《藥物分析方法與運(yùn)用》(研究生)全冊(cè)配套完整課件

《藥物分析方法與運(yùn)用》(研究生)全冊(cè)配套完整課件藥物分析方法與應(yīng)用我們的食品、藥品怎么了？農(nóng)藥殘留由于蔬果上的混合農(nóng)藥殘留，居民幾乎每天都在飲用一杯威脅健康的“農(nóng)藥雞尾酒”“大量”合成色素的添加有6種人工色素包括人們所熟知的檸檬黃、日落黃會(huì)影響兒童的智力，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致兒童的智力嚴(yán)重下降“超量”防腐劑-“長(zhǎng)壽月餅”食品防腐劑在食品中大量存在，如果大量使用和食用將對(duì)人體產(chǎn)生危害。特別是兒童、孕婦等，不宜食用那些過多使用防腐劑的食品。每人一天最多能喝幾瓶飲料？國(guó)家《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-96)上規(guī)定：苯甲酸鈉的最大添加量：0.2g/kg醫(yī)學(xué)專家的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，人體每天食用苯甲酸鈉的安全量：5mg/kg計(jì)算一下：我們一天最多能喝幾瓶？

2006年8月15日，國(guó)家藥監(jiān)局正式對(duì)外公布了“欣弗事件”的調(diào)查結(jié)果：安徽華源生物藥業(yè)有限公司違反規(guī)定生產(chǎn)，無菌檢查和熱原檢查不符合規(guī)定，是導(dǎo)致這起不良事件的主要原因?！鞍倌昶放啤甭┒窗俪鰪母忻八幍街固燮?，從抗過敏藥到醫(yī)療器械，強(qiáng)生2010年已進(jìn)行了大大小小15次召回。如何保證食品、藥品的安全？大量各類違禁藥物、殘留化合物的分析以及病源微生物的檢疫是至關(guān)重要的學(xué)習(xí)本課程的目的

通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握食品藥品分析中現(xiàn)代儀器分析原理和方法；熟悉各類藥品的特性；了解相應(yīng)的藥物法規(guī)和藥典的基本內(nèi)容。本課程的考核方式課堂交流與課后思考題占40%出勤率占15%期末考試占45%（提交研究論文）

本課程的教學(xué)參考資料——圖書《藥物分析方法及應(yīng)用》

馬廣慈主編《藥物分析》安登魁主編《藥物分析》劉文英主編《藥物分析》

盛龍生等主編《生物藥物分析》

何華主編《現(xiàn)代藥物分析選論》

安登魁主編藥物分析的參考資料——圖書《中藥制劑分析》魏璐雪主編《中藥分析學(xué)》王強(qiáng)主編《現(xiàn)代藥品檢驗(yàn)學(xué)》馬劍文等主編《生物技術(shù)制藥》熊宗貴主編《實(shí)用藥物分離鑒定手冊(cè)》沈克溫主編《PharmaceuticalAnalysis—ModernMethods》《AnalyticalProfilesofDrugSubstances》藥物分析的參考資料——期刊分析化學(xué)（ChineseJournalofAnalyticalChemistry),1972年創(chuàng)刊藥物分析雜志（ChineseJournalofPharmaceuticalAnalysis),1981年創(chuàng)刊中國(guó)藥學(xué)雜志（ChinesePharmaceuticalJournal),1953年創(chuàng)刊藥學(xué)學(xué)報(bào)（ActaPharmaceuticalSinica),1953年創(chuàng)刊TheAnalyst,1876年創(chuàng)刊，UKAnalyticalAbstracts，1960年創(chuàng)刊，UKAnalyticalBiochemistry，1960年創(chuàng)刊，USAJournalofAnalyticalToxicology,1977創(chuàng)刊，USA藥物的參考資料——數(shù)據(jù)庫(kù)資源CAS（ChemicalAbstractService)系統(tǒng)（)是目前世界上最完整、最權(quán)威、更新最快的化學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)CA（ChemicalAbstacts）光盤數(shù)據(jù)庫(kù)BA（BiologicalAbstacts）光盤數(shù)據(jù)庫(kù)CPICD（中國(guó)藥學(xué)文摘光盤數(shù)據(jù)庫(kù)）CMMCC（中文生物醫(yī)學(xué)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)）TTD(藥靶數(shù)據(jù)庫(kù)）Drugbank（藥物數(shù)據(jù)庫(kù)）PharmGKB（藥物基因組數(shù)據(jù)庫(kù)）Drugbank數(shù)據(jù)庫(kù)PharmGKB第一章藥物分析導(dǎo)論藥物分析導(dǎo)論——藥物分析的性質(zhì)（一）

藥物是指用于預(yù)防、治療、診斷人類疾病，有目的地調(diào)節(jié)人的生理機(jī)能并規(guī)定有適應(yīng)癥、用法和用量的物質(zhì)。包括中藥材、中藥飲片、中成藥、化學(xué)原料藥及其制劑、抗生素、生物制藥、放射性藥品、血清制品和診斷藥品等。藥物分析導(dǎo)論——藥物分析的性質(zhì)藥物分析是運(yùn)用化學(xué)、物理化學(xué)或生物化學(xué)的方法和技術(shù)研究化學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)明確的合成藥物、天然藥物和生物藥物及其制劑的質(zhì)量控制方法的學(xué)科。藥物分析研究?jī)?nèi)容為藥物的檢驗(yàn)、藥物穩(wěn)定性、生物利用度，藥物臨床監(jiān)測(cè)以及生物藥物檢定等多方面的定性定量分析；也包括毒物分析，運(yùn)動(dòng)員的興奮劑檢測(cè)等。藥物分析導(dǎo)論——藥物分析的任務(wù)藥品質(zhì)量檢驗(yàn)——基本任務(wù)（1）對(duì)藥物生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)控（2）對(duì)藥物制成品的質(zhì)量檢驗(yàn)（3）對(duì)藥物貯運(yùn)過程的質(zhì)量監(jiān)測(cè)（4）對(duì)臨床用藥進(jìn)行監(jiān)護(hù)藥物分析導(dǎo)論——藥物分析的任務(wù)新藥研發(fā)——重要任務(wù)（1）藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立與修訂（2）藥品穩(wěn)定性研究（3）藥代動(dòng)力學(xué)研究（4）生物利用度研究藥物分析導(dǎo)論——藥物分析的任務(wù)臨床藥物分析

——為相關(guān)學(xué)科提供幫助（1）治療藥物監(jiān)測(cè)(TDM)

