色譜技術發(fā)展現(xiàn)狀.doc

色譜技術發(fā)展現(xiàn)狀小組成員：陳景楊、王梓吉一、 概述色譜法是一種高效能的物理分離技術，它利用混合物中的各組分在互不相容的兩相（固定相和流動相）之間的分配的差異而使混合物得到分離的一種方法。利用色譜分離技術再加上檢測技術、定量分析的儀器就是色譜儀。近年來多種高新技術的引入，各類色譜儀器在性能、結(jié)構(gòu)和技術參數(shù)等各方面都有了極大提高。色譜分析技術就是根據(jù)被測樣品（混合物）的性質(zhì)，選擇適當?shù)牧鲃酉?、固定相和其他操作條件，利用色譜儀的分離系統(tǒng)將樣品中的各個組分分離開來，然后利用檢測系統(tǒng)對各組分進行定性、定量分析。它具有高分辨率、高靈敏度、樣品量少且速度較快、結(jié)果準確等優(yōu)點，是分析混合物的有效方法。目前比較成熟的色譜儀器主要是氣相色譜儀與高效液相色譜儀兩大類。兩者最顯著差異就是在流動相的選擇上，氣相色譜僅能用于氫氣、氦氣等少數(shù)幾種性質(zhì)相近的氣體，而高效液相色譜可供選擇的溶劑多種多樣，可通過改變其極性、黏性、pH值、濃度等調(diào)節(jié)兩相之間的分配差異，進而有效地改善分離條件；另一方面，正是由于流動相的差異，導致氣相色譜儀只能用于被氣化物質(zhì)的分離和檢測，而液相色譜的樣品無需氣化而直接導入色譜柱進行分離、檢測，特別適用于氣化時易分解的物質(zhì)的分離、分析。 二、 氣相色譜三、 高效液相色譜高效液相色譜 (HPLC)是目前應用最多的色譜分析方法，它是在經(jīng)典色譜法的基礎上，引用了氣相色譜的理論，使用粒徑更細的固定相填充色譜柱，提高色譜柱的塔板數(shù)，并以高壓驅(qū)動流動相，同時柱后連有高靈敏度的檢測器，可對流出物進行連續(xù)檢測?，F(xiàn)代高效液相色譜儀由高壓輸液泵、進樣系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、色譜柱、檢測器、數(shù)據(jù)處理與記錄系統(tǒng)等部分組成。它的工作流程是高壓泵將流動相以穩(wěn)定的流速（或壓力）輸送至分離系統(tǒng)，樣品溶液經(jīng)進樣器進入流動相，被流動相載入色譜柱內(nèi)，由于樣品溶液中的各組分在兩相中分配系數(shù)或吸附力大小的不同而被分離成單個組分依次從柱內(nèi)流出，通過檢測器時樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號傳送到數(shù)據(jù)處理與記錄系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析。與經(jīng)典液相柱色譜裝置比較，它具有高效、快速、靈敏等特點。四、 發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢色譜技術是現(xiàn)代儀器分析的重要研究領域之一，由于其獨特、高效、快速的分離特性，已成為物理、化學分析不可缺少的重要工具。進入2l世紀以來，色譜技術的發(fā)展已漸趨成熟，基礎性的創(chuàng)新成果十分有限，但技術性的進步一直在進行著，尤其是與行業(yè)相關的應用性研究仍然十分活躍，以專用色譜柱、自控技術和計算機技術等為基礎發(fā)展起來的各類試樣預處理系統(tǒng)和專用分析系統(tǒng)的標準化與商品化結(jié)果，使得這些新技術和新方法的應用變得越來越便利。1. 新的固定相的研究和應用固定相和流動相是色譜法的主角，新固定相的研究不斷擴展著色譜法的應用領域，如手性固定相使色譜法能夠分離和測定手性化合物；反相固定相沒有死吸附，可以簡單地分離和測定血漿等生物藥品；小顆粒、高性能微粒固定相的出現(xiàn)使分離效率大大提高；2. 