和进样阀等,进样系统包括进样口、注射器和进样阀等,进样系统包括进样口、注射器和进样阀等,进样系统包括进样口、注射器和进样阀等,它的作用是把分析试样有效地送入色谱柱上进行它的作用是把分析试样有效地送入色谱柱上进行它的作用是把分析试样有效地送入色谱柱上进行它的作用是把分析试样有效地送入色谱柱上进行分离。分离。分离。分离。三、分离系统三、分离系统 分离系统包括色谱柱、恒温器和连接管等部件。分离系统包括色谱柱、恒温器和连接管等部件。分离系统包括色谱柱、恒温器和连接管等部件。分离系统包括色谱柱、恒温器和连接管等部

36、件。色谱柱是色谱系统的心脏,对色谱柱的要求是柱效色谱柱是色谱系统的心脏,对色谱柱的要求是柱效色谱柱是色谱系统的心脏,对色谱柱的要求是柱效色谱柱是色谱系统的心脏,对色谱柱的要求是柱效高、选择性好、分析速度快等。高、选择性好、分析速度快等。高、选择性好、分析速度快等。高、选择性好、分析速度快等。柱的构造柱的构造柱的构造柱的构造 色谱柱由柱管、压帽、密封圈、筛板、接头、色谱柱由柱管、压帽、密封圈、筛板、接头、色谱柱由柱管、压帽、密封圈、筛板、接头、色谱柱由柱管、压帽、密封圈、筛板、接头、螺丝等组成。螺丝等组成。螺丝等组成。螺丝等组成。 柱管多用不锈钢制成,也可采用厚壁玻璃或柱管多用不锈钢制成,也可采

37、用厚壁玻璃或柱管多用不锈钢制成,也可采用厚壁玻璃或柱管多用不锈钢制成,也可采用厚壁玻璃或石英管,管内壁要求有很高的光洁度。石英管,管内壁要求有很高的光洁度。石英管,管内壁要求有很高的光洁度。石英管,管内壁要求有很高的光洁度。 色谱柱两端的柱接头有筛板,是烧结不锈钢色谱柱两端的柱接头有筛板,是烧结不锈钢色谱柱两端的柱接头有筛板,是烧结不锈钢色谱柱两端的柱接头有筛板,是烧结不锈钢或钛合金。或钛合金。或钛合金。或钛合金。色谱柱的尺寸规格色谱柱的尺寸规格1.1.1.1.常规分析柱:内径常规分析柱:内径常规分析柱:内径常规分析柱:内径2-5mm,2-5mm,2-5mm,2-5mm,柱长柱长柱长柱长10-

38、30cm;10-30cm;10-30cm;10-30cm;2.2.2.2.窄径柱:内径窄径柱:内径窄径柱:内径窄径柱:内径1-2mm,1-2mm,1-2mm,1-2mm,柱长柱长柱长柱长10-20cm;10-20cm;10-20cm;10-20cm;3.3.3.3.毛细管柱:内径毛细管柱:内径毛细管柱:内径毛细管柱:内径0.2-0.5mm;0.2-0.5mm;0.2-0.5mm;0.2-0.5mm;4.4.4.4.半制备柱:内径半制备柱:内径半制备柱:内径半制备柱:内径5mm;5mm;5mm;5mm;5.5.5.5.实验室制备柱:内径实验室制备柱:内径实验室制备柱:内径实验室制备柱:内径20-

39、40mm,20-40mm,20-40mm,20-40mm,柱长柱长柱长柱长10-30cm10-30cm10-30cm10-30cm;6.6.6.6.生产制备柱:内径达几十厘米。生产制备柱:内径达几十厘米。生产制备柱:内径达几十厘米。生产制备柱:内径达几十厘米。柱的使用和维护柱的使用和维护1.1.1.1.避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动;避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动;避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动;避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动;2.2.2.2.应逐渐改变溶剂的组成;应逐渐改变溶剂的组成;应逐渐改变溶剂的组成;应逐渐改变溶剂的组成;3.3.3.3.一般来说色谱柱不

40、能反冲,只有生产者指明该柱可一般来说色谱柱不能反冲,只有生产者指明该柱可一般来说色谱柱不能反冲,只有生产者指明该柱可一般来说色谱柱不能反冲,只有生产者指明该柱可以反冲时,才可以反冲除去留在柱头的杂质;以反冲时,才可以反冲除去留在柱头的杂质;以反冲时,才可以反冲除去留在柱头的杂质;以反冲时,才可以反冲除去留在柱头的杂质;4.4.4.4.选择适宜的流动相选择适宜的流动相选择适宜的流动相选择适宜的流动相, , , ,以避免固定相被破坏;以避免固定相被破坏;以避免固定相被破坏;以避免固定相被破坏;5.5.5.5.避免将基质复杂的样品直接注入柱内,需要对样品避免将基质复杂的样品直接注入柱内,需要对样品避

41、免将基质复杂的样品直接注入柱内,需要对样品避免将基质复杂的样品直接注入柱内,需要对样品进行预处理或在进样器和色谱柱间连接保护柱。进行预处理或在进样器和色谱柱间连接保护柱。进行预处理或在进样器和色谱柱间连接保护柱。进行预处理或在进样器和色谱柱间连接保护柱。 四、检测器四、检测器 检测器是液相色谱仪的关键部件之一。对检测检测器是液相色谱仪的关键部件之一。对检测器的要求是:器的要求是:灵敏度高,重复性好、线性范围宽、灵敏度高,重复性好、线性范围宽、灵敏度高,重复性好、线性范围宽、灵敏度高,重复性好、线性范围宽、死体积小以及对温度和流量的变化不敏感等死体积小以及对温度和流量的变化不敏感等死体积小以及对

42、温度和流量的变化不敏感等死体积小以及对温度和流量的变化不敏感等。 在液相色谱中,有两种类型的检测器,一类是在液相色谱中,有两种类型的检测器,一类是溶质性检测器溶质性检测器溶质性检测器溶质性检测器,它仅对被分离组分的物理或物理化,它仅对被分离组分的物理或物理化学特性有响应。属于此类检测器的有紫外、荧光、学特性有响应。属于此类检测器的有紫外、荧光、电化学检测器等;另一类是电化学检测器等;另一类是总体检测器总体检测器总体检测器总体检测器,它对试样,它对试样和洗脱液总的物理和化学性质响应。属于此类检测和洗脱液总的物理和化学性质响应。属于此类检测器有示差折光检测器等。器有示差折光检测器等。 1. 1.

43、1. 1.紫外吸收检测器紫外吸收检测器紫外吸收检测器紫外吸收检测器 (UVUVUVUV) 是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器。是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器。是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器。是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器。因为大部分常见有机物质和部分无机物质都具有紫外因为大部分常见有机物质和部分无机物质都具有紫外因为大部分常见有机物质和部分无机物质都具有紫外因为大部分常见有机物质和部分无机物质都具有紫外吸收性质,所以该检测器是液相色谱中应用最广泛的吸收性质,所以该检测器是液相色谱中应用最广泛的吸收性质,所以该检测器是液相色谱中应用最广泛的吸收性质,所

44、以该检测器是液相色谱中应用最广泛的检测器,几乎所有液相色谱仪都配置了这种检测器。检测器,几乎所有液相色谱仪都配置了这种检测器。检测器,几乎所有液相色谱仪都配置了这种检测器。检测器,几乎所有液相色谱仪都配置了这种检测器。2.2.2.2.二极管阵列检测器(二极管阵列检测器(二极管阵列检测器(二极管阵列检测器(diode-array detector, DADdiode-array detector, DADdiode-array detector, DADdiode-array detector, DAD) 以光电二极管阵列作为检测元件的以光电二极管阵列作为检测元件的以光电二极管阵列作为检测元件的

45、以光电二极管阵列作为检测元件的UV-VISUV-VISUV-VISUV-VIS检测器,检测器,检测器,检测器,它可构成多通道并行工作,同时检测由光栅分光,再入它可构成多通道并行工作,同时检测由光栅分光,再入它可构成多通道并行工作,同时检测由光栅分光,再入它可构成多通道并行工作,同时检测由光栅分光,再入射到阵列式接受器上的射到阵列式接受器上的射到阵列式接受器上的射到阵列式接受器上的全部波长全部波长全部波长全部波长的信号,然后,对二极的信号,然后,对二极的信号,然后,对二极的信号,然后,对二极管阵列快速扫描采集数据,得到的是时间、光强度和波管阵列快速扫描采集数据,得到的是时间、光强度和波管阵列快速

46、扫描采集数据,得到的是时间、光强度和波管阵列快速扫描采集数据,得到的是时间、光强度和波长的三维谱图。长的三维谱图。长的三维谱图。长的三维谱图。 DADDADDADDAD是是是是HPLCHPLCHPLCHPLC检测技术的重大进展。采用这种检测器检测技术的重大进展。采用这种检测器检测技术的重大进展。采用这种检测器检测技术的重大进展。采用这种检测器可以瞬间实时对流出液进行可以瞬间实时对流出液进行可以瞬间实时对流出液进行可以瞬间实时对流出液进行全光谱检测全光谱检测全光谱检测全光谱检测, , , , 使使使使HPLCHPLCHPLCHPLC能提供能提供能提供能提供的信息量大幅度增加。换句话说的信息量大幅

47、度增加。换句话说的信息量大幅度增加。换句话说的信息量大幅度增加。换句话说, , , , 在一次色谱操作中在一次色谱操作中在一次色谱操作中在一次色谱操作中, , , , 可同时获得吸光值、流出时间和各组分的紫外可同时获得吸光值、流出时间和各组分的紫外可同时获得吸光值、流出时间和各组分的紫外可同时获得吸光值、流出时间和各组分的紫外- - - -可见光可见光可见光可见光谱图在一起的三维谱图谱图在一起的三维谱图谱图在一起的三维谱图谱图在一起的三维谱图, , , , 提供既定量又定性的色谱信号。提供既定量又定性的色谱信号。提供既定量又定性的色谱信号。提供既定量又定性的色谱信号。 样品池样品池二极管阵列二

48、极管阵列光栅光栅D2 / W 灯灯每一组分可在每一波每一组分可在每一波长处得到一吸光度值长处得到一吸光度值多波长检测多波长检测三维色谱图三维色谱图At紫外检测器和紫外检测器和DADDAD检测器的区别:检测器的区别: 普通普通普通普通UV-VISUV-VISUV-VISUV-VIS检测器是先用单色器分光,只让特定检测器是先用单色器分光,只让特定检测器是先用单色器分光,只让特定检测器是先用单色器分光,只让特定波长的光进入流通池。而二极管阵列波长的光进入流通池。而二极管阵列波长的光进入流通池。而二极管阵列波长的光进入流通池。而二极管阵列UV-VISUV-VISUV-VISUV-VIS检测器是检测器是

49、检测器是检测器是先让所有波长的光都通过流通池,然后通过一系列分先让所有波长的光都通过流通池,然后通过一系列分先让所有波长的光都通过流通池,然后通过一系列分先让所有波长的光都通过流通池,然后通过一系列分光技术,使所有波长的光在接受器上被检测光技术,使所有波长的光在接受器上被检测光技术,使所有波长的光在接受器上被检测光技术,使所有波长的光在接受器上被检测。3.3.示差折光检测器示差折光检测器示差折光检测器示差折光检测器 是目前液相色谱中常用的一种检测器,它可连续是目前液相色谱中常用的一种检测器,它可连续是目前液相色谱中常用的一种检测器,它可连续是目前液相色谱中常用的一种检测器,它可连续检测参比池流

50、动相和样品池中流出物之间的折光指数检测参比池流动相和样品池中流出物之间的折光指数检测参比池流动相和样品池中流出物之间的折光指数检测参比池流动相和样品池中流出物之间的折光指数差值,这一差值和样品的浓度成比例关系。某些不能差值,这一差值和样品的浓度成比例关系。某些不能差值,这一差值和样品的浓度成比例关系。某些不能差值,这一差值和样品的浓度成比例关系。某些不能用选择性检测器检测的组分,如高分子化合物、糖类、用选择性检测器检测的组分,如高分子化合物、糖类、用选择性检测器检测的组分,如高分子化合物、糖类、用选择性检测器检测的组分,如高分子化合物、糖类、脂肪烷烃等,可用示差折光检测器检测。脂肪烷烃等,可用

51、示差折光检测器检测。脂肪烷烃等,可用示差折光检测器检测。脂肪烷烃等,可用示差折光检测器检测。 4.4.荧光检测器荧光检测器 荧光检测器是一种高灵敏的荧光检测器是一种高灵敏的荧光检测器是一种高灵敏的荧光检测器是一种高灵敏的, , , , 选择性检测器选择性检测器选择性检测器选择性检测器, , , , 其灵敏度比其灵敏度比其灵敏度比其灵敏度比UVUVUVUV高高高高10-100010-100010-100010-1000倍倍倍倍, , , , 一般可测一般可测一般可测一般可测ppbppbppbppb级的化级的化级的化级的化合物。它用于检测物质本身具有荧光或为了提高合物。它用于检测物质本身具有荧光或

52、为了提高合物。它用于检测物质本身具有荧光或为了提高合物。它用于检测物质本身具有荧光或为了提高灵敏度将无荧光的物质衍生成荧光体。可用荧光灵敏度将无荧光的物质衍生成荧光体。可用荧光灵敏度将无荧光的物质衍生成荧光体。可用荧光灵敏度将无荧光的物质衍生成荧光体。可用荧光检测的物质:如某些代谢物、食品、药物、氨基检测的物质:如某些代谢物、食品、药物、氨基检测的物质:如某些代谢物、食品、药物、氨基检测的物质:如某些代谢物、食品、药物、氨基酸、多肽、胺类、维生素、石油高沸点馏分、生酸、多肽、胺类、维生素、石油高沸点馏分、生酸、多肽、胺类、维生素、石油高沸点馏分、生酸、多肽、胺类、维生素、石油高沸点馏分、生物碱

53、和甾族化合物等。物碱和甾族化合物等。物碱和甾族化合物等。物碱和甾族化合物等。糖精钠:学名是邻磺酰苯酰亚胺钠,甜度是蔗糖糖精钠:学名是邻磺酰苯酰亚胺钠,甜度是蔗糖的的200-250200-250倍。除了在味觉上引起甜的感觉外,不倍。除了在味觉上引起甜的感觉外,不参与人体代谢,对人体无任何营养价值。虽至今参与人体代谢,对人体无任何营养价值。虽至今尚未发现由其引起的中毒事件,但各国都严格控尚未发现由其引起的中毒事件,但各国都严格控制其适用范围和使用量制其适用范围和使用量。5.5.蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器 可以检测挥发性低于流动相的任何样品,是广可以检测挥发性低于流动相的任何样品,是广可以检测