（2）臨床藥理學(xué)(ClinicalPharmacology)

（3）臨床藥劑學(xué)(ClinicalPharmaceutics)藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中常用的

分析方法

容量分析法重量分析法色譜分析法光譜分析法電化學(xué)分析法現(xiàn)代儀器分析技術(shù)經(jīng)典化學(xué)分析方法分子生物學(xué)技術(shù)藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中常用的

分析方法色譜分析法經(jīng)典色譜法現(xiàn)代色譜法紙色譜法(PC)薄層色譜法(TLC)柱色譜法(CC)氣相色譜法(GC)高效毛細(xì)管電泳法(HPCE)高效液相色譜法(HPLC)藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中常用的

分析方法紫外—可見分光光度法(UV—Vis)紅外分光光度法(IR)原子吸收分光光度法(AAS)原子發(fā)射分光光度法(AES熒光分析法(Fluor)質(zhì)譜法(MS)核磁共振法(NMR)光譜分析法(波譜分析法)藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中常用的

分析方法電泳雜交技術(shù)生物芯片PCR技術(shù)分子生物學(xué)技術(shù)免疫熒光技術(shù)蛋白相互作用藥物分析導(dǎo)論——藥物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家對(duì)藥品質(zhì)量、規(guī)格及檢驗(yàn)方法所作的技術(shù)規(guī)定，是藥品生產(chǎn)、供應(yīng)、使用、檢驗(yàn)和藥政管理部門共同遵循的法定依據(jù)。藥物分析導(dǎo)論——藥物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)判斷一個(gè)藥品的質(zhì)量是否符合藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，必須全面考察以下三方面的檢驗(yàn)結(jié)果，只要有任何一項(xiàng)不符合規(guī)定要求，即為不合格品。鑒別：依據(jù)藥品的化學(xué)結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)進(jìn)行某些特殊反應(yīng)或測(cè)試某些專屬的物理常數(shù)，來判斷藥品的真?zhèn)危粰z查：對(duì)生產(chǎn)中或引進(jìn)的雜質(zhì)，按照藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行檢查，判斷藥品的純度是否符合限量要求；含量測(cè)定：采用化學(xué)分析方法或物理方法，測(cè)定藥品的有效成分含量是否符合規(guī)定的含量標(biāo)準(zhǔn)。

藥物分析概論——藥物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為了保證藥品的質(zhì)量，我國(guó)制定了三級(jí)藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，藥品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家管理藥品生產(chǎn)和管理的依據(jù)，具有法定的約束力。《中華人民共和國(guó)藥典》，簡(jiǎn)稱《中國(guó)藥典》《中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)》

簡(jiǎn)稱《部頒標(biāo)準(zhǔn)》

地方各省、市、自治區(qū)的《地方藥品標(biāo)準(zhǔn)》藥物分析導(dǎo)論——中國(guó)藥典的基本內(nèi)容我國(guó)自建國(guó)以來，分別于1953、1963、1977、1985、1990、1995、2000、2005年、2010年《中國(guó)藥典》，2010.10.1開始正式執(zhí)行2010版。英文名：ChinesePharmacopeia，縮寫為ChP（2010）藥物分析導(dǎo)論——中國(guó)藥典的基本內(nèi)容《中國(guó)藥典》2010年版分為一、二、三部一部為中藥（收載品種2165種）二部為化學(xué)藥（收載品種2271種）三部為生物制品（收載品種131種）藥物分析導(dǎo)論——中國(guó)藥典的基本內(nèi)容藥典的內(nèi)容凡例（GeneralNotices）正文（Monographs）附錄（Appendix）索引（Index）藥物分析導(dǎo)論——中國(guó)藥典（2000版）示例藥物分析導(dǎo)論——中國(guó)藥典（2000版）示例藥物分析導(dǎo)論——常見的國(guó)外藥典進(jìn)出口藥品檢驗(yàn)或仿制國(guó)外藥品標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可供參考的國(guó)外藥典有：美國(guó)藥典（TheUnitedStatesPharmacopeia,USP,目前31版)美國(guó)國(guó)家處方集(TheNationalFormulary,NF，目前26版)英國(guó)藥典（BritishPharmacopeia,BP，目前為2004年版)歐洲藥典(EuropeanPharmacopeia，EP，目前為第52版)日本藥局方(JapanesePharmacopeia，JP，目前為15版)…../pharmacopeia/bp.asp藥物分析導(dǎo)論——藥物分析工作的基本程序藥品檢驗(yàn)工作的基本程序： 準(zhǔn)備、取樣、性狀、鑒別、雜質(zhì)檢查、含量測(cè)定、檢驗(yàn)記錄和檢驗(yàn)報(bào)告。

藥物分析導(dǎo)論——藥物分析工作的基本程序取樣（Sample）方法：要考慮取樣的科學(xué)性、真實(shí)性與代表性

基本原則均勻、合理特殊裝置如固體原料藥用取樣探子取樣取樣量設(shè)樣品總件數(shù)為x

x≤3時(shí)，每件取樣

3＜x≤300時(shí)，按ｘ＋１隨機(jī)取樣

x﹥300時(shí)，按ｘ／２＋１隨機(jī)取樣藥物分析導(dǎo)論——藥物分析工作的基本程序性狀（Description）項(xiàng)下記述藥品的：

1.外觀、臭、味和穩(wěn)定性；

2.物理常數(shù)，包括溶解度、旋光、比重等；例：苯甲酸

[性狀]本品為白色有絲光的鱗片或針狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末；質(zhì)輕；無臭或微臭；在熱空氣中微有揮發(fā)性；水溶液顯酸性反應(yīng)。本品在乙醇、氯仿或乙醚中易溶，在沸水中溶解，在水中微溶。熔點(diǎn)本品的熔點(diǎn)（附錄ⅣC）為121.0～124.5℃。藥物分析導(dǎo)論——藥物分析工作的基本程序鑒別（Identification）

判斷已知藥物及其制劑的真?zhèn)?。判斷一種藥品不能只根據(jù)一種鑒別試驗(yàn)，必須經(jīng)過幾種特征試驗(yàn)才能作出判斷性結(jié)論。例：苯甲酸