色譜柱 色譜柱是色譜法分離分析的一個關鍵部件，色譜柱性能的提升直接影響分離分析的速度和效率，目前細內(nèi)徑毛細管色譜柱應用越來越廣泛，大大提高了分析速度；同時為了滿足各種應用需求，專用色譜柱產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)；3. 儀器方面(1) 自動化程度進一步提高，特別是EPC（電子程序壓力流量控制系統(tǒng)） 技術已作為基本配置在許多廠家的氣相色譜儀上安裝，從而為色譜條件的再現(xiàn)、優(yōu)化和自動化提供了更可靠更完善的支持；(2) 色譜儀器上的許多功能進一步得到開發(fā)和改進，如大體積進樣技術，液體樣品的進樣量可達500微升；超高壓輸液泵的使用；檢測器也不斷改進，靈敏度進一步提高，同時新型選擇性檢測器得到應用；與功能日益強大的工作站相配合，色譜采樣速率顯著提高，最高已達到200赫茲，這為快速色譜分析提供了保證；(3) 色譜工作站配備了多種軟件平臺提供人機交互界面，擁有強大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，同時還參與儀器的控制；另外部分工作站已實現(xiàn)網(wǎng)絡化，這為數(shù)據(jù)遠程傳輸、數(shù)據(jù)共享和儀器遠程控制提供可能；(4) 與應用結(jié)合更緊密的專用色譜儀等專用分析系統(tǒng)的商品化是近兩年儀器發(fā)展的另一個特點。從石油化工、環(huán)境監(jiān)測、海關到食品檢測各個領域，都有廠家提供相應的專用系統(tǒng)。專用系統(tǒng)的出現(xiàn)，在客觀上大大降低了標準分析方法應用的門檻，為全行業(yè)質(zhì)量指標的控制創(chuàng)造了基本條件，廠家也由此獲得了足夠的利益。(5) 色譜儀模塊化技術的應用，不同模塊互相組合可以實現(xiàn)不同的功能，使色譜儀功能更加靈活多樣，用戶可根據(jù)自身需要配備相應模塊，無需更換儀器，減低了成本；(6) 小型化、便攜式色譜儀產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)，這種微型便攜式色譜儀體積小、重量輕，便于攜帶，分析速度快，保留時間以秒計，適合于有毒有害氣體的監(jiān)測和工藝過程的質(zhì)量控制，既可以作為實驗氣相色譜儀，也可以作為在線工業(yè)色譜儀，同時有較高的靈敏度，最低檢測限為10級。4. 色譜聯(lián)用技術色譜聯(lián)用技術包括色譜-色譜聯(lián)用、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用和色譜-光譜聯(lián)用等。色譜-色譜聯(lián)用是指多種不同類型的色譜組成的聯(lián)用系統(tǒng)，又稱為多維色譜(Multi-Dimensional Chromatography)，其主要作用是提高色譜分辨能力和峰容量。與光譜儀、質(zhì)譜儀等分析儀器相比，色譜儀的突出優(yōu)點是多組分混合物分離、分析能力較強，其分析靈敏度與質(zhì)譜接近，比光譜儀高，而且造價低，使用方便，但其最大的不足在于難于分析未知物，因此將色譜與光譜儀、質(zhì)譜儀聯(lián)合使用，優(yōu)勢互補。這種聯(lián)用技術具有靈敏度高、分析速度快和鑒別能力強的特點，可同時完成待測組分的分離和鑒定，特別適用于多組分混合物中未知組分的定性和定量分析，判斷化合物的分子結(jié)構(gòu)，準確地測定化合物的分子量。五、 應用高效液相色譜法只要求樣品能制成溶液，不受樣品揮發(fā)性的限制，流動相可選擇的范圍寬，固定相的種類繁多，因而可以分離熱不穩(wěn)定、非揮發(fā)性、離解和非離解以及各種分子量范圍的物質(zhì)。與試樣預處理技術相配合，HPLC所達到的高分辨率和高靈敏度，使分離和同時測定性質(zhì)上十分相近的物質(zhì)成為可能，從而能夠分離復雜相體中的微量成分。隨著固定相的發(fā)展，有可能在充分保持生化物質(zhì)活性的條件下完成其分離，HPLC已經(jīng)成為解決生化分析問題最有前途