54、挥发性低于流动相的任何样品,是广可以检测挥发性低于流动相的任何样品,是广泛用于高效液相色谱中的通用检测器。泛用于高效液相色谱中的通用检测器。泛用于高效液相色谱中的通用检测器。泛用于高效液相色谱中的通用检测器。 优势:样品结构不需要具备紫外发色团和合样品结构不需要具备紫外发色团和合样品结构不需要具备紫外发色团和合样品结构不需要具备紫外发色团和合适的折射率;对梯度洗脱和流动相系统的温度变适的折射率;对梯度洗脱和流动相系统的温度变适的折射率;对梯度洗脱和流动相系统的温度变适的折射率;对梯度洗脱和流动相系统的温度变化不敏感;在一次分析中可以同时检测主要成分化不敏感;在一次分析中可以同时检测主要成分化不

55、敏感;在一次分析中可以同时检测主要成分化不敏感;在一次分析中可以同时检测主要成分和杂质。和杂质。和杂质。和杂质。 表表表表2.2.2.2.液相色谱常用检测器的一般性质液相色谱常用检测器的一般性质液相色谱常用检测器的一般性质液相色谱常用检测器的一般性质 检测器检测器检测器检测器选择性选择性选择性选择性梯度洗脱梯度洗脱梯度洗脱梯度洗脱敏感性敏感性敏感性敏感性 对流速对流速对流速对流速对温度对温度对温度对温度紫外紫外紫外紫外紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收可以可以可以可以不敏感不敏感不敏感不敏感低低低低示差示差示差示差通用型通用型通用型通用型不可以不可以不可以不可以不敏感不敏感不敏感不敏感低低低低荧

56、光荧光荧光荧光荧光物质荧光物质荧光物质荧光物质可以可以可以可以不敏感不敏感不敏感不敏感低低低低液相液相色谱的基本流程色谱的基本流程开机开机开机开机 最后开检测器最后开检测器最后开检测器最后开检测器配制流动相配制流动相配制流动相配制流动相流动相平衡流动相平衡流动相平衡流动相平衡进样进样进样进样数据处理数据处理数据处理数据处理关机关机关机关机 先关检测器,后冲洗先关检测器,后冲洗先关检测器,后冲洗先关检测器,后冲洗高效液相色谱仪基本装置高效液相色谱仪基本装置流动相流动相进样阀进样阀注入样品液注入样品液色谱柱色谱柱检测器色谱处理机色谱处理机高压泵高压泵流出液流出液液相液相色谱的基本流程图色谱的基本流

57、程图流动相 泵色谱柱检测器 泵泵输输液液分离分离 检测检测 记录记录AEGBCDF进样阀进样进样1.流动相的配制流动相的配制流动相应具有的特点流动相应具有的特点流动相脱气流动相脱气流动相过滤去除微粒流动相过滤去除微粒流动相贮存流动相贮存流动相具备以下的特点:流动相具备以下的特点:1.1.1.1.流动相对样品具有一定的溶解能力,保证样品组分流动相对样品具有一定的溶解能力,保证样品组分流动相对样品具有一定的溶解能力,保证样品组分流动相对样品具有一定的溶解能力,保证样品组分不会沉淀在柱中。不会沉淀在柱中。不会沉淀在柱中。不会沉淀在柱中。2.2.2.2.流动相具有一定惰性,与样品不产生化学反应。流动相

58、具有一定惰性,与样品不产生化学反应。流动相具有一定惰性,与样品不产生化学反应。流动相具有一定惰性,与样品不产生化学反应。3.3.3.3.流动相的黏度要尽量小,以便降低柱压,延长液体流动相的黏度要尽量小,以便降低柱压,延长液体流动相的黏度要尽量小,以便降低柱压,延长液体流动相的黏度要尽量小,以便降低柱压,延长液体泵的使用寿命。泵的使用寿命。泵的使用寿命。泵的使用寿命。HPLCHPLC常用流动相的黏度常用流动相的黏度常用流动相的黏度常用流动相的黏度(mPamPa s s) 乙醇:乙醇:乙醇:乙醇:1.081.08 甲醇:甲醇:甲醇:甲醇:0.540.54 乙腈:乙腈:乙腈:乙腈:0.340.34

59、异丙醇:异丙醇:异丙醇:异丙醇:2.32.34.4.4.4.流动相的物化性质要与使用的检测器相适应。如使用流动相的物化性质要与使用的检测器相适应。如使用流动相的物化性质要与使用的检测器相适应。如使用流动相的物化性质要与使用的检测器相适应。如使用UVUVUVUV检测器,最好使用对紫外线吸收较低的溶剂配制。检测器,最好使用对紫外线吸收较低的溶剂配制。检测器,最好使用对紫外线吸收较低的溶剂配制。检测器,最好使用对紫外线吸收较低的溶剂配制。5.5.5.5.流动相沸点不要太低,否则容易产生气泡,导致实验流动相沸点不要太低,否则容易产生气泡,导致实验流动相沸点不要太低,否则容易产生气泡,导致实验流动相沸点

60、不要太低,否则容易产生气泡,导致实验无法进行。无法进行。无法进行。无法进行。2.流动相的脱气处理流动相的脱气处理脱气处理的原因脱气处理的原因脱气处理的原因脱气处理的原因1.1.1.1.防止洗脱过程中当流动相由色谱柱流至检测器时,防止洗脱过程中当流动相由色谱柱流至检测器时,防止洗脱过程中当流动相由色谱柱流至检测器时,防止洗脱过程中当流动相由色谱柱流至检测器时,因压力降低而产生气泡。气泡会增加基线的噪音,造因压力降低而产生气泡。气泡会增加基线的噪音,造因压力降低而产生气泡。气泡会增加基线的噪音,造因压力降低而产生气泡。气泡会增加基线的噪音,造成灵敏度下降,甚至无法分析。成灵敏度下降,甚至无法分析。

61、成灵敏度下降,甚至无法分析。成灵敏度下降,甚至无法分析。2.2.2.2.溶解的氧气会导致样品中某些组分被氧化,柱中固溶解的氧气会导致样品中某些组分被氧化,柱中固溶解的氧气会导致样品中某些组分被氧化,柱中固溶解的氧气会导致样品中某些组分被氧化,柱中固定相发生降解而改变柱的分离性能。定相发生降解而改变柱的分离性能。定相发生降解而改变柱的分离性能。定相发生降解而改变柱的分离性能。3.3.常用的脱气方法比较常用的脱气方法比较氦气脱气法:利用液体中氦气的溶解度比空气低,连续吹氦气脱气法:利用液体中氦气的溶解度比空气低,连续吹氦气脱气法:利用液体中氦气的溶解度比空气低,连续吹氦气脱气法:利用液体中氦气的溶

62、解度比空气低,连续吹氦脱气,效果较好,但成本高。氦脱气,效果较好,但成本高。氦脱气,效果较好,但成本高。氦脱气,效果较好,但成本高。加热回流法:效果较好,但操作复杂,且有毒性挥发污染加热回流法:效果较好,但操作复杂,且有毒性挥发污染加热回流法:效果较好,但操作复杂,且有毒性挥发污染加热回流法:效果较好,但操作复杂,且有毒性挥发污染抽真空脱气法:易抽走有机相。抽真空脱气法:易抽走有机相。抽真空脱气法:易抽走有机相。抽真空脱气法:易抽走有机相。超声脱气法:流动相放在超声波容器中,用超声波振荡超声脱气法:流动相放在超声波容器中,用超声波振荡超声脱气法:流动相放在超声波容器中,用超声波振荡超声脱气法:

63、流动相放在超声波容器中,用超声波振荡10-10-10-10-15min15min15min15min,此法效果最好。,此法效果最好。,此法效果最好。,此法效果最好。在线真空脱气法:在线真空脱气法:在线真空脱气法:在线真空脱气法:HPLCHPLCHPLCHPLC真空脱机利用膜渗透技术,真空脱机利用膜渗透技术,真空脱机利用膜渗透技术,真空脱机利用膜渗透技术, 在线脱在线脱在线脱在线脱气,智能控制,无需额外操作,成本低,脱气效果明显优气,智能控制,无需额外操作,成本低,脱气效果明显优气,智能控制,无需额外操作,成本低,脱气效果明显优气,智能控制,无需额外操作,成本低,脱气效果明显优于以上几种方法,并

64、适用于多元溶剂体系。于以上几种方法,并适用于多元溶剂体系。于以上几种方法,并适用于多元溶剂体系。于以上几种方法,并适用于多元溶剂体系。 4.流动相为什么要滤除微粒流动相为什么要滤除微粒溶剂和样品过滤非常重要,它会对色谱柱、仪器起溶剂和样品过滤非常重要,它会对色谱柱、仪器起溶剂和样品过滤非常重要,它会对色谱柱、仪器起溶剂和样品过滤非常重要,它会对色谱柱、仪器起到保护作用,消除由于污染对分析结果的影响。到保护作用,消除由于污染对分析结果的影响。到保护作用,消除由于污染对分析结果的影响。到保护作用,消除由于污染对分析结果的影响。色谱柱:由于填料颗粒很细,色谱柱内腔很小,溶色谱柱:由于填料颗粒很细,色

65、谱柱内腔很小,溶色谱柱:由于填料颗粒很细,色谱柱内腔很小,溶色谱柱:由于填料颗粒很细,色谱柱内腔很小,溶剂和样品中的细小颗粒会使色谱柱和毛细管容易堵剂和样品中的细小颗粒会使色谱柱和毛细管容易堵剂和样品中的细小颗粒会使色谱柱和毛细管容易堵剂和样品中的细小颗粒会使色谱柱和毛细管容易堵塞。塞。塞。塞。仪器:溶剂和样品中的细小颗粒会增加进样阀的堵仪器:溶剂和样品中的细小颗粒会增加进样阀的堵仪器:溶剂和样品中的细小颗粒会增加进样阀的堵仪器:溶剂和样品中的细小颗粒会增加进样阀的堵塞和磨损,同时也会增加泵头内的蓝宝石活塞杆和塞和磨损,同时也会增加泵头内的蓝宝石活塞杆和塞和磨损,同时也会增加泵头内的蓝宝石活塞

66、杆和塞和磨损,同时也会增加泵头内的蓝宝石活塞杆和活塞的磨损。活塞的磨损。活塞的磨损。活塞的磨损。5.5.选择合适的滤膜选择合适的滤膜聚四氟乙烯滤膜:适用于所有溶剂,酸和盐,并聚四氟乙烯滤膜:适用于所有溶剂,酸和盐,并聚四氟乙烯滤膜:适用于所有溶剂,酸和盐,并聚四氟乙烯滤膜:适用于所有溶剂,酸和盐,并无任何可溶物。无任何可溶物。无任何可溶物。无任何可溶物。醋酸纤维滤膜:适用于水基溶剂,不适用于有机醋酸纤维滤膜:适用于水基溶剂,不适用于有机醋酸纤维滤膜:适用于水基溶剂,不适用于有机醋酸纤维滤膜:适用于水基溶剂,不适用于有机溶剂,推荐用于蛋白质和其相关的样品。溶剂,推荐用于蛋白质和其相关的样品。溶剂

67、,推荐用于蛋白质和其相关的样品。溶剂,推荐用于蛋白质和其相关的样品。再生纤维素滤膜:具有蛋白质吸收低,同样适用再生纤维素滤膜:具有蛋白质吸收低,同样适用再生纤维素滤膜:具有蛋白质吸收低,同样适用再生纤维素滤膜:具有蛋白质吸收低,同样适用于水溶性样品和有机溶剂。于水溶性样品和有机溶剂。于水溶性样品和有机溶剂。于水溶性样品和有机溶剂。注意:注意:1 1)每张滤膜只能用一次。)每张滤膜只能用一次。 2 2)水相和有机相不要搞混。)水相和有机相不要搞混。6.流动相的贮存流动相的贮存流动相一般贮存于玻璃、聚四氟乙烯或不锈钢容流动相一般贮存于玻璃、聚四氟乙烯或不锈钢容流动相一般贮存于玻璃、聚四氟乙烯或不锈

68、钢容流动相一般贮存于玻璃、聚四氟乙烯或不锈钢容器内。器内。器内。器内。贮存容器一定要盖严,防止溶剂挥发引起组成变贮存容器一定要盖严,防止溶剂挥发引起组成变贮存容器一定要盖严,防止溶剂挥发引起组成变贮存容器一定要盖严,防止溶剂挥发引起组成变化,也防止氧和二氧化碳溶入流动相。化,也防止氧和二氧化碳溶入流动相。化,也防止氧和二氧化碳溶入流动相。化,也防止氧和二氧化碳溶入流动相。磷酸盐、乙酸盐缓冲液很易长霉,应尽量新鲜配磷酸盐、乙酸盐缓冲液很易长霉,应尽量新鲜配磷酸盐、乙酸盐缓冲液很易长霉,应尽量新鲜配磷酸盐、乙酸盐缓冲液很易长霉,应尽量新鲜配制使用,不要贮存。如需贮存,可在冰箱内冷藏,制使用,不要贮

69、存。如需贮存,可在冰箱内冷藏,制使用,不要贮存。如需贮存,可在冰箱内冷藏,制使用,不要贮存。如需贮存,可在冰箱内冷藏,并在并在并在并在3 3 3 3天内使用,用前应重新滤过。天内使用,用前应重新滤过。天内使用,用前应重新滤过。天内使用,用前应重新滤过。容器应定期清洗,特别是盛水、缓冲液和混合溶容器应定期清洗,特别是盛水、缓冲液和混合溶容器应定期清洗,特别是盛水、缓冲液和混合溶容器应定期清洗,特别是盛水、缓冲液和混合溶液的瓶子,以除去底部的杂质沉淀和可能生长的液的瓶子,以除去底部的杂质沉淀和可能生长的液的瓶子,以除去底部的杂质沉淀和可能生长的液的瓶子,以除去底部的杂质沉淀和可能生长的微生物。微生

70、物。微生物。微生物。7.柱温控制柱温控制柱温箱的作用1.1.1.1.保留时间精确再现;保留时间精确再现;保留时间精确再现;保留时间精确再现;2.2.2.2.提高分辨率;提高分辨率;提高分辨率;提高分辨率;3.3.3.3.对高分子化合物或黏度大的样品,分析时柱温必须对高分子化合物或黏度大的样品,分析时柱温必须对高分子化合物或黏度大的样品,分析时柱温必须对高分子化合物或黏度大的样品,分析时柱温必须高于室温;高于室温;高于室温;高于室温;4.4.4.4.对一些具有生物活性的生物分子,要求低的柱温对一些具有生物活性的生物分子,要求低的柱温对一些具有生物活性的生物分子,要求低的柱温对一些具有生物活性的生