[鑒別]（1）取本品約0.2g，加4%氫氧化鈉溶液15ml，振搖，濾過，濾液中加三氯化鐵試液2滴，即生成赭色沉淀。（2）本品的紅外光吸收?qǐng)D譜應(yīng)與對(duì)照的圖譜(光譜集233圖)一致。藥物分析導(dǎo)論——藥物分析工作的基本程序雜質(zhì)檢查（Tests）在保證藥品的有效和安全的原則下，允許藥品在生產(chǎn)和貯藏過程引入的微量雜質(zhì)的存在，亦稱限度檢查或純度檢查。藥物分析導(dǎo)論——藥物分析工作的基本程序含量測(cè)定（Assay）采用化學(xué)分析方法或物理分析方法準(zhǔn)確測(cè)定藥物的有效成分的含量。測(cè)定方法一般力求簡(jiǎn)便快速，易于推廣和掌握。藥物分析導(dǎo)論——藥物分析工作的基本程序檢驗(yàn)報(bào)告必須有檢驗(yàn)人員、復(fù)核人員及部門負(fù)責(zé)人簽名或蓋章，必要時(shí)由檢驗(yàn)單位蓋章。1.原始記錄必須真實(shí)，不得涂改，包括藥品名稱、批號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、藥品來源、取樣方法、包裝、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)等；2.檢驗(yàn)報(bào)告書必須完整，簡(jiǎn)潔，包括記錄內(nèi)容、鑒別、檢查、含量測(cè)定、結(jié)論等。藥物分析導(dǎo)論——藥物分析工作的基本程序示例一：經(jīng)全面檢驗(yàn)，“維生素C”的質(zhì)量符合中國(guó)藥典（2005版）的規(guī)定示例二：經(jīng)全面檢驗(yàn)，本品為“葡萄糖”；乙醇溶液的澄清度項(xiàng)不符合規(guī)定，其他各項(xiàng)檢驗(yàn)均符合中國(guó)藥典（2005年版）的規(guī)定。可改作“口服葡萄糖”用，但不得供制備注射劑用。示例三：經(jīng)全面檢驗(yàn)，本品為“葡萄糖注射液”，其熱原檢查不符合中國(guó)藥典（2005年版）的規(guī)定，不得供藥用。示例四：送檢單位只要求做“維生素B12注射液”的pH值檢驗(yàn)，pH值為5.5，“pH值”項(xiàng)符合中國(guó)藥典（2005年版）的規(guī)定（pH值應(yīng)為4.0～6.0）。藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理誤差：實(shí)際測(cè)定結(jié)果與真實(shí)值之間的差。系統(tǒng)誤差：方法誤差、儀器誤差、人為誤差、

試劑誤差偶然誤差：分布呈高斯曲線分布，也稱隨機(jī)誤差3.過失誤差：藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確度：測(cè)定值與真實(shí)值接近的程度，是由絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差來表示1.絕對(duì)誤差：2.相對(duì)誤差：藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理精密度：表示2個(gè)或2個(gè)以上平行測(cè)定值相互之間接近的程度，即測(cè)定結(jié)果的重現(xiàn)性。平均偏差：相對(duì)偏差：標(biāo)準(zhǔn)偏差：

藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理有效數(shù)字：包括該數(shù)據(jù)中所有可確定的數(shù)字和第一個(gè)可疑的數(shù)字。

藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理可疑數(shù)據(jù)——過失誤差的判斷

在測(cè)定結(jié)果中有時(shí)會(huì)有偏離平均值很多的測(cè)定值，對(duì)可疑數(shù)據(jù)的取舍一般采用以下三種方法。四倍法：藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理2.Q檢驗(yàn)法：藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理3.格魯布斯（Grubbs）T檢驗(yàn)法：藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理分析方法的準(zhǔn)確性——系統(tǒng)誤差的判斷1.t檢驗(yàn)

（1）

平均值（X）與標(biāo)準(zhǔn)值的比較（μ）藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理（2）

兩組數(shù)據(jù)的平均值比較（同一個(gè)樣品）藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理2.F檢驗(yàn)藥物分析導(dǎo)論——藥物分析中的數(shù)據(jù)處理相關(guān)與相關(guān)系數(shù)：

當(dāng)r=+1或-1時(shí)，表示所有點(diǎn)處于同一直線上；當(dāng)r=0時(shí)，表示排列雜亂無章或在一條曲線上；當(dāng)r

>0時(shí)，稱為正相關(guān)；當(dāng)r<0時(shí)，稱為負(fù)相關(guān)。第二章色譜法導(dǎo)論一、色譜法概述二、基本術(shù)語(yǔ)三、色譜理論概述四、分離條件的選擇2024/9/4

隨著科學(xué)的進(jìn)步，某些關(guān)系到人們生命安全的生物藥品，尤其是注射藥品和生物工程產(chǎn)品等，都需要高度純化。但是，經(jīng)典的分離方法（如萃取、結(jié)晶等）很難滿足需要。色譜法應(yīng)運(yùn)而生。產(chǎn)生的必然性《色譜技術(shù)叢書》傅若農(nóng)主編汪正范劉虎威副主編本叢書包括共23個(gè)分冊(cè)：《色譜分析概論》(第二版）傅若農(nóng)《色譜柱技術(shù)》(第二版）

劉國(guó)詮余兆樓《毛細(xì)管電泳技術(shù)及應(yīng)用》(第二版）陳義《高效液相色譜方法及應(yīng)用》(第二版）于世林《氣相色譜方法及應(yīng)用》(第二版）劉虎威《液相色譜檢測(cè)方法》（第二版）云自厚歐陽(yáng)津張曉彤《氣相色譜檢測(cè)方法》（第二版）吳烈鈞《色譜定性與定量》（第二版）汪正范《色譜聯(lián)用技術(shù)》（第二版）

汪正范楊樹民等《離子色譜方法與應(yīng)用》（第二版）牟世芬劉克納丁曉靜《平面色譜方法及應(yīng)用》（第二版）何麗一《色譜分析樣品處理》（第二版）王立汪正范

《色譜儀器維護(hù)與故障排除》（第二版）

吳方迪《制備色譜技術(shù)及應(yīng)用》袁黎明《親和色譜方法及應(yīng)用》

于世林《裂解氣相色譜方法及應(yīng)》金熹高《色譜手性分離技術(shù)及應(yīng)》

鄧玉林《氣相色譜在石油化工中的應(yīng)用》楊海鷹《色譜在環(huán)境分析中的應(yīng)用》

江桂斌牟世芬《色譜在食品安全分析中的應(yīng)用》王緒卿吳永寧《色譜在生命科學(xué)中的應(yīng)用》

廖杰錢小紅《色譜在藥物分析中的應(yīng)用》田頌九胡昌勤《色譜在無機(jī)材料分析中的應(yīng)用》

胡凈宇梅一飛2024/9/4一、

色譜法概述

色譜法是一組相關(guān)技術(shù)的總稱，又叫做色譜分離、層析法，是一種高效而有用的分離技術(shù)。2024/9/4碳酸鈣石油醚色譜帶植物色素的石油醚提取液