71、物分子,要求低的柱温。第三节第三节 高效液相色谱基本概念高效液相色谱基本概念色谱图:色谱图:HPLC图形结果(图形结果(Chromatogram)色谱图即色谱柱流出物通过检测器时所产生的响应信号对时色谱图即色谱柱流出物通过检测器时所产生的响应信号对时间的曲线图,其纵坐标为信号强度,横坐标为保留时间。间的曲线图,其纵坐标为信号强度,横坐标为保留时间。 色谱峰色谱峰保留时间(分)保留时间(分)基线基线峰高峰高峰宽峰宽响应值响应值液相色谱图相关术语液相色谱图相关术语色谱峰色谱峰色谱峰色谱峰 Peak Peak Peak Peak色谱柱流出组分通过检测器时产生的响应信号的微分色谱柱流出组分通过检测器时

72、产生的响应信号的微分曲线曲线峰底峰底峰底峰底 Peak Base Peak Base Peak Base Peak Base峰的起点与终点之间连接的直线峰的起点与终点之间连接的直线峰高峰高峰高峰高 Peak Height Peak Height Peak Height Peak Height峰最大值到峰底的距离峰最大值到峰底的距离峰宽峰宽峰宽峰宽 Peak Width Peak Width Peak Width Peak Width在峰两侧拐点处所作切线与峰底相交两点之间的距离在峰两侧拐点处所作切线与峰底相交两点之间的距离半(高)峰宽半(高)峰宽半(高)峰宽半(高)峰宽 Peak Width

73、at Half Height Peak Width at Half Height Peak Width at Half Height Peak Width at Half Height通过峰高的中点作平行于峰底的直线,其与峰两侧相通过峰高的中点作平行于峰底的直线,其与峰两侧相交两点之间的距离交两点之间的距离液相色谱图相关术语液相色谱图相关术语峰面积峰面积峰面积峰面积 Peak Area Peak Area Peak Area Peak Area峰与峰底之间的面积峰与峰底之间的面积峰与峰底之间的面积峰与峰底之间的面积, , , ,又称响应值又称响应值又称响应值又称响应值鬼峰鬼峰鬼峰鬼峰 Ghos

74、t Peak Ghost Peak Ghost Peak Ghost Peak并非由试样所产生的峰;亦称假峰并非由试样所产生的峰;亦称假峰并非由试样所产生的峰;亦称假峰并非由试样所产生的峰;亦称假峰基线基线基线基线 Baseline Baseline Baseline Baseline在正常操作条件下,仅由流动相所产生的响应信号的在正常操作条件下,仅由流动相所产生的响应信号的在正常操作条件下,仅由流动相所产生的响应信号的在正常操作条件下,仅由流动相所产生的响应信号的曲线曲线曲线曲线基线漂移基线漂移基线漂移基线漂移 Baseline Drift Baseline Drift Baseline D

75、rift Baseline Drift基线随时间定向的缓慢变化基线随时间定向的缓慢变化基线随时间定向的缓慢变化基线随时间定向的缓慢变化基线噪声基线噪声基线噪声基线噪声,N ,N ,N ,N Baseline Noise Baseline Noise Baseline Noise Baseline Noise由各种因素所引起的基线波动由各种因素所引起的基线波动由各种因素所引起的基线波动由各种因素所引起的基线波动液相色谱图相关术语液相色谱图相关术语洗脱(洗脱(洗脱(洗脱(elutionelutionelutionelution): : : :流动相流过固定相的过程,又叫淋洗。流动相流过固定相的过程

76、,又叫淋洗。流动相流过固定相的过程,又叫淋洗。流动相流过固定相的过程,又叫淋洗。保留时间,保留时间,保留时间,保留时间,t t t tR R R R Retention time Retention time Retention time Retention time组分从进样到出现峰最大值所需的时间组分从进样到出现峰最大值所需的时间保留体积,保留体积,保留体积,保留体积,V V V VR R R R Retention volume Retention volume Retention volume Retention volume组分从进样到出现峰最大值所需的流动相体积组分从进样到出现峰最

77、大值所需的流动相体积死时间死时间死时间死时间(dead time(dead time(dead time(dead time,t t t t0 0 0 0) ) ) )不保留组分的保留时间。不保留组分的保留时间。死体积死体积死体积死体积(dead volume(dead volume(dead volume(dead volume,V V V V0 0 0 0) ) ) )由进样器进样口到检测器流动池未被固定相所占据的由进样器进样口到检测器流动池未被固定相所占据的空间。空间。分配系数分配系数分配系数分配系数 在一定温度下,化合物在两相间达到分配平衡时,在固在一定温度下,化合物在两相间达到分配平

78、衡时,在固定相与流动相中的浓度之比。可由定相与流动相中的浓度之比。可由LangmuirLangmuir(朗缪尔(朗缪尔 )方)方程得出:程得出: K Kd d-分配系数分配系数 q q、c c-溶质在固相和液相中的浓度溶质在固相和液相中的浓度t理论塔板数的计算方法理论塔板数的计算方法N N-理论塔板数理论塔板数 t tR R-保留时间保留时间W W1/21/2-半峰宽半峰宽 W Wb b-峰底宽度峰底宽度n理论塔板高度:理论塔板高度:L-柱长柱长RsRsRsRs分辨率:分辨峰的能力,两峰相对其峰宽而言,分辨率:分辨峰的能力,两峰相对其峰宽而言,分辨率:分辨峰的能力,两峰相对其峰宽而言,分辨率:

79、分辨峰的能力,两峰相对其峰宽而言,分开有多远。分辨率高低取决于选择性和柱效分开有多远。分辨率高低取决于选择性和柱效分开有多远。分辨率高低取决于选择性和柱效分开有多远。分辨率高低取决于选择性和柱效. . . .选选选选择性和柱效是可以互补的。择性和柱效是可以互补的。择性和柱效是可以互补的。择性和柱效是可以互补的。对称性:指峰的形状。对称性:指峰的形状。对称性:指峰的形状。对称性:指峰的形状。 第四节第四节 HPLC HPLC的主要类型及原理的主要类型及原理 凝胶层析色谱凝胶层析色谱 离子交换色谱离子交换色谱 亲和层析色谱亲和层析色谱 疏水层析色谱疏水层析色谱 反相色谱反相色谱凝胶层析色谱凝胶层析

80、色谱又称为体积排阻色谱又称为体积排阻色谱又称为体积排阻色谱又称为体积排阻色谱(size exclusion chromatography, size exclusion chromatography, SECSEC)是一种纯粹按照溶质分子在流动相溶剂中的是一种纯粹按照溶质分子在流动相溶剂中的是一种纯粹按照溶质分子在流动相溶剂中的是一种纯粹按照溶质分子在流动相溶剂中的体积体积体积体积大小大小大小大小分离的色谱法。填料上具有一定尺寸的孔隙,大分离的色谱法。填料上具有一定尺寸的孔隙,大分离的色谱法。填料上具有一定尺寸的孔隙,大分离的色谱法。填料上具有一定尺寸的孔隙,大分子进不去而先流出色谱柱,小分子

81、后流出。在用水分子进不去而先流出色谱柱,小分子后流出。在用水分子进不去而先流出色谱柱,小分子后流出。在用水分子进不去而先流出色谱柱,小分子后流出。在用水系统作为流动相的情况下,又称为凝胶过滤色谱系统作为流动相的情况下,又称为凝胶过滤色谱系统作为流动相的情况下,又称为凝胶过滤色谱系统作为流动相的情况下,又称为凝胶过滤色谱(GFCGFCGFCGFC)。)。)。)。 优点:优点:1.1.1.1.与与与与其其其其他他他他色色色色谱谱谱谱相相相相比比比比,操操操操作作作作简简简简便便便便,介介介介质质质质价价价价廉廉廉廉易易易易得得得得;适适适适合于大规模生产;合于大规模生产;合于大规模生产;合于大规模

82、生产;2.2.2.2.溶质和介质不发生任何形式的相互作用,故操作溶质和介质不发生任何形式的相互作用,故操作溶质和介质不发生任何形式的相互作用,故操作溶质和介质不发生任何形式的相互作用,故操作条件温和,回收率接近条件温和,回收率接近条件温和,回收率接近条件温和,回收率接近100%100%100%100%;3.3.3.3.分离结束后,无须对分离介质进行清洗和再生,分离结束后,无须对分离介质进行清洗和再生,分离结束后,无须对分离介质进行清洗和再生,分离结束后,无须对分离介质进行清洗和再生,故容易实施循环操作;故容易实施循环操作;故容易实施循环操作;故容易实施循环操作;4.4.4.4.作为脱盐手段,作

83、为脱盐手段,作为脱盐手段,作为脱盐手段,GFCGFCGFCGFC比透析法速度快,精度高;比透析法速度快,精度高;比透析法速度快,精度高;比透析法速度快,精度高;与超滤相比,剪切力小,蛋白质的回收率高。与超滤相比,剪切力小,蛋白质的回收率高。与超滤相比,剪切力小,蛋白质的回收率高。与超滤相比,剪切力小,蛋白质的回收率高。5.5.5.5.分离机理简单,操作参数少,易于放大。分离机理简单,操作参数少,易于放大。分离机理简单,操作参数少,易于放大。分离机理简单,操作参数少,易于放大。 缺点缺点1.1.1.1.分离仅限于分子量的差别,选择性低,处理量少;分离仅限于分子量的差别,选择性低,处理量少;分离仅

84、限于分子量的差别,选择性低,处理量少;分离仅限于分子量的差别,选择性低,处理量少;2.2.2.2.经经经经GFCGFCGFCGFC洗脱后,样品被稀释,因此需浓缩单元操作。洗脱后,样品被稀释,因此需浓缩单元操作。洗脱后,样品被稀释,因此需浓缩单元操作。洗脱后,样品被稀释,因此需浓缩单元操作。一、凝胶介质一、凝胶介质对介质的要求:对介质的要求:1.1.1.1.亲水性高;亲水性高;亲水性高;亲水性高;2.2.2.2.表面惰性,不发生化学和物理变化;表面惰性,不发生化学和物理变化;表面惰性,不发生化学和物理变化;表面惰性,不发生化学和物理变化;3.3.3.3.高稳定性,有较宽的高稳定性,有较宽的高稳定

85、性,有较宽的高稳定性,有较宽的pHpHpHpH适应范围;适应范围;适应范围;适应范围;4.4.4.4.具有一定的孔径分布;具有一定的孔径分布;具有一定的孔径分布;具有一定的孔径分布;5.5.5.5.机械强度高,耐高压操作,寿命长。机械强度高,耐高压操作,寿命长。机械强度高,耐高压操作,寿命长。机械强度高,耐高压操作,寿命长。 介质的类型:介质的类型:介质的类型:介质的类型:凝胶介质特征参数凝胶介质特征参数排排排排阻阻阻阻极极极极限限限限(exclusion (exclusion (exclusion (exclusion limit)limit)limit)limit):指指指指不不不不能能能

86、能扩扩扩扩散散散散到到到到凝凝凝凝胶胶胶胶网网网网络络络络内内内内部部部部的的的的最最最最小小小小分分分分子子子子的的的的M M M M。如如如如,Sephadex Sephadex Sephadex Sephadex G50G50G50G50的的的的排阻极限为排阻极限为排阻极限为排阻极限为30kD30kD30kD30kD。分分分分级级级级范范范范围围围围(fractionation (fractionation (fractionation (fractionation range)range)range)range):能能能能阻阻阻阻滞滞滞滞组组组组分分分分并并并并且且且且使使使使组组组组

87、分分分分相相相相互互互互之之之之间间间间得得得得到到到到分分分分离离离离的的的的组组组组分分分分分分分分子子子子量量量量范范范范围围围围。如,如,如,如, Sephadex G50 Sephadex G50 Sephadex G50 Sephadex G50的分级在的分级在的分级在的分级在1.5-30KD1.5-30KD1.5-30KD1.5-30KD内。内。内。内。床床体体积积(bed volume):1g干干燥燥gel溶溶胀胀后后所所占占有有的的体体积积。如,如,Sephadex G50的床体积为的床体积为9-11 cm3/g干胶。干胶。空隙体积空隙体积(void volume):凝胶之间

88、的空隙体积,即:凝胶之间的空隙体积,即V0。 二、凝胶的处理 凝胶使用前要首先要进行处理:凝胶使用前要首先要进行处理:凝胶使用前要首先要进行处理:凝胶使用前要首先要进行处理: 1 1 1 1)估计用量)估计用量)估计用量)估计用量 选择好凝胶的类型后,首先要根据选择的层析柱估选择好凝胶的类型后,首先要根据选择的层析柱估选择好凝胶的类型后,首先要根据选择的层析柱估选择好凝胶的类型后,首先要根据选择的层析柱估算出凝胶的用量。算出凝胶的用量。算出凝胶的用量。算出凝胶的用量。 干胶用量干胶用量干胶用量干胶用量(g)(g)(g)(g)柱床体积柱床体积柱床体积柱床体积(mL)/(mL)/(mL)/(mL)

89、/凝胶的床体积凝胶的床体积凝胶的床体积凝胶的床体积(mL/g)(mL/g)(mL/g)(mL/g) 由于凝胶处理过程以及实验过程可能有一定损失,由于凝胶处理过程以及实验过程可能有一定损失,由于凝胶处理过程以及实验过程可能有一定损失,由于凝胶处理过程以及实验过程可能有一定损失,所以一般凝胶用量在计算的基础上再增加所以一般凝胶用量在计算的基础上再增加所以一般凝胶用量在计算的基础上再增加所以一般凝胶用量在计算的基础上再增加1010101020202020( ( ( (质量分数质量分数质量分数质量分数) ) ) )。 2)2)水中溶胀水中溶胀 不同类型的凝胶所需的溶胀时间不同。一般不同类型的凝胶所需的

90、溶胀时间不同。一般吸水率较小的凝胶其溶胀时间较短,在吸水率较小的凝胶其溶胀时间较短,在2020条条件下需件下需3 34 h4 h;但吸水率较大的凝胶其溶胀时;但吸水率较大的凝胶其溶胀时间则较长。间则较长。 如果加热煮沸,则溶胀时间会大大缩短,一如果加热煮沸,则溶胀时间会大大缩短,一般在般在1 15 h5 h即可完成,而且煮沸也可以去除凝即可完成,而且煮沸也可以去除凝胶颗粒中的气泡。胶颗粒中的气泡。 3 3)排除凝胶中气泡)排除凝胶中气泡 膨胀处理后,要对凝胶进行纯化和排除膨胀处理后,要对凝胶进行纯化和排除气泡处理。纯化可以反复漂洗,倾泻去除表气泡处理。纯化可以反复漂洗,倾泻去除表面的杂质和不均

91、一的细小凝胶颗粒。面的杂质和不均一的细小凝胶颗粒。 排除凝胶中的气泡是很重要的,否则会排除凝胶中的气泡是很重要的,否则会影响分离效果,可以通过影响分离效果,可以通过真空抽气或加热煮真空抽气或加热煮沸沸的方法排除气泡。的方法排除气泡。 4 4)凝胶的保存)凝胶的保存 凝胶的保存一般是反复洗涤去除蛋白等杂质,凝胶的保存一般是反复洗涤去除蛋白等杂质,然后加入适当的然后加入适当的20%20%乙醇溶液,乙醇溶液,44下保存。下保存。 如果要较长时间的保存,则要将凝胶洗涤后如果要较长时间的保存,则要将凝胶洗涤后脱水、干燥,装瓶保存。脱水、干燥,装瓶保存。三、凝胶层析色谱的基本操作三、凝胶层析色谱的基本操作

92、 1 1层析柱的选择层析柱的选择 层析柱大小主要是根据样品量的多少以及对分辨层析柱大小主要是根据样品量的多少以及对分辨层析柱大小主要是根据样品量的多少以及对分辨层析柱大小主要是根据样品量的多少以及对分辨率的要求来进行选择。层析柱的长度对分辨率影响较率的要求来进行选择。层析柱的长度对分辨率影响较率的要求来进行选择。层析柱的长度对分辨率影响较率的要求来进行选择。层析柱的长度对分辨率影响较大,一般来讲,长的层析柱分辨率要比短的高。一般大,一般来讲,长的层析柱分辨率要比短的高。一般大,一般来讲,长的层析柱分辨率要比短的高。一般大,一般来讲,长的层析柱分辨率要比短的高。一般柱长度不超过柱长度不超过柱长度

93、不超过柱长度不超过100 cm100 cm100 cm100 cm。凝胶过滤层析过程示意图凝胶过滤层析过程示意图20002000年中科院考研题年中科院考研题20032003年上海师范大学考研题年上海师范大学考研题指出从分子排阻层析柱上洗脱下来下列蛋白质时的洗脱指出从分子排阻层析柱上洗脱下来下列蛋白质时的洗脱指出从分子排阻层析柱上洗脱下来下列蛋白质时的洗脱指出从分子排阻层析柱上洗脱下来下列蛋白质时的洗脱顺序,为什么?分离蛋白质的范围是顺序,为什么?分离蛋白质的范围是顺序,为什么?分离蛋白质的范围是顺序,为什么?分离蛋白质的范围是5,000-400,0005,000-400,000。 肌红蛋白(马

94、心肌)肌红蛋白(马心肌)肌红蛋白(马心肌)肌红蛋白(马心肌) 16900 16900 16900 16900 过氧化氢酶(马肝)过氧化氢酶(马肝)过氧化氢酶(马肝)过氧化氢酶(马肝) 247500 247500 247500 247500 细胞色素细胞色素细胞色素细胞色素c c c c(牛心肌)(牛心肌)(牛心肌)(牛心肌) 13370 13370 13370 13370 肌球蛋白(鳕鱼肌)肌球蛋白(鳕鱼肌)肌球蛋白(鳕鱼肌)肌球蛋白(鳕鱼肌) 524800 524800 524800 524800 糜蛋白酶原(牛胰)糜蛋白酶原(牛胰)糜蛋白酶原(牛胰)糜蛋白酶原(牛胰) 23240 2324

95、0 23240 23240 血清清蛋白(人)血清清蛋白(人)血清清蛋白(人)血清清蛋白(人) 68500 68500 68500 685002.2.装柱(凝胶层析柱)装柱(凝胶层析柱)1 1 1 1)除去气泡的溶胀凝胶应与层析柱操作温度一致,)除去气泡的溶胀凝胶应与层析柱操作温度一致,)除去气泡的溶胀凝胶应与层析柱操作温度一致,)除去气泡的溶胀凝胶应与层析柱操作温度一致,装柱过程中温度也要恒定。装柱过程中温度也要恒定。装柱过程中温度也要恒定。装柱过程中温度也要恒定。2 2 2 2)应调节有利于装柱的凝胶浆稀稠度,适当稀释有)应调节有利于装柱的凝胶浆稀稠度,适当稀释有)应调节有利于装柱的凝胶浆稀

96、稠度,适当稀释有)应调节有利于装柱的凝胶浆稀稠度,适当稀释有利于装柱过程中气泡的排除。利于装柱过程中气泡的排除。利于装柱过程中气泡的排除。利于装柱过程中气泡的排除。3 3 3 3)将柱子固定在稳定的支架上,并保证其垂直。)将柱子固定在稳定的支架上,并保证其垂直。)将柱子固定在稳定的支架上,并保证其垂直。)将柱子固定在稳定的支架上,并保证其垂直。4 4 4 4)先向柱内加满洗脱剂,检查层析柱是否漏水;再)先向柱内加满洗脱剂,检查层析柱是否漏水;再)先向柱内加满洗脱剂,检查层析柱是否漏水;再)先向柱内加满洗脱剂,检查层析柱是否漏水;再打开出液口,排出里面的气泡,特别是要除去床底支打开出液口,排出里

97、面的气泡,特别是要除去床底支打开出液口,排出里面的气泡,特别是要除去床底支打开出液口,排出里面的气泡,特别是要除去床底支持物上的气泡。关闭出液口,使柱中洗脱剂的体积约持物上的气泡。关闭出液口,使柱中洗脱剂的体积约持物上的气泡。关闭出液口,使柱中洗脱剂的体积约持物上的气泡。关闭出液口,使柱中洗脱剂的体积约占总柱体积的占总柱体积的占总柱体积的占总柱体积的15151515。 5 5)将胶浆徐徐注入层析柱内。注意避免产生)将胶浆徐徐注入层析柱内。注意避免产生气泡。凝胶柱床一般应离柱顶气泡。凝胶柱床一般应离柱顶3-5cm3-5cm,并覆盖,并覆盖一层溶液。一层溶液。 6 6)柱装好后,使用前应该用相当于

98、柱床体积)柱装好后,使用前应该用相当于柱床体积两倍或更多的洗脱液流过凝胶柱,以压实凝胶,两倍或更多的洗脱液流过凝胶柱,以压实凝胶,这个过程称为这个过程称为平衡平衡。 7 7 7 7)检查柱装得是否均匀和)检查柱装得是否均匀和)检查柱装得是否均匀和)检查柱装得是否均匀和V V V V0 0 0 0的测定的测定的测定的测定 用一个被该凝胶完全排阻的有色大分子物质作用一个被该凝胶完全排阻的有色大分子物质作用一个被该凝胶完全排阻的有色大分子物质作用一个被该凝胶完全排阻的有色大分子物质作样品进行层析,则既检查了装柱质量也测定了样品进行层析,则既检查了装柱质量也测定了样品进行层析,则既检查了装柱质量也测定

99、了样品进行层析,则既检查了装柱质量也测定了V V V V0 0 0 0。层析时,若有色区带移动不整齐,说明柱装得不好。层析时,若有色区带移动不整齐,说明柱装得不好。层析时,若有色区带移动不整齐,说明柱装得不好。层析时,若有色区带移动不整齐,说明柱装得不好。此大分子的洗脱体积此大分子的洗脱体积此大分子的洗脱体积此大分子的洗脱体积(Ve)(Ve)(Ve)(Ve)就是该凝胶柱的空体积就是该凝胶柱的空体积就是该凝胶柱的空体积就是该凝胶柱的空体积(V(V(V(V0 0 0 0) ) ) )。蓝色葡聚糖。蓝色葡聚糖。蓝色葡聚糖。蓝色葡聚糖(blue dextran)2000(blue dextran)20

100、00(blue dextran)2000(blue dextran)2000是平均分子是平均分子是平均分子是平均分子质量为质量为质量为质量为2102102102106 6 6 6DaDaDaDa并与蓝色染料偶联的一种葡聚糖,并与蓝色染料偶联的一种葡聚糖,并与蓝色染料偶联的一种葡聚糖,并与蓝色染料偶联的一种葡聚糖,通常用它来测通常用它来测通常用它来测通常用它来测 V V V V0 0 0 0。3 3洗脱液的选择洗脱液的选择 由于凝胶层析的分离原理是分子筛作用,其流由于凝胶层析的分离原理是分子筛作用,其流由于凝胶层析的分离原理是分子筛作用,其流由于凝胶层析的分离原理是分子筛作用,其流动相只起运载工

101、具的作用,所以和其他层析方法相动相只起运载工具的作用,所以和其他层析方法相动相只起运载工具的作用,所以和其他层析方法相动相只起运载工具的作用,所以和其他层析方法相比,凝胶层析洗脱液的选择不那么严格。比,凝胶层析洗脱液的选择不那么严格。比,凝胶层析洗脱液的选择不那么严格。比,凝胶层析洗脱液的选择不那么严格。一般来说,一般来说,一般来说,一般来说,只要能溶解样品并不使其变性的缓冲液都可以用于只要能溶解样品并不使其变性的缓冲液都可以用于只要能溶解样品并不使其变性的缓冲液都可以用于只要能溶解样品并不使其变性的缓冲液都可以用于凝胶层析。凝胶层析。凝胶层析。凝胶层析。 4.4.加样量加样量 加样量对实验结

102、果可能造成较大的影响,加样加样量对实验结果可能造成较大的影响,加样加样量对实验结果可能造成较大的影响,加样加样量对实验结果可能造成较大的影响,加样过多,会造成洗脱峰的重叠,影响分离效果;加样过多,会造成洗脱峰的重叠,影响分离效果;加样过多,会造成洗脱峰的重叠,影响分离效果;加样过多,会造成洗脱峰的重叠,影响分离效果;加样过少,提纯后各组分量少、浓度较低。加样量的多过少,提纯后各组分量少、浓度较低。加样量的多过少,提纯后各组分量少、浓度较低。加样量的多过少,提纯后各组分量少、浓度较低。加样量的多少要根据具体的实验要求而定:凝胶柱较大,加样少要根据具体的实验要求而定:凝胶柱较大,加样少要根据具体的

103、实验要求而定:凝胶柱较大,加样少要根据具体的实验要求而定:凝胶柱较大,加样量就可以较大;样品中各组分相对分子质量差异较量就可以较大;样品中各组分相对分子质量差异较量就可以较大;样品中各组分相对分子质量差异较量就可以较大;样品中各组分相对分子质量差异较大,加样量也可以较大;一般分级分离时加样体积大,加样量也可以较大;一般分级分离时加样体积大,加样量也可以较大;一般分级分离时加样体积大,加样量也可以较大;一般分级分离时加样体积约为凝胶柱床体积的约为凝胶柱床体积的约为凝胶柱床体积的约为凝胶柱床体积的1 1 1 15 5 5 5( ( ( (质量分数质量分数质量分数质量分数) ) ) )左右。左右。左

104、右。左右。 5.5.洗脱速度洗脱速度 洗脱速度也会影响凝胶层析的分离效果,一般洗脱速度也会影响凝胶层析的分离效果,一般洗脱速度也会影响凝胶层析的分离效果,一般洗脱速度也会影响凝胶层析的分离效果,一般洗脱速度要洗脱速度要洗脱速度要洗脱速度要恒定而且合适恒定而且合适恒定而且合适恒定而且合适。保持洗脱速度恒定通常。保持洗脱速度恒定通常。保持洗脱速度恒定通常。保持洗脱速度恒定通常有两种方法,一种是使用恒流泵,另一种是恒压重有两种方法,一种是使用恒流泵,另一种是恒压重有两种方法,一种是使用恒流泵,另一种是恒压重有两种方法,一种是使用恒流泵,另一种是恒压重力洗脱。洗脱速度取决于很多因素,包括柱长、凝力洗脱

105、。洗脱速度取决于很多因素,包括柱长、凝力洗脱。洗脱速度取决于很多因素,包括柱长、凝力洗脱。洗脱速度取决于很多因素,包括柱长、凝胶种类、颗粒大小等,一般来讲,洗脱速度慢一些胶种类、颗粒大小等,一般来讲,洗脱速度慢一些胶种类、颗粒大小等,一般来讲,洗脱速度慢一些胶种类、颗粒大小等,一般来讲,洗脱速度慢一些样品可以与凝胶基质充分平衡,分离效果好。样品可以与凝胶基质充分平衡,分离效果好。样品可以与凝胶基质充分平衡,分离效果好。样品可以与凝胶基质充分平衡,分离效果好。主要应用主要应用(1 1 1 1)脱盐:)脱盐:)脱盐:)脱盐:高分子溶质(如蛋白质、核酸、多糖高分子溶质(如蛋白质、核酸、多糖高分子溶质

106、(如蛋白质、核酸、多糖高分子溶质(如蛋白质、核酸、多糖等)溶液中的低分子量杂质,可以用凝胶层析法除等)溶液中的低分子量杂质,可以用凝胶层析法除等)溶液中的低分子量杂质,可以用凝胶层析法除等)溶液中的低分子量杂质,可以用凝胶层析法除去,这一操作称为去,这一操作称为去,这一操作称为去,这一操作称为脱盐脱盐脱盐脱盐。本法脱盐操作简便、快速、。本法脱盐操作简便、快速、。本法脱盐操作简便、快速、。本法脱盐操作简便、快速、蛋白质和酶类等在脱盐过程中不易变性。适用的凝蛋白质和酶类等在脱盐过程中不易变性。适用的凝蛋白质和酶类等在脱盐过程中不易变性。适用的凝蛋白质和酶类等在脱盐过程中不易变性。适用的凝胶为胶为胶

107、为胶为SephadexG-10SephadexG-10SephadexG-10SephadexG-10、15151515、25252525。(2 2)用于分离提纯:)用于分离提纯:凝胶层析法已广泛用于凝胶层析法已广泛用于酶、蛋白质、氨基酸、多糖、激素、生物碱酶、蛋白质、氨基酸、多糖、激素、生物碱等物质的分离提纯。等物质的分离提纯。(3 3 3 3)测定分子量:)测定分子量:)测定分子量:)测定分子量:把一系列已知分子量的标准品把一系列已知分子量的标准品把一系列已知分子量的标准品把一系列已知分子量的标准品放入同一凝胶柱内,在同一条件下层析,记录每一放入同一凝胶柱内,在同一条件下层析,记录每一放入