發(fā)展史創(chuàng)始人：茨維特1906紙色譜薄層色譜氣相色譜高效液相色譜離子色譜、凝膠色譜、親和色譜2024/9/4混合物樣品流動(dòng)相固定相2024/9/4色譜法分離原理

分配系數(shù)K分配過程物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間發(fā)生的吸附、脫附和溶解、揮發(fā)的過程分配系數(shù)K在一定的溫度和壓力下，組分在兩相之間達(dá)到分配平衡時(shí)的濃度比當(dāng)K=1時(shí)，組分在固定相和流動(dòng)相中濃度相等；當(dāng)K>1時(shí)，組分在固定相中的濃度大于在流動(dòng)相中的濃度；當(dāng)K<1時(shí)，組分在固定相中的濃度小于在流動(dòng)相中的濃度。物理意義：組分保留程度的量度:K值小，先出柱子

K值大，后出柱子影響因素：K只與固定相、溫度或壓力有關(guān)，

與兩相體積、柱管特性和所用儀器無關(guān)。

cs：組分在固定相中的濃度cM：組分在流動(dòng)相中的濃度圖

不同K值對(duì)兩組份分離的影響ΔK值比較小ΔK值比較大不同物質(zhì)在兩相間具有不同的分配系數(shù)分配系數(shù)是色譜分離的依據(jù)二、色譜基本術(shù)語(yǔ)2024/9/4峰峰高基線峰寬半峰寬峰面積標(biāo)準(zhǔn)偏差σ峰面積相對(duì)保留時(shí)間色譜基本術(shù)語(yǔ)保留時(shí)間tR：進(jìn)樣到出現(xiàn)色譜峰的時(shí)間保留體積VR：進(jìn)樣到出現(xiàn)色譜峰時(shí)消耗流動(dòng)相的體積死時(shí)間t0：流動(dòng)相流過色譜柱的時(shí)間死體積V0：色譜柱的空隙體積相對(duì)保留時(shí)間t’R：

t’R=tR-t0

相對(duì)保留體積V’R；

V’R=VR-V0

VR=tR*uu——流動(dòng)相流動(dòng)線速度2024/9/4分配比（容量因子或容量比）k在一定的溫度和壓力下，組分在兩相之間達(dá)到分配平衡時(shí)，組分在兩相中的質(zhì)量比ms：組分在固定相中的質(zhì)量；mM：組分在流動(dòng)相中的質(zhì)量；k與固定相,流動(dòng)相性質(zhì)及柱溫有關(guān)；與流速，柱尺寸無關(guān)分配系數(shù)K與分配比k的關(guān)系式中：VM：流動(dòng)相的體積；Vs：色譜中表示固定液的體積

或吸附劑的表面容量；

β:相比；稱為相比率，它也是反映色譜柱柱型特點(diǎn)的參數(shù)。對(duì)填充柱，=6~35；對(duì)毛細(xì)管柱，=60~6002024/9/4k與tr、t0相關(guān)，

可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得分配比k與保留時(shí)間t的關(guān)系2024/9/4相對(duì)保留值（分離因子）r：r由兩個(gè)組分的熱力學(xué)性質(zhì)決定，與色譜柱的長(zhǎng)短粗細(xì)無關(guān)fs=0.95～1.05，色譜峰為對(duì)稱峰fs<0.95,前延峰fs>1.05，拖尾峰2024/9/4對(duì)稱因子fst三、色譜理論概述熱力學(xué)理論：塔板理論——平衡理論（基礎(chǔ)）

動(dòng)力學(xué)理論：速率理論——vanDeemter方程2024/9/4

最早由Martin等人1952年提出塔板理論，把色譜柱比作一個(gè)精餾塔，沿用精餾塔中塔板的概念來描述組分在兩相間的分配行為，同時(shí)引入理論塔板數(shù)作為衡量柱效率的指標(biāo)。塔板理論（platetheory）塔板理論：（四個(gè)假設(shè)）

色譜柱存在多個(gè)塔板，在每個(gè)塔板上，組分分配瞬間達(dá)到平衡流動(dòng)相間歇式（脈動(dòng)式）進(jìn)入色譜柱，每次進(jìn)氣一個(gè)塔板體積樣品和流動(dòng)相均加在第0號(hào)塔板上，且忽略樣品沿柱方向的縱向擴(kuò)散分配系數(shù)在各塔板上是常數(shù)。2024/9/4理論塔板數(shù)的計(jì)算和測(cè)定

色譜柱長(zhǎng)：L，虛擬的塔板間距離：H，色譜柱的理論塔板數(shù)：n，則三者的關(guān)系為：

理論塔板數(shù)n——組分流過色譜柱時(shí)，在兩相間進(jìn)行平衡分配的總次數(shù)2024/9/4由此可知，組分保留時(shí)間越長(zhǎng)，峰形越窄，理論塔板數(shù)越大，所以n和H做為描述色譜柱效能的指標(biāo)，高柱效有大的n值和小的H值

理論塔板高度

H——為使組分在柱內(nèi)兩相間達(dá)到一次分配平衡所需要的柱長(zhǎng)從熱力學(xué)角度解釋了色譜流出曲線的形狀和濃度極大點(diǎn)的位置，闡明了分配比k與柱效的關(guān)系，提出了評(píng)價(jià)柱效高低的n和H的計(jì)算式塔板理論有助于我們形象的理解色譜的分離過程。導(dǎo)出理論塔板數(shù)的計(jì)算公式，作為柱效的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

為了消除死時(shí)間的影響，通常使用有效理論塔板數(shù)n有效和有效塔板高度H有效作為色譜柱效能指標(biāo)2024/9/4塔板理論的貢獻(xiàn)：塔板理論不足：做出了四個(gè)與實(shí)際不相符的假設(shè)，忽略了組分在兩相中傳質(zhì)和擴(kuò)散的動(dòng)力學(xué)過程