108、同一凝胶柱内,在同一条件下层析,记录每一放入同一凝胶柱内,在同一条件下层析,记录每一种成分的洗脱体积,并以洗脱体积对分子量的对数种成分的洗脱体积,并以洗脱体积对分子量的对数种成分的洗脱体积,并以洗脱体积对分子量的对数种成分的洗脱体积,并以洗脱体积对分子量的对数作图,在一定分子量范围内可得一直线,即分子量作图,在一定分子量范围内可得一直线,即分子量作图,在一定分子量范围内可得一直线,即分子量作图,在一定分子量范围内可得一直线,即分子量的标准曲线。测定未知物质的分子量时,可将此样的标准曲线。测定未知物质的分子量时,可将此样的标准曲线。测定未知物质的分子量时,可将此样的标准曲线。测定未知物质的分子量

109、时,可将此样品加在测定了标准曲线的凝胶柱内洗脱后,根据该品加在测定了标准曲线的凝胶柱内洗脱后,根据该品加在测定了标准曲线的凝胶柱内洗脱后,根据该品加在测定了标准曲线的凝胶柱内洗脱后,根据该物质的洗脱体积,在标准曲线上查出它的分子量。物质的洗脱体积,在标准曲线上查出它的分子量。物质的洗脱体积,在标准曲线上查出它的分子量。物质的洗脱体积,在标准曲线上查出它的分子量。分别称取分别称取分别称取分别称取1mg1mg1mg1mg冷冻干燥的标准蛋白样品,溶于冷冻干燥的标准蛋白样品,溶于冷冻干燥的标准蛋白样品,溶于冷冻干燥的标准蛋白样品,溶于1mL 1mL 1mL 1mL pH 7.0pH 7.0pH 7.0

110、pH 7.0(0.02mol/L0.02mol/L0.02mol/L0.02mol/L)磷酸盐缓冲液中,)磷酸盐缓冲液中,)磷酸盐缓冲液中,)磷酸盐缓冲液中,10000r/min10000r/min10000r/min10000r/min转速下离心转速下离心转速下离心转速下离心10min10min10min10min,除去不溶物。取上,除去不溶物。取上,除去不溶物。取上,除去不溶物。取上清液清液清液清液20202020 L L L L用用用用Superdex peptide PE7.5/300Superdex peptide PE7.5/300Superdex peptide PE7.5/30

111、0Superdex peptide PE7.5/300进行柱进行柱进行柱进行柱层析,流速层析,流速层析,流速层析,流速0.25mL/min0.25mL/min0.25mL/min0.25mL/min,检测波长为,检测波长为,检测波长为,检测波长为214nm214nm214nm214nm。用大。用大。用大。用大分子蓝色葡聚糖分子蓝色葡聚糖分子蓝色葡聚糖分子蓝色葡聚糖2000200020002000和细胞色素和细胞色素和细胞色素和细胞色素C C C C的洗脱体积测定的洗脱体积测定的洗脱体积测定的洗脱体积测定凝胶柱的外水体积凝胶柱的外水体积凝胶柱的外水体积凝胶柱的外水体积V V V V0 0 0 0

112、,以其余四种标准蛋白的洗,以其余四种标准蛋白的洗,以其余四种标准蛋白的洗,以其余四种标准蛋白的洗脱体积脱体积脱体积脱体积VeVeVeVe为纵坐标,为纵坐标,为纵坐标,为纵坐标,LogMrLogMrLogMrLogMr为横坐标绘制出一条标为横坐标绘制出一条标为横坐标绘制出一条标为横坐标绘制出一条标准蛋白洗脱曲线。准蛋白洗脱曲线。准蛋白洗脱曲线。准蛋白洗脱曲线。离子交换色谱(离子交换色谱(IEC)离子交换色谱是以离子交换剂为固定相,依据流离子交换色谱是以离子交换剂为固定相,依据流离子交换色谱是以离子交换剂为固定相,依据流离子交换色谱是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子

113、进行可动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。层析方法。层析方法。层析方法。 优点:高选择性;高载量;浓缩性;高的回收率。优点:高选择性;高载量;浓缩性;高的回收率。优点:高选择性;高载量;浓缩性;高的回收率。优点:高选择性;高载量;浓缩性;高的回收率。阳阳离离子子交交换换层层析析过过程程离子交离子交换树脂换树脂蛋白质蛋白质高离子高离

114、子强度洗强度洗脱液洗脱液洗高离子高离子强度洗强度洗脱液洗脱液洗加加样样平平衡衡液液洗洗收集收集1998年上海交大考研题有一蛋白水解物,在有一蛋白水解物,在有一蛋白水解物,在有一蛋白水解物,在pH6pH6时,用阳离子交换柱层时,用阳离子交换柱层时,用阳离子交换柱层时,用阳离子交换柱层析,第一个被洗脱出来的氨基酸是:析,第一个被洗脱出来的氨基酸是:析,第一个被洗脱出来的氨基酸是:析,第一个被洗脱出来的氨基酸是:Val (pI=5.96), Lys (pI=9.74)Val (pI=5.96), Lys (pI=9.74)Asp (pI=2.77),Asp (pI=2.77), Arg (pI=10

115、.76) Arg (pI=10.76)Tyr (pI=5.66)Tyr (pI=5.66)二、离子交换树脂的分类二、离子交换树脂的分类 按物理结构分类:按物理结构分类:按物理结构分类:按物理结构分类:凝胶型凝胶型凝胶型凝胶型(孔径为(孔径为(孔径为(孔径为5nm);5nm);5nm);5nm);大孔型大孔型大孔型大孔型(孔径为(孔径为(孔径为(孔径为20100nm);20100nm);20100nm);20100nm); 按合成的树脂所用原料单体分类:按合成的树脂所用原料单体分类:按合成的树脂所用原料单体分类:按合成的树脂所用原料单体分类:苯乙烯系、酚醛系、丙烯酸系、环氧系、乙烯吡啶系。苯乙烯

116、系、酚醛系、丙烯酸系、环氧系、乙烯吡啶系。苯乙烯系、酚醛系、丙烯酸系、环氧系、乙烯吡啶系。苯乙烯系、酚醛系、丙烯酸系、环氧系、乙烯吡啶系。 最常用的分类是最常用的分类是最常用的分类是最常用的分类是依据树脂离子交换功能团分依据树脂离子交换功能团分依据树脂离子交换功能团分依据树脂离子交换功能团分。主要可分为:主要可分为:主要可分为:主要可分为: (1 1 1 1)强酸性强酸性强酸性强酸性阳阳阳阳离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂 (2 2 2 2)弱酸性弱酸性弱酸性弱酸性阳阳阳阳离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂 (3 3 3 3)强碱性强碱性强碱性强碱性阴阴阴阴离子交

117、换树脂离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂 (4 4 4 4)弱碱性弱碱性弱碱性弱碱性阴阴阴阴离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂 类型类型类型类型结构结构结构结构活性机团活性机团活性机团活性机团使用使用使用使用pHpH值值值值商品号商品号商品号商品号强酸型强酸型强酸型强酸型交联的聚苯交联的聚苯交联的聚苯交联的聚苯乙烯乙烯乙烯乙烯SOSO3 3H H(磺酸基)(磺酸基)(磺酸基)(磺酸基)014014国国国国产产产产 #732 #732Amberlite1R-Amberlite1R-120(120(美美美美) )Dowex 50(Dowex 50(美美美美) )Zerolit225

118、(Zerolit225(英英英英) )弱酸型弱酸型弱酸型弱酸型聚丙烯酸聚丙烯酸聚丙烯酸聚丙烯酸COOHCOOH(羧基)(羧基)(羧基)(羧基)OHOH(酚羟基)(酚羟基)(酚羟基)(酚羟基)不能小不能小不能小不能小4 4不能小于不能小于不能小于不能小于9.59.5国国国国产产产产 #724 #724几种离子交换树脂几种离子交换树脂 类型类型类型类型 结构结构结构结构 活性基团活性基团活性基团活性基团 使用使用使用使用 pH pH值值值值 商品号商品号商品号商品号强碱型强碱型强碱型强碱型交联的交联的交联的交联的聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯N N(CHCH3 3)3 3ClCl(磺酸基)(磺酸

119、基)(磺酸基)(磺酸基)014014国国国国产产产产 # #717717国国国国产产产产 # #201201Amberlite1RA-Amberlite1RA-400400(410410)( (美美美美) )Dowex 50(Dowex 50(美美美美) )Zerolit225(Zerolit225(英英英英) )神胶神胶神胶神胶801801(日)(日)(日)(日)弱碱型弱碱型弱碱型弱碱型交联的交联的交联的交联的聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯NHNH(CHCH3 3)2 2OHOHNHNH2 2 (CHCH3 3)OHOH0707国国国国产产产产 # #704704和和和和# # 330 3

120、30Amberlite1R-Amberlite1R-4545(410410)( (美美美美) )Dowex 3(Dowex 3(美美美美) )Zerolit HZerolit H1 1、 树脂的选择(以树脂的选择(以DEAE-DEAE-纤维素为例)纤维素为例)三、三、 离子交换色谱的基本操作离子交换色谱的基本操作阳离子阳离子阳离子交换树脂阳离子交换树脂阴离子阴离子阴离子交换树脂阴离子交换树脂2. 膨胀活化膨胀活化目的是除去杂质,暴露目的是除去杂质,暴露目的是除去杂质,暴露目的是除去杂质,暴露DEAE-DEAE-DEAE-DEAE-纤维素上的极性基团。纤维素上的极性基团。纤维素上的极性基团。纤维

121、素上的极性基团。称取所需的量,加入称取所需的量,加入称取所需的量,加入称取所需的量,加入0.5mol/LNaOH0.5mol/LNaOH0.5mol/LNaOH0.5mol/LNaOH溶液中,浸泡溶液中,浸泡溶液中,浸泡溶液中,浸泡1h1h1h1h左右,不时搅拌。抽滤,以蒸馏水洗涤,再抽滤,左右,不时搅拌。抽滤,以蒸馏水洗涤,再抽滤,左右,不时搅拌。抽滤,以蒸馏水洗涤,再抽滤,左右,不时搅拌。抽滤,以蒸馏水洗涤,再抽滤,直至滤液接近中性为止,再将纤维素浸泡于直至滤液接近中性为止,再将纤维素浸泡于直至滤液接近中性为止,再将纤维素浸泡于直至滤液接近中性为止,再将纤维素浸泡于0.5mol/L HCl

122、0.5mol/L HCl0.5mol/L HCl0.5mol/L HCl中中中中1h,1h,1h,1h,同样抽滤至滤液至中性,在浸于同样抽滤至滤液至中性,在浸于同样抽滤至滤液至中性,在浸于同样抽滤至滤液至中性,在浸于0.5mol/LNaOH0.5mol/LNaOH0.5mol/LNaOH0.5mol/LNaOH溶液中,同样处理,洗至中性。溶液中,同样处理,洗至中性。溶液中,同样处理,洗至中性。溶液中,同样处理,洗至中性。最终转为最终转为最终转为最终转为-OH-OH-OH-OH- - - -型或盐型交换剂。型或盐型交换剂。型或盐型交换剂。型或盐型交换剂。 3.3.装柱装柱t装柱装柱:树脂洗至中性

123、后借助水的重力使树:树脂洗至中性后借助水的重力使树脂自然沉积,脂自然沉积,避免夹杂气泡现象避免夹杂气泡现象。4.平衡平衡平衡至所需的平衡至所需的pHpH和离子强度和离子强度; ;用用0.01 mol/L pH 7.4 PBS 0.01 mol/L pH 7.4 PBS 溶液流经色谱溶液流经色谱柱,至流出液体的柱,至流出液体的pHpH值与加入的值与加入的PBSPBS液的液的pHpH值相近时为止。值相近时为止。5.上样上样一般为交换剂交换总量的一般为交换剂交换总量的1 1-5-5 。1.1.等度洗脱等度洗脱6.6.洗洗 脱脱缺点:洗脱体积大缺点:洗脱体积大, ,溶质洗脱不尽。溶质洗脱不尽。2.2.

124、2.2.线性梯度洗脱线性梯度洗脱线性梯度洗脱线性梯度洗脱(linear gradient elution) (linear gradient elution) (linear gradient elution) (linear gradient elution) 线性梯度洗脱的优缺点线性梯度洗脱的优缺点线性梯度洗脱的优缺点线性梯度洗脱的优缺点优点:流动相连续变化,不易出现干扰峰,操作范围广;优点:流动相连续变化,不易出现干扰峰,操作范围广;优点:流动相连续变化,不易出现干扰峰,操作范围广;优点:流动相连续变化,不易出现干扰峰,操作范围广;缺点:需要特殊的浓度梯度设备,如缺点:需要特殊的浓度梯度

125、设备,如缺点:需要特殊的浓度梯度设备,如缺点:需要特殊的浓度梯度设备,如梯度混合器梯度混合器梯度混合器梯度混合器。3.3.阶梯洗脱法阶梯洗脱法(stepwise elution)(stepwise elution)优点:优点:无须特殊设备,操作简单;无须特殊设备,操作简单;缺点:缺点:流动相浓度不断变化,易出现干扰峰,容易出现多流动相浓度不断变化,易出现干扰峰,容易出现多组分洗脱峰重叠的现象。组分洗脱峰重叠的现象。7 7、树脂的再生、树脂的再生例:玉米肽的分离纯化例:玉米肽的分离纯化例:玉米肽的分离纯化例:玉米肽的分离纯化氨基酸的平均等电点在氨基酸的平均等电点在氨基酸的平均等电点在氨基酸的平均

126、等电点在6.06.06.06.0左右,而左右,而左右,而左右,而 Alcalase Alcalase Alcalase Alcalase酶的酶的酶的酶的水解液的水解液的水解液的水解液的pHpHpHpH为为为为8.58.58.58.5,使得玉米肽在溶液中带负电荷,使得玉米肽在溶液中带负电荷,使得玉米肽在溶液中带负电荷,使得玉米肽在溶液中带负电荷,所以,确定采用强阴离子交换层析分离纯化所以,确定采用强阴离子交换层析分离纯化所以,确定采用强阴离子交换层析分离纯化所以,确定采用强阴离子交换层析分离纯化AlcalaseAlcalaseAlcalaseAlcalase水解玉米蛋白粉的水解液。本实验采用水解

127、玉米蛋白粉的水解液。本实验采用水解玉米蛋白粉的水解液。本实验采用水解玉米蛋白粉的水解液。本实验采用Q-Q-Q-Q-Sepharose Fast FlowSepharose Fast FlowSepharose Fast FlowSepharose Fast Flow强阴离子交换层析进行多肽强阴离子交换层析进行多肽强阴离子交换层析进行多肽强阴离子交换层析进行多肽的初步分离。柱型:的初步分离。柱型:的初步分离。柱型:的初步分离。柱型:1.6*20cm1.6*20cm1.6*20cm1.6*20cm,床高,床高,床高,床高11cm11cm11cm11cm,上样,上样,上样,上样量:量:量:量:10m

128、L10mL10mL10mL;样品浓度:;样品浓度:;样品浓度:;样品浓度:11.84mg/mL11.84mg/mL11.84mg/mL11.84mg/mL。 疏水相互作用层析(疏水相互作用层析(HIC) 是一种液相吸附层析,依据生物分子之间的疏水是一种液相吸附层析,依据生物分子之间的疏水是一种液相吸附层析,依据生物分子之间的疏水是一种液相吸附层析,依据生物分子之间的疏水性的差别进行分离。性的差别进行分离。性的差别进行分离。性的差别进行分离。疏水配基一般是低密度分布在填料表面上。流动疏水配基一般是低密度分布在填料表面上。流动疏水配基一般是低密度分布在填料表面上。流动疏水配基一般是低密度分布在填料

129、表面上。流动相一般为相一般为相一般为相一般为pH6-8pH6-8pH6-8pH6-8的盐水溶液的盐水溶液的盐水溶液的盐水溶液 (NHNHNHNH4 4 4 4)2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 ,作降浓,作降浓,作降浓,作降浓梯度淋洗,在高盐浓度条件下,蛋白质疏水基团梯度淋洗,在高盐浓度条件下,蛋白质疏水基团梯度淋洗,在高盐浓度条件下,蛋白质疏水基团梯度淋洗,在高盐浓度条件下,蛋白质疏水基团暴露出来,与固定相疏水缔合;浓度降低时,疏暴露出来,与固定相疏水缔合;浓度降低时,疏暴露出来,与固定相疏水缔合;浓度降低时,疏暴露出来,与固定相疏水缔合;浓度降低时,疏水作用减弱,逐步被洗脱下来

130、。水作用减弱,逐步被洗脱下来。水作用减弱,逐步被洗脱下来。水作用减弱,逐步被洗脱下来。 吸附剂吸附剂吸附剂吸附剂1.1.1.1.基质:同一般的层析介质,如交联琼脂糖、硅胶、基质:同一般的层析介质,如交联琼脂糖、硅胶、基质:同一般的层析介质,如交联琼脂糖、硅胶、基质:同一般的层析介质,如交联琼脂糖、硅胶、树脂等。树脂等。树脂等。树脂等。2.2.2.2.配体:如苯基、烷基(配体:如苯基、烷基(配体:如苯基、烷基(配体:如苯基、烷基(C3-C8C3-C8C3-C8C3-C8)、烷氨基、聚乙二)、烷氨基、聚乙二)、烷氨基、聚乙二)、烷氨基、聚乙二醇等。醇等。醇等。醇等。基质与配体以共价键偶联在一起基质

131、与配体以共价键偶联在一起基质与配体以共价键偶联在一起基质与配体以共价键偶联在一起。Octyl Sepharose Fast flowOctyl Sepharose Fast flow疏水性中等,适合各种蛋白的分离与纯化疏水性中等,适合各种蛋白的分离与纯化疏水性中等,适合各种蛋白的分离与纯化疏水性中等,适合各种蛋白的分离与纯化Butyl Sepharose Fast flowButyl Sepharose Fast flow疏水性最弱,适合含脂族配体生物分子的分离与纯化疏水性最弱,适合含脂族配体生物分子的分离与纯化疏水性最弱,适合含脂族配体生物分子的分离与纯化疏水性最弱,适合含脂族配体生物分子的

132、分离与纯化Phenyl Sepharose Fast flowPhenyl Sepharose Fast flow疏水性最强,载量高,适合含芳香族配体的生物分子疏水性最强,载量高,适合含芳香族配体的生物分子疏水性最强,载量高,适合含芳香族配体的生物分子疏水性最强,载量高,适合含芳香族配体的生物分子的分离与纯化。的分离与纯化。的分离与纯化。的分离与纯化。疏水层析的基本操作疏水层析的基本操作1.1.介质的选择介质的选择 若待分离物质分子量很大,且样品量较大,若待分离物质分子量很大,且样品量较大,若待分离物质分子量很大,且样品量较大,若待分离物质分子量很大,且样品量较大,应选大孔基质,如琼脂糖凝胶;

133、若待分离物质较应选大孔基质,如琼脂糖凝胶;若待分离物质较应选大孔基质,如琼脂糖凝胶;若待分离物质较应选大孔基质,如琼脂糖凝胶;若待分离物质较小,或样品量很小,但分辨率的要求高,则可选小,或样品量很小,但分辨率的要求高,则可选小,或样品量很小,但分辨率的要求高,则可选小,或样品量很小,但分辨率的要求高,则可选孔径小的基质甚至非孔型基质。孔径小的基质甚至非孔型基质。孔径小的基质甚至非孔型基质。孔径小的基质甚至非孔型基质。2.2.样品的准备样品的准备往样品中添加足够浓度的盐,使样品溶液中的盐浓往样品中添加足够浓度的盐,使样品溶液中的盐浓往样品中添加足够浓度的盐,使样品溶液中的盐浓往样品中添加足够浓度

134、的盐,使样品溶液中的盐浓度达到与流动相度达到与流动相度达到与流动相度达到与流动相A A A A中基本一致,并调节样品溶液的中基本一致,并调节样品溶液的中基本一致,并调节样品溶液的中基本一致,并调节样品溶液的pHpHpHpH使其满足吸附条件。使其满足吸附条件。使其满足吸附条件。使其满足吸附条件。HICHICHICHIC的样品体积受样品中组分浓度和介质的结合容的样品体积受样品中组分浓度和介质的结合容的样品体积受样品中组分浓度和介质的结合容的样品体积受样品中组分浓度和介质的结合容量的影响,对于稀释样品无需浓缩可以直接加样。量的影响,对于稀释样品无需浓缩可以直接加样。量的影响,对于稀释样品无需浓缩可以

135、直接加样。量的影响,对于稀释样品无需浓缩可以直接加样。3.3.层析条件层析条件不同盐类对疏水作用的强度有影响,层析中的选择性不同盐类对疏水作用的强度有影响,层析中的选择性也不尽相同;盐浓度也随目标分子的疏水性而异。也不尽相同;盐浓度也随目标分子的疏水性而异。硫酸铵常用硫酸铵常用0.75-2mol/L,0.75-2mol/L,氯化钠为氯化钠为1-4mol/L1-4mol/L流动相流动相B B为不含盐的缓冲液,缓冲液与流动相为不含盐的缓冲液,缓冲液与流动相A A一致。一致。4.洗脱方式采用降低流动相中盐浓度的方式洗脱。采用降低流动相中盐浓度的方式洗脱。采用降低流动相中盐浓度的方式洗脱。采用降低流动

136、相中盐浓度的方式洗脱。通过往流动相中添加有机溶剂,如:丙醇、异丙通过往流动相中添加有机溶剂,如:丙醇、异丙通过往流动相中添加有机溶剂,如:丙醇、异丙通过往流动相中添加有机溶剂,如:丙醇、异丙醇等,降低流动相极性。醇等,降低流动相极性。醇等,降低流动相极性。醇等,降低流动相极性。再生或贮存再生或贮存再生或贮存再生或贮存再生溶剂采用双蒸水或氢氧化钠溶液洗脱再生溶剂采用双蒸水或氢氧化钠溶液洗脱再生溶剂采用双蒸水或氢氧化钠溶液洗脱再生溶剂采用双蒸水或氢氧化钠溶液洗脱贮存用贮存用贮存用贮存用20%20%20%20%乙醇溶液乙醇溶液乙醇溶液乙醇溶液特点:特点:特点:特点:1.1.1.1.互补工具:互补工具

137、:互补工具:互补工具:HICHICHICHIC主要用于蛋白质类分离纯化,虽主要用于蛋白质类分离纯化,虽主要用于蛋白质类分离纯化,虽主要用于蛋白质类分离纯化,虽然然然然HICHICHICHIC不如不如不如不如IECIECIECIEC的应用广泛,但可以作为的应用广泛,但可以作为的应用广泛,但可以作为的应用广泛,但可以作为IECIECIECIEC的互补的互补的互补的互补工具。如方法得当,工具。如方法得当,工具。如方法得当,工具。如方法得当,HICHICHICHIC与与与与IECIECIECIEC的分离效率相当。的分离效率相当。的分离效率相当。的分离效率相当。2.2.2.2.与盐析衔接:由于在高浓度盐

138、溶液中疏水性较大,与盐析衔接:由于在高浓度盐溶液中疏水性较大,与盐析衔接:由于在高浓度盐溶液中疏水性较大,与盐析衔接:由于在高浓度盐溶液中疏水性较大,因此因此因此因此HICHICHICHIC可直接分离盐析后的蛋白质溶液。可直接分离盐析后的蛋白质溶液。可直接分离盐析后的蛋白质溶液。可直接分离盐析后的蛋白质溶液。3.3.3.3.可以通过调节疏水性配基链长和密度来控制吸附可以通过调节疏水性配基链长和密度来控制吸附可以通过调节疏水性配基链长和密度来控制吸附可以通过调节疏水性配基链长和密度来控制吸附性能的大小,因此可根据目标产物的性质选择适性能的大小,因此可根据目标产物的性质选择适性能的大小,因此可根据

139、目标产物的性质选择适性能的大小,因此可根据目标产物的性质选择适当的吸附剂。当的吸附剂。当的吸附剂。当的吸附剂。4.4.4.4.疏水性吸附的种类多,选择余地大,价格与离子疏水性吸附的种类多,选择余地大,价格与离子疏水性吸附的种类多,选择余地大,价格与离子疏水性吸附的种类多,选择余地大,价格与离子交换剂相当。交换剂相当。交换剂相当。交换剂相当。亲和层析(亲和层析(AF) 在生物分子中有些分子的特定结构部位能在生物分子中有些分子的特定结构部位能在生物分子中有些分子的特定结构部位能在生物分子中有些分子的特定结构部位能够同其他分子相互识别并结合,如酶与底够同其他分子相互识别并结合,如酶与底够同其他分子相

140、互识别并结合,如酶与底够同其他分子相互识别并结合,如酶与底物的识别结合、受体与配体的识别结合、物的识别结合、受体与配体的识别结合、物的识别结合、受体与配体的识别结合、物的识别结合、受体与配体的识别结合、抗体与抗原的识别结合,这种结合既是特抗体与抗原的识别结合,这种结合既是特抗体与抗原的识别结合,这种结合既是特抗体与抗原的识别结合,这种结合既是特异的,又是可逆的,异的,又是可逆的,异的,又是可逆的,异的,又是可逆的, 改变条件可以使这种改变条件可以使这种改变条件可以使这种改变条件可以使这种结合解除。生物分子间的这种结合能力称结合解除。生物分子间的这种结合能力称结合解除。生物分子间的这种结合能力称

141、结合解除。生物分子间的这种结合能力称为为为为亲和力亲和力亲和力亲和力。亲和层析就是根据这样的原理。亲和层析就是根据这样的原理。亲和层析就是根据这样的原理。亲和层析就是根据这样的原理设计的蛋白质分离纯化方法。设计的蛋白质分离纯化方法。设计的蛋白质分离纯化方法。设计的蛋白质分离纯化方法。 当当当当蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质混混混混合合合合物物物物通通通通过过过过装装装装有有有有连连连连接接接接了了了了配配配配体体体体的的的的基基基基质质质质的的的的亲亲亲亲和和和和层层层层析析析析柱柱柱柱时时时时,只只只只有有有有靶靶靶靶蛋蛋蛋蛋白白白白可可可可以以以以特特特特异异异异地地地地与与与与基基基基质质质质

142、结结结结合合合合,而而而而其其其其它它它它没没没没有有有有结结结结合合合合的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质首首首首先先先先被被被被洗洗洗洗脱脱脱脱下下下下来来来来。特特特特异异异异结结结结合合合合在在在在基基基基质质质质上上上上的的的的靶靶靶靶蛋蛋蛋蛋白白白白最最最最后后后后可可可可以以以以用用用用含含含含有有有有高高高高浓浓浓浓度度度度自自自自由由由由配配配配体体体体的的的的溶溶溶溶剂剂剂剂洗洗洗洗下下下下。所所所所以以以以有有有有时时时时只只只只用用用用亲亲亲亲和和和和层析就可使蛋白质的纯化提高层析就可使蛋白质的纯化提高层析就可使蛋白质的纯化提高层析就可使蛋白质的纯化提高100010001

143、0001000至至至至10000100001000010000倍。倍。倍。倍。原 理亲和层析过程亲和层析过程含配体溶液含配体溶液收集目的蛋白收集目的蛋白 洗下未结合的蛋白洗下未结合的蛋白混合蛋白混合蛋白样品样品平衡液平衡液带有配体的树脂带有配体的树脂珠(或胶粒)珠(或胶粒)特点特点优点:优点:优点:优点:上样量大,分辨率高,操作步骤少,被分上样量大,分辨率高,操作步骤少,被分上样量大,分辨率高,操作步骤少,被分上样量大,分辨率高,操作步骤少,被分离物质的活性不易丧失。离物质的活性不易丧失。离物质的活性不易丧失。离物质的活性不易丧失。缺点:缺点:缺点:缺点:每分离一种物质都必须找到合适的配体,每

144、分离一种物质都必须找到合适的配体,每分离一种物质都必须找到合适的配体,每分离一种物质都必须找到合适的配体,并将其制备成固相载体。并将其制备成固相载体。并将其制备成固相载体。并将其制备成固相载体。可选择的配体有可选择的配体有可选择的配体有可选择的配体有1.1.1.1.抑制剂抑制剂抑制剂抑制剂2.2.2.2.效应物效应物效应物效应物3.3.3.3.酶的辅助因子酶的辅助因子酶的辅助因子酶的辅助因子4.4.4.4.类似底物类似底物类似底物类似底物5.5.5.5.抗体抗体抗体抗体反相色谱反相色谱反相色谱是基于溶质、极性流动相和非极性固定反相色谱是基于溶质、极性流动相和非极性固定反相色谱是基于溶质、极性流

145、动相和非极性固定反相色谱是基于溶质、极性流动相和非极性固定相表面间的相表面间的相表面间的相表面间的疏水效应疏水效应疏水效应疏水效应建立的一种色谱模式。任何建立的一种色谱模式。任何建立的一种色谱模式。任何建立的一种色谱模式。任何一种有机分子的结构中都有非极性的疏水部分,一种有机分子的结构中都有非极性的疏水部分,一种有机分子的结构中都有非极性的疏水部分,一种有机分子的结构中都有非极性的疏水部分,这部分越大,一般保留值越高。在高效液相色谱这部分越大,一般保留值越高。在高效液相色谱这部分越大,一般保留值越高。在高效液相色谱这部分越大,一般保留值越高。在高效液相色谱中这是应用面最广的一种分离模式。中这是