只定性給出塔板高度的概念，卻無法解釋塔板高度的影響因素

排除了一個(gè)重要參數(shù)——流動(dòng)相的流速u，因而無法解釋柱效與流速關(guān)系，更無法提出降低板高的途徑

2024/9/4速度理論：速率理論是1956年荷蘭學(xué)者VanDeemter等提出，因此又稱作VanDeemter方程運(yùn)用流體分子規(guī)律研究色譜過程中產(chǎn)生色譜峰擴(kuò)展的因素，導(dǎo)出了理論塔板高度與流動(dòng)相線速度的關(guān)系，揭示了影響塔板高度的動(dòng)力學(xué)因素

2024/9/4渦流擴(kuò)散項(xiàng)縱向擴(kuò)散項(xiàng)傳質(zhì)阻抗項(xiàng)A——渦流擴(kuò)散項(xiàng)：固定相填充不均勻引起的擴(kuò)散2024/9/4產(chǎn)生原因：流動(dòng)相攜樣品進(jìn)柱，遇到來自固定相顆粒的阻力→路徑不同→渦流擴(kuò)散

影響因素：固體顆粒越小，填充越均勻，A項(xiàng)越小B——分子擴(kuò)散項(xiàng)：分子沿色譜柱軸向擴(kuò)散引起

的色譜帶展寬2024/9/4產(chǎn)生原因：峰在固定相中被流動(dòng)相推動(dòng)向前、展開→兩邊濃度差

C——傳質(zhì)阻力項(xiàng)：組分在流動(dòng)相和固定相之間傳質(zhì)的阻力2024/9/4產(chǎn)生原因：樣品在氣液兩相分配，樣品未及溶解就被帶走，從而造成峰擴(kuò)張2024/9/4A項(xiàng)（顆粒度和柱床填裝的優(yōu)良程度）線速度U

（mm/sec）最低HETP=>最優(yōu)化的塔板數(shù)C項(xiàng)（傳質(zhì)）B項(xiàng)（軸向擴(kuò)散）三項(xiàng)加在一起最終得到的“vanDeemter曲線”VanDeemteer方程式VanDeemteer方程式優(yōu)點(diǎn)：—吸收了塔板理論的有效成果——H，—從動(dòng)力學(xué)角度較好地解釋了影響柱效的因素速率理論的意義：為柱型的研究和發(fā)展提供理論依據(jù)為操作條件的選擇提供理論指導(dǎo)為色譜柱的填充提供理論指導(dǎo)2024/9/4四、分離條件的選擇色譜柱對(duì)樣品分離效果，可以從三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：1、有較低的塔板高度H或較大的理論塔板數(shù)n2、有較好的選擇性α3、分離度R的大小2024/9/4選擇性：分離兩種組分的調(diào)整保留時(shí)間之比，用選擇因子α表示，即為相對(duì)保留

值r

2024/9/4α

越大，兩個(gè)組分分離效果越好分離度R：衡量混合物中兩個(gè)成分的分離程度，是一個(gè)綜合指標(biāo)，考慮了保留時(shí)間和峰寬2024/9/42024/9/4分離度R與n的平方根成正比，增加柱長(zhǎng)可以改進(jìn)分離度，但同時(shí)引起峰展寬。故在達(dá)到一定的R時(shí)應(yīng)使用短一些的色譜柱；增加n的另一種方法是減小色譜柱的H值。容量因子k值較大，對(duì)R有利。選擇因子a越大，柱選擇性越好，分離效果越好；增大a值是提高分離度的有效辦法2024/9/4分離條件的選擇103思考討論題色譜流出曲線（色譜圖）中，相鄰兩峰之間的距離是由分配系數(shù)還是由擴(kuò)散速率決定的？為什么？另外一個(gè)因素會(huì)對(duì)色譜圖造成什么影響？第三章氣相色譜法

(GasChromatography,

GC)2024/9/4一、氣相色譜儀概述二、色譜柱三、檢測(cè)器四、定性、定量方法五、應(yīng)用1947年Janák發(fā)明第一臺(tái)氣相色譜儀，分析揮發(fā)性烴類化合物。1952年Martin和James發(fā)明了第一個(gè)氣相色譜檢測(cè)器TCD。用來檢測(cè)脂肪酸的分離。1958年Gloay首次提出毛細(xì)管柱，同年，Mcwillian和Harley同時(shí)發(fā)明了FID，Lovelock發(fā)明了氬電離檢測(cè)器（AID）。1960年Lovelock提出電子俘獲檢測(cè)器（ECD）。1966年Brody等發(fā)明了FPD。20世紀(jì)80年代，彈性石英毛細(xì)管柱的快速?gòu)V泛應(yīng)用。20世紀(jì)90年代，由于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和軟件的飛速發(fā)展，從而使氣相色譜成為快速、靈敏的分析儀器之一。一、氣相色譜儀概述——發(fā)展氣相色譜儀分類2024/9/4氣相色譜儀結(jié)構(gòu)2024/9/4載氣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)分離系統(tǒng)載氣系統(tǒng)——獲得純凈、流速穩(wěn)定的載氣。包括載氣、壓力計(jì)、流量計(jì)及氣體凈化裝置。2024/9/4各類凈化器2024/9/42024/9/4進(jìn)樣系統(tǒng)2024/9/4柱分離系統(tǒng)：柱分離系統(tǒng)是色譜分析的心臟部分。分離柱包括填充柱和毛細(xì)管柱。柱材料包括金屬、玻璃、融熔石英、Teflon等柱溫：是影響分離的最重要的因素2024/9/42024/9/4恒溫：45oC程序升溫：30~180oC恒溫：145oC溫度低，分離效果較好，但分析時(shí)間長(zhǎng)程序升溫，分離效果好，且分析時(shí)間短溫度高，分析時(shí)間短，但分離效果差程序升溫與恒溫對(duì)分離的影響比較溫度對(duì)分離效果的影響2024/9/4二、色譜柱氣相色譜柱是色譜儀的分離系統(tǒng)色譜柱分兩類：填充柱毛細(xì)管柱2024/9/4

2024/9/4不銹鋼填充柱玻璃填充柱0.53mm0.32mm0.25mm…..石英毛細(xì)管柱固定相2024/9/4常用的吸附劑2024/9/4固定液2024/9/4

固定液：高沸點(diǎn)難揮發(fā)有機(jī)化合物，種類繁多。(1)對(duì)固定液的要求

應(yīng)對(duì)被分離試樣中的各組分具有不同的溶解能力，較好的熱穩(wěn)定性，并且不與被分離組分發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)。

(2)選擇的基本原則

“相似相溶”，選擇與試樣性質(zhì)相近的固定相。(3)固定液分類方法2024/9/4

如按化學(xué)結(jié)構(gòu)、極性、應(yīng)用等的分類方法。在各種色譜手冊(cè)中，一般將固定液按有機(jī)化合物的分類方法分為：脂肪烴、芳烴、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等，(4)最高最低使用溫度

高于最高使用溫度易分解，溫度低呈固體；(5)混合固定相

對(duì)于復(fù)雜的難分離組分通常采用特殊固定液或?qū)煞N甚至兩種以上配合使用；(6)固定液的相對(duì)極性2024/9/4

規(guī)定：角鯊?fù)椋ó惾椋┑南鄬?duì)極性為零，

β，β’—氧二丙睛的相對(duì)極性為100.2024/9/4HP-1、HP-5、HP-5ms色譜柱HP-1色譜柱固定相為：100%-二甲基聚硅氧烷；HP-5色譜柱固定相為：（5%）-二苯基（95%）-二甲基聚硅氧烷；HP-5ms柱的固定相為：（5%）-二苯基（95%）-二甲基亞芳基硅氧烷共聚物ms柱熱穩(wěn)定性能比普通色譜柱好一些。2024/9/42024/9/4填充柱和毛細(xì)柱的特點(diǎn)對(duì)比材料填充柱的材料為不銹鋼或玻璃管毛細(xì)柱的材料為柔性石英管外觀填充柱的內(nèi)徑粗，一般2～3毫米；長(zhǎng)度一般0.5～3米毛細(xì)柱的內(nèi)徑細(xì)，0.2～0.53毫米；長(zhǎng)度一般15～100米填充柱和毛細(xì)柱的特點(diǎn)對(duì)比內(nèi)部

填充柱內(nèi)有涂過固定液的填料，會(huì)形成氣阻

毛細(xì)柱為空管，固定液涂在毛細(xì)管的內(nèi)管壁

表面，氣阻很小分離效率

填充柱低，塔板數(shù)一般不超過2000/米

毛細(xì)柱高，塔板數(shù)一般達(dá)幾萬流量

填充柱的流量一般為20～30毫升/分

毛細(xì)柱的流量一般為0.2～5毫升/分2024/9/42024/9/4毛細(xì)管柱填充柱三、氣相色譜檢測(cè)器2024/9/4

色譜儀的關(guān)鍵部件之一，種類較多，原理和結(jié)構(gòu)各異。有的具有廣普性，有的具有高選擇性，僅對(duì)某類物質(zhì)有高響應(yīng)。1、檢測(cè)器特性

濃度型檢測(cè)器：測(cè)量的是載氣中通過檢測(cè)器組分濃度瞬間的變化，檢測(cè)信號(hào)值與組分的濃度成正比。質(zhì)量型檢測(cè)器：測(cè)量的是載氣中某組分進(jìn)入檢測(cè)器的速度變化，即檢測(cè)信號(hào)值與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器組分的質(zhì)量成正比。檢測(cè)器的類型熱導(dǎo)檢測(cè)器

(Thermalconductivitydetector,TCD);氫火焰離子化檢測(cè)器(Flameionizeddetector,FID);電子捕獲檢測(cè)器

(Electroncapturedetector,ECD);火焰光度檢測(cè)器(Flamephotometricdetector,FPD);氮磷檢測(cè)器（NPD）也稱熱離子檢測(cè)器(Thermionicdetector,TID);具有定性功能的檢測(cè)器（聯(lián)用技術(shù)）2024/9/4

熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）2024/9/42024/9/42024/9/4

氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）2024/9/4

有機(jī)物在火焰中電離形成離子流，根據(jù)離子流的出現(xiàn)和大小進(jìn)行分析2024/9/4

電子捕獲檢測(cè)器（ECD）2024/9/42024/9/42024/9/4最常用檢測(cè)器的排名TCD和FID一直是互為第1、2位的，是二個(gè)最常用的檢測(cè)器ECD和FPD基本上互為穩(wěn)居第3、4位NPD和PID為第5、6位其他檢測(cè)器有MSD、HID及AED2024/9/4FTIR、2024/9/4檢測(cè)器的分類檢測(cè)方法工作原理檢測(cè)器應(yīng)用范圍物理常數(shù)法熱導(dǎo)系數(shù)差異熱導(dǎo)檢測(cè)器TCD所有化合物氣相電離法火焰電離火焰電離檢測(cè)器FID有機(jī)物熱表面電離氮磷檢測(cè)器NPD氮、磷化合物化學(xué)電離電子捕獲檢測(cè)器ECD電負(fù)性化合物光電離光電離檢測(cè)器PID所有化合物光度法原子發(fā)射原子發(fā)射檢測(cè)器AED多元素分子發(fā)射火焰光度檢測(cè)器FPD硫、磷化合物分子吸收傅立葉變換紅外光譜FTIR紅外吸收化合物分子吸收紫外檢測(cè)器UVD紫外吸收化合物電化學(xué)法電導(dǎo)變化電導(dǎo)檢測(cè)器ELCD鹵、硫、氮化合物質(zhì)譜法電離和質(zhì)量色散質(zhì)量選擇檢測(cè)器MSD所有化合物2024/9/4四、定性、定量分析GC分析對(duì)象是在氣化室溫度下能生成氣態(tài)的物質(zhì)。為保護(hù)色譜柱、降低噪聲、防止生成新物質(zhì)（雜峰），需要在進(jìn)樣前對(duì)樣品進(jìn)行處理。水、乙醇和可能被柱強(qiáng)烈吸附的極性物，會(huì)使柱效下降非揮發(fā)性成份，會(huì)產(chǎn)生噪聲，同時(shí)慢慢分解，產(chǎn)生雜峰。穩(wěn)定性差的組分，可能生成新物質(zhì)，形成雜峰。2024/9/4色譜圖2024/9/4定性分析方法2024/9/42024/9/42024/9/4保留指數(shù)計(jì)算公式

[lgt’(x)