146、应用面最广的一种分离模式。中这是应用面最广的一种分离模式。中这是应用面最广的一种分离模式。 反相色谱与疏水层析的区别:反相色谱与疏水层析的区别:反相色谱与疏水层析的区别:反相色谱与疏水层析的区别:1.1.1.1.反相色谱介质上疏水配基的取代程度大大高于反相色谱介质上疏水配基的取代程度大大高于反相色谱介质上疏水配基的取代程度大大高于反相色谱介质上疏水配基的取代程度大大高于HICHICHICHIC介质,反相色谱更适合在水介质,反相色谱更适合在水介质,反相色谱更适合在水介质,反相色谱更适合在水- - - -有机溶剂体系中具有机溶剂体系中具有机溶剂体系中具有机溶剂体系中具有良好稳定性的肽和小分子蛋白质

147、的分离纯化;有良好稳定性的肽和小分子蛋白质的分离纯化;有良好稳定性的肽和小分子蛋白质的分离纯化;有良好稳定性的肽和小分子蛋白质的分离纯化;2.HIC2.HIC2.HIC2.HIC过程洗脱条件温和,通常降低洗脱剂的盐浓过程洗脱条件温和,通常降低洗脱剂的盐浓过程洗脱条件温和,通常降低洗脱剂的盐浓过程洗脱条件温和,通常降低洗脱剂的盐浓度就能达到目的,在蛋白质的纯化中有较广泛的应度就能达到目的,在蛋白质的纯化中有较广泛的应度就能达到目的,在蛋白质的纯化中有较广泛的应度就能达到目的,在蛋白质的纯化中有较广泛的应用。用。用。用。固固固固定定定定相相相相:以以以以C18C18C18C18硅硅硅硅烷烷烷烷化化

148、化化制制制制备备备备的的的的试试试试剂剂剂剂最最最最多多多多,统统统统称称称称为为为为ODS ODS ODS ODS 柱(柱(柱(柱(Octadecyl silica Octadecyl silica Octadecyl silica Octadecyl silica ) 。流流流流动动动动相相相相:极极极极性性性性有有有有机机机机溶溶溶溶剂剂剂剂的的的的水水水水溶溶溶溶液液液液( ( ( (甲甲甲甲醇醇醇醇,乙乙乙乙晴晴晴晴,异异异异丙丙丙丙醇、正丙醇和四氢呋喃等醇、正丙醇和四氢呋喃等醇、正丙醇和四氢呋喃等醇、正丙醇和四氢呋喃等) ) ) )。洗脱:洗脱:洗脱:洗脱: 有机溶剂有机溶剂有机溶

149、剂有机溶剂 增加。增加。增加。增加。30m15m5mInfluence of Particle Size on the Separation effectHPLC的应用的应用在食品研究中的分析应用在食品研究中的分析应用在食品研究中的分析应用在食品研究中的分析应用食品中的天然成分食品中的天然成分食品中的天然成分食品中的天然成分碳水化合物碳水化合物碳水化合物碳水化合物类脂化合物、甘油三酸酯、胆固醇类脂化合物、甘油三酸酯、胆固醇类脂化合物、甘油三酸酯、胆固醇类脂化合物、甘油三酸酯、胆固醇脂肪酸和有机酸脂肪酸和有机酸脂肪酸和有机酸脂肪酸和有机酸蛋白、肽、氨基酸蛋白、肽、氨基酸蛋白、肽、氨基酸蛋白、肽、

150、氨基酸食品添加剂食品添加剂食品添加剂食品添加剂酸味剂、甜味剂、香精、乳化剂酸味剂、甜味剂、香精、乳化剂酸味剂、甜味剂、香精、乳化剂酸味剂、甜味剂、香精、乳化剂抗氧化剂、防腐剂抗氧化剂、防腐剂抗氧化剂、防腐剂抗氧化剂、防腐剂颜料和染料(色素颜料和染料(色素颜料和染料(色素颜料和染料(色素维生素维生素维生素维生素污染物污染物污染物污染物霉菌(黄曲霉毒素霉菌(黄曲霉毒素霉菌(黄曲霉毒素霉菌(黄曲霉毒素农药和兽药残留农药和兽药残留农药和兽药残留农药和兽药残留多环芳烃(多环芳烃(多环芳烃(多环芳烃(PAHSPAHSPAHSPAHS和亚硝酸和亚硝酸和亚硝酸和亚硝酸HPLC 的应用的应用在生物化学和生物工程

151、中的应用在生物化学和生物工程中的应用在生物化学和生物工程中的应用在生物化学和生物工程中的应用氨基酸、多肽和蛋白质的分析研究氨基酸、多肽和蛋白质的分析研究氨基酸、多肽和蛋白质的分析研究氨基酸、多肽和蛋白质的分析研究核碱、核苷、核苷酸和核酸的分析研究核碱、核苷、核苷酸和核酸的分析研究核碱、核苷、核苷酸和核酸的分析研究核碱、核苷、核苷酸和核酸的分析研究生物胺的分析研究(儿茶酚胺类生物胺的分析研究(儿茶酚胺类生物胺的分析研究(儿茶酚胺类生物胺的分析研究(儿茶酚胺类) ) ) ) 在精细化工分析中的应用在精细化工分析中的应用在精细化工分析中的应用在精细化工分析中的应用醇、醛和酮、醚的分离分析醇、醛和酮、

152、醚的分离分析醇、醛和酮、醚的分离分析醇、醛和酮、醚的分离分析酸和酯的分离分析酸和酯的分离分析酸和酯的分离分析酸和酯的分离分析表面活性剂的分析表面活性剂的分析表面活性剂的分析表面活性剂的分析聚合物的分析研究聚合物的分析研究聚合物的分析研究聚合物的分析研究药物、农药、染料、炸药等工业产品药物、农药、染料、炸药等工业产品药物、农药、染料、炸药等工业产品药物、农药、染料、炸药等工业产品在无机离子分析中应用在无机离子分析中应用在无机离子分析中应用在无机离子分析中应用饮用水、酸雨、土壤中阴离子和阳离子分析饮用水、酸雨、土壤中阴离子和阳离子分析饮用水、酸雨、土壤中阴离子和阳离子分析饮用水、酸雨、土壤中阴离子

153、和阳离子分析 HPLCHPLC的应用的应用在公安、刑警破案工作需要在公安、刑警破案工作需要在公安、刑警破案工作需要在公安、刑警破案工作需要毒品分析等毒品分析等毒品分析等毒品分析等在环境污染分析中的应用在环境污染分析中的应用在环境污染分析中的应用在环境污染分析中的应用废气、废水、废渣中多环芳烃、多氯联苯、农药残留、废气、废水、废渣中多环芳烃、多氯联苯、农药残留、废气、废水、废渣中多环芳烃、多氯联苯、农药残留、废气、废水、废渣中多环芳烃、多氯联苯、农药残留、酚类和胺类的检测酚类和胺类的检测酚类和胺类的检测酚类和胺类的检测 *2004200420042004年获悉,世界上化合物总数达到年获悉,世界上

154、化合物总数达到年获悉,世界上化合物总数达到年获悉,世界上化合物总数达到4700470047004700万,其中绝大部分万,其中绝大部分万,其中绝大部分万,其中绝大部分是有机化合物,而大约有是有机化合物,而大约有是有机化合物,而大约有是有机化合物,而大约有70707070以上是不挥发的。对以上是不挥发的。对以上是不挥发的。对以上是不挥发的。对HPLCHPLCHPLCHPLC来说,来说,来说,来说,只要被分析物质在流动相溶剂(各种各样中有一定的溶解只要被分析物质在流动相溶剂(各种各样中有一定的溶解只要被分析物质在流动相溶剂(各种各样中有一定的溶解只要被分析物质在流动相溶剂(各种各样中有一定的溶解度

155、便可分析。所以,度便可分析。所以,度便可分析。所以,度便可分析。所以,HPLCHPLCHPLCHPLC在各行各业有着广泛的应用潜力。在各行各业有着广泛的应用潜力。在各行各业有着广泛的应用潜力。在各行各业有着广泛的应用潜力。三聚氰胺三聚氰胺奶粉中的假蛋白,婴儿的杀手三聚氰胺粉末三聚氰胺粉末三聚氰胺三聚氰胺(英文名(英文名MelamineMelamine),),是一种三嗪类含氮杂环有机化合是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,是重要的氮杂环有机化工原物,是重要的氮杂环有机化工原料。简称三胺,又叫料。简称三胺,又叫2 ,4 ,6- 2 ,4 ,6- 三氨基三氨基-1,3,5-1,3,5-三嗪。三嗪。 分子

156、结构分子结构 分子式分子式 C C3 3N N6 6H H6 6 分子量分子量 126.12 126.12 三聚氰胺的分子三聚氰胺的分子结构图结构图物理化学特性物理化学特性 三聚氰胺性状为纯白色单斜棱晶体,无味,密三聚氰胺性状为纯白色单斜棱晶体,无味,密三聚氰胺性状为纯白色单斜棱晶体,无味,密三聚氰胺性状为纯白色单斜棱晶体,无味,密度度度度1.573g1.573g1.573g1.573gcmcmcmcm3 3 3 3 (16) (16) (16) (16)。快速加热升华,升华温度。快速加热升华,升华温度。快速加热升华,升华温度。快速加热升华,升华温度300300300300。溶于热水,微溶于冷

157、水,不溶于醚、苯和。溶于热水,微溶于冷水,不溶于醚、苯和。溶于热水,微溶于冷水,不溶于醚、苯和。溶于热水,微溶于冷水,不溶于醚、苯和四氯化碳,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、四氯化碳,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、四氯化碳,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、四氯化碳,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等。低毒。甘油、吡啶等。低毒。甘油、吡啶等。低毒。甘油、吡啶等。低毒。 主要用途主要用途 三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺是一种用途广泛的基本有机化工中间是一种用途广泛的基本有机化工中间是一种用途广泛的基本有机化工中间是一种用途广泛的基本有机化工中间产品,最主要的用途是作为生产三聚

158、氰胺甲醛树脂产品,最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂产品,最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂产品,最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂(MFMFMFMF)的原料。该树脂硬度比脲醛树脂高,不易燃,)的原料。该树脂硬度比脲醛树脂高,不易燃,)的原料。该树脂硬度比脲醛树脂高,不易燃,)的原料。该树脂硬度比脲醛树脂高,不易燃,耐水、耐热、耐老化、耐化学腐蚀、有良好的绝缘耐水、耐热、耐老化、耐化学腐蚀、有良好的绝缘耐水、耐热、耐老化、耐化学腐蚀、有良好的绝缘耐水、耐热、耐老化、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机械强度,广泛运用于木材、塑料、性能、光泽度和机械强度,广泛运用于木材、塑料、性

159、能、光泽度和机械强度,广泛运用于木材、塑料、性能、光泽度和机械强度,广泛运用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业。三涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业。三涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业。三涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业。三聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。人体对三聚氰胺耐受标准人体对三聚氰胺耐受标准 三聚氰胺是一种低毒的化工原料。动物实验结三聚氰胺是一种低毒的化工原料。动物实验结三聚氰胺是一种低毒的化工原料。动

160、物实验结三聚氰胺是一种低毒的化工原料。动物实验结果表明,其在动物体内代谢很快且不会存留,主要影果表明,其在动物体内代谢很快且不会存留,主要影果表明,其在动物体内代谢很快且不会存留,主要影果表明,其在动物体内代谢很快且不会存留,主要影响响响响泌尿系统。泌尿系统。泌尿系统。泌尿系统。 三聚氰胺量剂和临床疾病之间存在明显的三聚氰胺量剂和临床疾病之间存在明显的三聚氰胺量剂和临床疾病之间存在明显的三聚氰胺量剂和临床疾病之间存在明显的量效量效量效量效关系。三聚氰胺在婴儿体内最大耐受量为每公斤奶粉关系。三聚氰胺在婴儿体内最大耐受量为每公斤奶粉关系。三聚氰胺在婴儿体内最大耐受量为每公斤奶粉关系。三聚氰胺在婴儿

161、体内最大耐受量为每公斤奶粉15151515毫克,以体重毫克,以体重毫克,以体重毫克,以体重7 7 7 7公斤的婴儿为例,假设每日摄入奶公斤的婴儿为例,假设每日摄入奶公斤的婴儿为例,假设每日摄入奶公斤的婴儿为例,假设每日摄入奶粉粉粉粉150150150150克,其最大耐受量为克,其最大耐受量为克,其最大耐受量为克,其最大耐受量为15151515毫克毫克毫克毫克/ / / /公斤奶粉。公斤奶粉。公斤奶粉。公斤奶粉。 三聚氰胺三聚氰胺HPLC-UVHPLC-UV检测方法检测方法 按照美国食品药品监督管理局按照美国食品药品监督管理局按照美国食品药品监督管理局按照美国食品药品监督管理局(FDA)(FDA

162、)(FDA)(FDA)的三聚氰胺的三聚氰胺的三聚氰胺的三聚氰胺检测方法和中国农业部公布的三聚氰胺检测方法,检测方法和中国农业部公布的三聚氰胺检测方法,检测方法和中国农业部公布的三聚氰胺检测方法,检测方法和中国农业部公布的三聚氰胺检测方法,采用采用采用采用艾杰尔艾杰尔艾杰尔艾杰尔(Agela)ASB(Agela)ASB(Agela)ASB(Agela)ASB系列亲水色谱柱系列亲水色谱柱系列亲水色谱柱系列亲水色谱柱分离三聚氰分离三聚氰分离三聚氰分离三聚氰胺,可以得到良好的分离效果:胺,可以得到良好的分离效果:胺,可以得到良好的分离效果:胺,可以得到良好的分离效果:1 1 1 1、仪器与条件、仪器与

163、条件、仪器与条件、仪器与条件 (a)(a)(a)(a)仪器:仪器:仪器:仪器:HPLCHPLCHPLCHPLC色谱仪,带有色谱仪,带有色谱仪,带有色谱仪,带有UVUVUVUV检测器;检测器;检测器;检测器;(b)(b)(b)(b)色谱柱:色谱柱:色谱柱:色谱柱:Venusil ASB-C18 4.6250mm;Venusil ASB-C18 4.6250mm;Venusil ASB-C18 4.6250mm;Venusil ASB-C18 4.6250mm;标准:标准:标准:标准:中国农业部颁布标准方法中国农业部颁布标准方法中国农业部颁布标准方法中国农业部颁布标准方法; ; ; ;缓冲液:缓冲