–lgt’(N)][lgt’(N+1)-lgt’(N)]2024/9/4I=100N+2024/9/42024/9/4定量分析方法2024/9/4峰面積2024/9/42024/9/4定量分析方法2024/9/4定量分析方法2024/9/4定量分析方法2024/9/42024/9/42024/9/4五、氣相色譜法的優(yōu)點(diǎn)：速度快、分離效能高、靈敏度高2024/9/4外標(biāo)法測(cè)定柴油成分藏青蒿精油的GC譜2024/9/4用C6～C20正構(gòu)烷烴計(jì)算I值2024/9/4氣相色譜儀2024/9/4氣相色譜儀2024/9/4安捷倫6850氣相色譜儀2024/9/42024/9/4安捷倫6850界面完成儀器參數(shù)設(shè)置2024/9/4安捷倫6850界面完成儀器參數(shù)設(shè)置和工作狀況監(jiān)控任務(wù)2024/9/42024/9/4安捷倫6850界面完成儀器參數(shù)設(shè)置6850數(shù)據(jù)再處理界面2024/9/46850數(shù)據(jù)報(bào)告2024/9/4課堂思考與練習(xí)：毛細(xì)管柱的柱效明顯高于填充柱，是不是填充柱可以被取代了？如果不是，請(qǐng)寫出理由？實(shí)驗(yàn)室需要采購(gòu)一臺(tái)GC，主要對(duì)大氣中的CO、CO2、NO等進(jìn)行檢測(cè)，請(qǐng)問應(yīng)該必須選配什么檢測(cè)器？第四章液相色譜

（LiquidChromatogrphy，LC）一、液相色譜概述二、儀器結(jié)構(gòu)三、溶劑優(yōu)化和梯度洗脫四、定性和定量分析2024/9/42024/9/4液固色譜液液色譜一、液相色譜與氣相色譜的比較相同之處——基本概念一致：

保留因子k、塔板數(shù)n、塔板高度H、分離度R、選擇性a2024/9/4LC與GC的不同之處GCLC流動(dòng)相氣體液體應(yīng)用范圍可揮發(fā)性物質(zhì)，熱穩(wěn)定性好化合物（約占有機(jī)物的20%）高沸點(diǎn)、非揮發(fā)性物質(zhì)、熱不穩(wěn)定化合物、離子型化合物、高聚物（約占有機(jī)物的70-80%）分離作用流動(dòng)相載氣是惰性氣體，不參與分配平衡過程，樣品只與固定相相互作用

流動(dòng)相參與分配平衡，與固定相爭(zhēng)奪樣品分子，對(duì)于提高選擇性又增加了一個(gè)因素流動(dòng)相的擴(kuò)散性樣品在氣體中的擴(kuò)散性極強(qiáng)，柱外效應(yīng)可以忽略溶質(zhì)在液相中的傳質(zhì)速度慢，柱外效應(yīng)不可忽視樣品分析量分析量小，不宜用于大量制備樣品容易回收，適于大量制備儀器技術(shù)成熟，價(jià)格低廉缺乏通用檢測(cè)器，儀器比較復(fù)雜，價(jià)格昂貴2024/9/4液相色譜的分類2024/9/41、液固吸附色譜2024/9/42、液液分配色譜2024/9/4化學(xué)鍵合固定相類型

化學(xué)鍵合固定相:目前應(yīng)用最廣、性能最佳的固定相；

a.硅氧碳鍵型：≡Si—O—Cb.硅氧硅碳鍵型：≡Si—O—Si—

C

穩(wěn)定，耐水、耐光、耐有機(jī)溶劑，應(yīng)用最廣；

c.硅碳鍵型：≡Si—Cd.硅氮鍵型：≡Si—N正相液相色譜流動(dòng)相極性小于固定相極性極性小的組分先流出，極性大的組分后流出固定相是改性硅膠、氰基柱流動(dòng)性主要是正己烷等適用于分離極性化合物2024/9/4正相色譜分離條件正相色譜的流動(dòng)相沖洗順序：

正己烷<乙醚<乙酸乙酯<異丙醇極性弱的組分先流出2024/9/4反相液相色譜流動(dòng)相極性大于固定相極性極性大的組分先流出，極性小的后流出固定相是十八烷基鍵合硅膠（C18柱）流動(dòng)相為：甲醇、乙腈、四氫呋喃等適合分離非極性、中等極性化合物2024/9/4反相色譜分離條件反相色譜的流動(dòng)相沖洗順序：H2O<甲醇<乙腈<丙醇<異丙醇<四氫呋喃

常用組成：甲醇-H2O，乙腈-H2O極性大疏水性小的先流出2024/9/4高速逆流色譜(HSCCC)2024/9/4HSCCC利用了一種特殊的流體動(dòng)力學(xué)(單向流體動(dòng)力學(xué)平衡)現(xiàn)象。高速逆流色譜(HSCCC)2024/9/4為一根100多米長(zhǎng)的螺旋空管，注入互不相溶的兩相溶劑中的一相作為固定相，然后作行星運(yùn)動(dòng)；同時(shí)不斷注入另一相（流動(dòng)相），由于行星運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力場(chǎng)使得固定相保留在螺旋管內(nèi)，流動(dòng)相則不斷穿透固定相；這樣兩相溶劑在螺旋管中實(shí)現(xiàn)高效的接觸、混合、分配和傳遞。樣品中各組分在兩相中的分配比不同，因而能使樣品中各組分得到分離。3、離子色譜法2024/9/4離子交換色譜固定相2024/9/4離子交換色譜流動(dòng)相2024/9/4流動(dòng)相常使用水緩沖溶液、甲醇、或乙醇同水緩沖溶液混合使用；緩沖溶液中鈉、鉀的檸檬酸鹽，磷酸鹽、碳酸鹽等酸性緩沖液或堿性緩沖液4、凝膠色譜（又稱排阻色譜）2024/9/42024/9/4凝膠色譜2024/9/45.親和色譜法（AC）親和色譜是利用生物大分子和固定相表面存在某種特異性親和力，進(jìn)行選擇性分離的一種方法。它通常是在載體（無機(jī)或有機(jī)填料）表面先鍵合一種具有一般反應(yīng)性能的所謂間隔臂（如環(huán)氧、聯(lián)氨等）；隨后，再連接上配基（酶、抗原或激素等）。這種固載化的配基將只能和具有親和力特性吸附的生物大分子相互作用而被保留，沒有這種作用的分子不被保留。2024/9/42024/9/4液相色譜分離類型的選擇2024/9/42024/9/4二、高效液相色譜儀（HPLC）Waters的HPLC系統(tǒng)2024/9/42024/9/42024/9/4安捷倫的最新的HPLC2024/9/42024/9/4高壓輸液系統(tǒng)

輸液泵的穩(wěn)定性直接關(guān)系到分析結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性

。2024/9/4進(jìn)樣系統(tǒng)2024/9/4液相色譜柱

色譜柱是液相色譜實(shí)現(xiàn)分離的核心部件，要求柱效高、柱容量大和性能穩(wěn)定。柱效能與柱的結(jié)構(gòu)、填料特性、填充質(zhì)量和使用條件有關(guān)。2024/9/4常用分離柱2024/9/4