164、液:缓冲液:缓冲液:10mM10mM10mM10mM柠檬酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸,10mM,10mM,10mM,10mM庚烷磺酸钠庚烷磺酸钠庚烷磺酸钠庚烷磺酸钠; ; ; ;流动相:缓冲溶液流动相:缓冲溶液流动相:缓冲溶液流动相:缓冲溶液: : : :乙腈乙腈乙腈乙腈=85:15;=85:15;=85:15;=85:15;流速:流速:流速:流速:1.0mL/min;1.0mL/min;1.0mL/min;1.0mL/min;柱温:柱温:柱温:柱温:40;40;40;40;波长:波长:波长:波长:240nm 240nm 240nm 240nm 。2、试剂与样品 样品、甲醇、氨水、乙酸铅、三氯乙酸、三

165、聚氰胺标准品、柠檬酸、辛烷磺酸钠。甲醇为色谱纯,其他均为化学纯。3 3 3 3、实验方法、实验方法、实验方法、实验方法 (1)(1)(1)(1)标准样品配制:标准样品配制:标准样品配制:标准样品配制:取取取取50mg50mg50mg50mg三聚氰胺标准品,以三聚氰胺标准品,以三聚氰胺标准品,以三聚氰胺标准品,以20%20%20%20%甲甲甲甲醇溶解定容至醇溶解定容至醇溶解定容至醇溶解定容至50mL50mL50mL50mL得到得到得到得到1000ppm1000ppm1000ppm1000ppm的标准溶液,使用时用的标准溶液,使用时用的标准溶液,使用时用的标准溶液,使用时用提取液提取液提取液提取液

166、(0.1%(0.1%(0.1%(0.1%三氯乙酸三氯乙酸三氯乙酸三氯乙酸) ) ) )稀释至所要的浓度。稀释至所要的浓度。稀释至所要的浓度。稀释至所要的浓度。 (2)(2)(2)(2)提取:提取:提取:提取:称取奶粉样品称取奶粉样品称取奶粉样品称取奶粉样品5g5g5g5g,加入,加入,加入,加入50ml 0.1%50ml 0.1%50ml 0.1%50ml 0.1%三氯乙酸三氯乙酸三氯乙酸三氯乙酸提取液,充分混匀,加入提取液,充分混匀,加入提取液,充分混匀,加入提取液,充分混匀,加入2mL2%2mL2%2mL2%2mL2%乙酸铅溶液,超声乙酸铅溶液,超声乙酸铅溶液,超声乙酸铅溶液,超声20mi

167、n20min20min20min。然后取部分溶液转移至。然后取部分溶液转移至。然后取部分溶液转移至。然后取部分溶液转移至10mL10mL10mL10mL离心管中,离心管中,离心管中,离心管中,8000r/min8000r/min8000r/min8000r/min离心离心离心离心10min10min10min10min,取上清液,取上清液,取上清液,取上清液3mL3mL3mL3mL过混合型阳离子交过混合型阳离子交过混合型阳离子交过混合型阳离子交换小柱换小柱换小柱换小柱(PCX)(PCX)(PCX)(PCX)。 (3)(3)(3)(3)净化净化净化净化(PCX(PCX(PCX(PCX小柱,小柱,

168、小柱,小柱,60mg/3mL)60mg/3mL)60mg/3mL)60mg/3mL):a)a)a)a)活化及平衡:活化及平衡:活化及平衡:活化及平衡:3mL3mL3mL3mL甲醇,甲醇,甲醇,甲醇,3mL3mL3mL3mL水水水水b)b)b)b)上样:加入提取液上样:加入提取液上样:加入提取液上样:加入提取液3mL3mL3mL3mLc)c)c)c)淋洗:淋洗:淋洗:淋洗:3mL3mL3mL3mL水;水;水;水;3mL3mL3mL3mL甲醇;弃去淋洗液并将小柱抽干。甲醇;弃去淋洗液并将小柱抽干。甲醇;弃去淋洗液并将小柱抽干。甲醇;弃去淋洗液并将小柱抽干。d)d)d)d)洗脱:洗脱:洗脱:洗脱:5

169、mL5%5mL5%5mL5%5mL5%氨化甲醇氨化甲醇氨化甲醇氨化甲醇(v/v)(v/v)(v/v)(v/v)洗脱。洗脱。洗脱。洗脱。(5%(5%(5%(5%氨化甲醇的配氨化甲醇的配氨化甲醇的配氨化甲醇的配制:制:制:制:5mL5mL5mL5mL氨水氨水氨水氨水+95mL+95mL+95mL+95mL甲醇甲醇甲醇甲醇) ) ) )。e)e)e)e)浓缩:浓缩:浓缩:浓缩:50505050,氮气吹干,氮气吹干,氮气吹干,氮气吹干,20%20%20%20%甲醇甲醇甲醇甲醇/ / / /水定容至水定容至水定容至水定容至2mL2mL2mL2mL,HPLCHPLCHPLCHPLC分析或衍生后分析或衍生后

170、分析或衍生后分析或衍生后GC/MSGC/MSGC/MSGC/MS分析。分析。分析。分析。 (4 4) HPLC HPLC 参考条件参考条件a)色谱柱:色谱柱:b)C8柱,柱,250 mm4.6 mm,5 m,或相当者,或相当者c)C18柱,柱,250 mm4.6 mm,5 m,或相当者。,或相当者。 b) 流动相:流动相:C8柱,离子对试剂缓冲液柱,离子对试剂缓冲液-乙腈(乙腈(85+15,体积比),体积比),混匀。,混匀。 C18柱,离子对试剂缓冲液柱,离子对试剂缓冲液-乙腈(乙腈(90+10,体积比),体积比),混匀。,混匀。 c) c) 流速:流速:1.0 mL/min1.0 mL/mi

171、n。 d) d) 柱温:柱温:4040。 e) e) 波长:波长:240 nm240 nm。 f) f) 进样量:进样量:20 L20 L。 (5 5 5 5) 标准曲线的绘制标准曲线的绘制标准曲线的绘制标准曲线的绘制 用流动相将三聚氰胺标准储备液逐级稀释得到的浓用流动相将三聚氰胺标准储备液逐级稀释得到的浓用流动相将三聚氰胺标准储备液逐级稀释得到的浓用流动相将三聚氰胺标准储备液逐级稀释得到的浓度为度为度为度为0.80.80.80.8、2 2 2 2、20202020、40404040、80 g/mL 80 g/mL 80 g/mL 80 g/mL 的标准工作液,的标准工作液,的标准工作液,的标

172、准工作液, 浓度由低到高进样检测,以峰面积浓度由低到高进样检测,以峰面积浓度由低到高进样检测,以峰面积浓度由低到高进样检测,以峰面积- - - -浓度作图,得浓度作图,得浓度作图,得浓度作图,得到标准曲线回归方程。到标准曲线回归方程。到标准曲线回归方程。到标准曲线回归方程。(6 6 6 6) 定量测定定量测定定量测定定量测定 待测样液中三聚氰胺的响应值应在标准曲线待测样液中三聚氰胺的响应值应在标准曲线待测样液中三聚氰胺的响应值应在标准曲线待测样液中三聚氰胺的响应值应在标准曲线线性范线性范线性范线性范围内围内围内围内,超过线性范围则应稀释后再进样分析。,超过线性范围则应稀释后再进样分析。,超过线

173、性范围则应稀释后再进样分析。,超过线性范围则应稀释后再进样分析。 HPLC法同步测定蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量法同步测定蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量蔬菜是一种富集硝酸盐的植物,其硝酸盐含量远蔬菜是一种富集硝酸盐的植物,其硝酸盐含量远蔬菜是一种富集硝酸盐的植物,其硝酸盐含量远蔬菜是一种富集硝酸盐的植物,其硝酸盐含量远高于其他作物,据统计,人类所摄入的硝酸盐有高于其他作物,据统计,人类所摄入的硝酸盐有高于其他作物,据统计,人类所摄入的硝酸盐有高于其他作物,据统计,人类所摄入的硝酸盐有70%70%70%70%以上来源与蔬菜。以上来源与蔬菜。以上来源与蔬菜。以上来源与蔬菜。硝酸盐和亚硝酸盐不是人体所必需

174、的营养物质,硝酸盐和亚硝酸盐不是人体所必需的营养物质,硝酸盐和亚硝酸盐不是人体所必需的营养物质,硝酸盐和亚硝酸盐不是人体所必需的营养物质,摄入量过多对人体健康产生危害。摄入量过多对人体健康产生危害。摄入量过多对人体健康产生危害。摄入量过多对人体健康产生危害。亚硝酸盐能使呼吸异常,引起高铁血红蛋白症,亚硝酸盐能使呼吸异常,引起高铁血红蛋白症,亚硝酸盐能使呼吸异常,引起高铁血红蛋白症,亚硝酸盐能使呼吸异常,引起高铁血红蛋白症,或在体内与胺类化合物结合形成致癌性化合物亚或在体内与胺类化合物结合形成致癌性化合物亚或在体内与胺类化合物结合形成致癌性化合物亚或在体内与胺类化合物结合形成致癌性化合物亚硝胺,

175、引起消化系统癌变。硝胺,引起消化系统癌变。硝胺,引起消化系统癌变。硝胺,引起消化系统癌变。仪器:仪器:仪器:仪器:高效液相色谱仪(高效液相色谱仪(高效液相色谱仪(高效液相色谱仪(Agilent1100Agilent1100Agilent1100Agilent1100型,配型,配型,配型,配UVUVUVUV检检检检测器)测器)测器)测器)色谱条件:色谱条件:色谱条件:色谱条件:色谱柱:色谱柱:色谱柱:色谱柱:Hypersil ODSHypersil ODSHypersil ODSHypersil ODS柱柱柱柱,4.6mm*250mm,5,4.6mm*250mm,5,4.6mm*250mm,5,

176、4.6mm*250mm,5m.m.m.m.流动相:流动相:流动相:流动相:0.03mol/L KH0.03mol/L KH0.03mol/L KH0.03mol/L KH2 2 2 2POPOPOPO4 4 4 4-H-H-H-H3 3 3 3POPOPOPO4 4 4 4缓冲液缓冲液缓冲液缓冲液流速:流速:流速:流速:1mL/min1mL/min1mL/min1mL/min检测波长:检测波长:检测波长:检测波长:204nm204nm204nm204nm温度:室温温度:室温温度:室温温度:室温样品的制备样品的制备将蔬菜洗净,晾干,取可食部分,切碎,用捣碎将蔬菜洗净,晾干,取可食部分,切碎,用捣

177、碎将蔬菜洗净,晾干,取可食部分,切碎,用捣碎将蔬菜洗净,晾干,取可食部分,切碎,用捣碎机制成匀浆样。机制成匀浆样。机制成匀浆样。机制成匀浆样。准确称取准确称取准确称取准确称取2-20g2-20g2-20g2-20g匀浆样于匀浆样于匀浆样于匀浆样于250mL250mL250mL250mL烧杯中,加入烧杯中,加入烧杯中,加入烧杯中,加入5mL5mL5mL5mL饱饱饱饱和硼砂溶液和和硼砂溶液和和硼砂溶液和和硼砂溶液和100mL100mL100mL100mL热水,至沸水浴中加热热水,至沸水浴中加热热水,至沸水浴中加热热水,至沸水浴中加热15min15min15min15min,并不断摇动。取出后冷至室

178、温,在加入,并不断摇动。取出后冷至室温,在加入,并不断摇动。取出后冷至室温,在加入,并不断摇动。取出后冷至室温,在加入10mL10mL10mL10mL亚亚亚亚铁氰化钾溶液,铁氰化钾溶液,铁氰化钾溶液,铁氰化钾溶液,10mL10mL10mL10mL乙酸锌溶液乙酸锌溶液乙酸锌溶液乙酸锌溶液, , , ,充分摇匀。定量充分摇匀。定量充分摇匀。定量充分摇匀。定量转至转至转至转至250mL250mL250mL250mL容量瓶中,用水定容。容量瓶中,用水定容。容量瓶中,用水定容。容量瓶中,用水定容。用抽滤装置抽滤,得无色清亮提取液,待测。用抽滤装置抽滤,得无色清亮提取液,待测。用抽滤装置抽滤,得无色清亮提

179、取液,待测。用抽滤装置抽滤,得无色清亮提取液,待测。色谱分析结果色谱分析结果色谱分析结果色谱分析结果荧光增白剂是卫生部严令禁止在食品中添加的致癌性物质。对混在面粉、面粉改良剂、面粉快速发酵粉等和食品添加剂中的检验,国家有定性及限量方法,但操作复杂,耗时长,为此建立了简便、快捷、灵敏度较好的高效液相色谱法 1 1 材料与方法材料与方法1 11 1 仪器:美国仪器:美国WATERSWATERS公司高效公司高效液相色谱仪,液相色谱仪,UV468UV468紫外检紫外检测器,测器,510510泵,泵,20102010工作软件,工作软件,SEPPAKELSEPPAKEL柱柱1 12 2 试试剂剂:1 1

180、荧荧光光增增白白剂剂标标准准液液3333号号0.1g0.1g,加加水水 溶溶 解解 , 定定 容容 至至 100mL100mL, ( 含含 荧荧 光光 增增 白白 剂剂1.0mg/ml1.0mg/ml)2 2 棕棕色色瓶瓶中中保保存存使使用用时时吸吸取取上上述述标标准准溶溶液液10 10 mLmL,置置于于100 100 mLmL容容量量瓶瓶中中,加加水水稀稀释释至刻度(相当于至刻度(相当于0.1 mg/ml0.1 mg/ml荧光增白剂)荧光增白剂)3 3 甲醇甲醇1 13 3 仪器条件:流动相仪器条件:流动相100%100%甲醇,测定波长甲醇,测定波长365nm365nm。1 14 4 操作步骤操作步骤 提提取取:将将样样品品粉粉碎碎,称称取取5.0-10.0g5.0-10.0g于于具具塞塞三三角角瓶瓶中中,加加50ml50ml水水,电电动动振振荡荡器器振振荡荡3030分分钟钟后后,调调节节pHpH至至中中性性,定定容容至至100ml; 100ml; 抽抽滤滤,弃弃去去初初滤滤液液10ml10ml,剩剩余余滤滤液液再再经经微微孔孔膜膜(0.45)(0.45)过过滤,滤液待用。滤,滤液待用。测测定定:分分别别取取标标准准溶溶液液及及样样品品提提取取液液注注入入高高效效液相色谱,进行色谱分析,液相色谱,进行色谱分析,根据保留时间及峰面积定根据保留时间及峰面积定性、定量。性、定量。

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