柱體為直型不銹鋼管，見下圖

柱子裝填得好壞對(duì)柱效影響很大。對(duì)于細(xì)粒度的填料（＜20μm）一般采用勻漿填充法裝柱，先將填料調(diào)成勻漿，然后在高壓泵作用下，快速將其壓入裝有洗脫液的色譜柱內(nèi)，經(jīng)沖洗后，即可備用。HPLC常用色譜柱2024/9/42024/9/4色譜柱化學(xué)材料與柱性能的關(guān)系色譜柱柱效的測(cè)定2024/9/4測(cè)定柱效的方法2024/9/4正確使用色譜柱(一)2024/9/4正確使用色譜（二）2024/9/4色譜柱的存放2024/9/4色譜柱的故障與異常2024/9/4檢測(cè)器

HPLC檢測(cè)器用來連續(xù)監(jiān)測(cè)經(jīng)色譜柱分離后的流出物的組分和含量變化的裝置。2024/9/4常用的檢測(cè)器紫外-可見檢測(cè)器熒光檢測(cè)器電化學(xué)檢測(cè)器質(zhì)譜檢測(cè)器蒸發(fā)光散射檢測(cè)器示差折光檢測(cè)器選擇性破壞性通用性紫外-可見檢測(cè)器（UV）是最常用的檢測(cè)器利用化合物的最大吸收波長(zhǎng)進(jìn)行檢測(cè)從200nm到800nm波長(zhǎng)范圍進(jìn)行連續(xù)掃描非破壞性，樣品經(jīng)檢測(cè)后可回收2024/9/42024/9/4熒光檢測(cè)器（Flourescence，F(xiàn)L）具有非常高的靈敏度和良好的選擇性，檢測(cè)濃度可達(dá)ng/ml只適于能產(chǎn)生熒光衍生物物質(zhì)的檢測(cè)是痕量分析理想的檢測(cè)器信號(hào)依賴于檢測(cè)條件，限制了FL的廣泛使用2024/9/4電化學(xué)檢測(cè)器(Electrochemicaldetector，ECD)基于化合物產(chǎn)生的電流或電壓的變化，主要用于離子色譜法的檢測(cè)；用于容易氧化合還原的有機(jī)化合物；靈敏度高，檢測(cè)限量可達(dá)10-12g/ml；常用于酚類和芳香胺的測(cè)定，對(duì)溶劑純度要求很高；電極表面可能發(fā)生吸附、催化反應(yīng)，工作電極需常清洗，使用壽命不長(zhǎng)。2024/9/4質(zhì)譜檢測(cè)器(Massspectrometrydetector,

MS)靈敏度、選擇性、通用性豆很好，可以提供化合物的分子量和結(jié)構(gòu)信息；儀器價(jià)格昂貴，對(duì)操作條件有一定的要求。2024/9/4蒸發(fā)光散射檢測(cè)器樣品經(jīng)霧化器蒸發(fā)成為微粒氣霧流，用強(qiáng)光照射，檢測(cè)散射光適合無紫外吸收、無電活性和不發(fā)熒光的樣品的檢測(cè)2024/9/4示差折光檢測(cè)器(Refractiveindexdetector,RID)利用組分與流動(dòng)相折光率的差異進(jìn)行檢測(cè)，為濃度性檢測(cè)器；幾乎對(duì)所有物質(zhì)都有響應(yīng)；可用分面積歸一化法進(jìn)行未知成分的定量分析；靈敏度不高，且不能用于梯度洗脫；使用于制備性HPLC。2024/9/4其他的檢測(cè)器（較少使用）化學(xué)反應(yīng)檢測(cè)器放射性檢測(cè)器旋光檢測(cè)器小角激光散射檢測(cè)器核磁共振檢測(cè)器2024/9/4三、溶劑優(yōu)化和梯度洗脫溶劑的選擇——溶劑的純度高——不能引起柱效損失或保留特性變化——對(duì)樣品有適宜的溶解度——溶劑的粘度要低——必須與檢測(cè)器匹配溶劑的處理——溶劑的純化——溶劑的脫氣——緩沖溶劑的處理2024/9/4溶劑優(yōu)化2024/9/4溶劑優(yōu)化2024/9/4溶劑優(yōu)化2024/9/4梯度洗脫梯度洗脫的實(shí)質(zhì)是通過不斷的變化流動(dòng)相的強(qiáng)度，來調(diào)整混合樣品中各組分的k值，是所有色譜帶都以最佳平均的k值通過色譜柱，達(dá)到好的分離效果。等同于氣相色譜中的程序升溫，在液相色譜中，溶質(zhì)的k值是通過溶質(zhì)的極性、pH值和離子強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)的。2024/9/4梯度洗脫

在HPLC分析時(shí)，流動(dòng)相的組成在色譜運(yùn)行過程中不斷地變化，最常用的是二元溶劑系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：—增加樣品保留范圍的寬度，滿足0.5<k’<20的要求；—適用于大分子量的樣品，如肽、蛋白、合成湖和物等；—可分離含強(qiáng)保留的成分，如中藥成分的分析—可在柱上富集稀的樣品。2024/9/4梯度洗脫缺點(diǎn)：

—對(duì)設(shè)備要求高，不同儀器的分離結(jié)構(gòu)存在差異；—基線隨著流動(dòng)相組成的改變?nèi)菀装l(fā)生漂移；—對(duì)檢測(cè)器有要求，有些檢測(cè)器不能用于梯度洗脫；—梯度洗脫要求色譜系統(tǒng)兩相能迅速達(dá)到平衡，有些柱-溶劑系統(tǒng)不宜使用梯度洗脫，如硅膠正相色譜法；2024/9/4梯度洗脫形式2024/9/42024/9/4流動(dòng)相起始濃度對(duì)梯度洗脫分離的影響四、定性和定量分析定性分析利用標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行對(duì)照定性：

—利用保留特性

—利用不同柱比較

與其他方法結(jié)合定性：—利用化學(xué)反應(yīng)定性—收集峰的流出物，進(jìn)行IR、MS、NMR鑒別

—液-質(zhì)聯(lián)用儀

2024/9/4定性和定量分析定量分析峰面積歸一化法：

與GC不同（GC檢測(cè)器對(duì)各化合物的響應(yīng)一致），HPLC檢測(cè)器不是質(zhì)量檢測(cè)器，對(duì)各組分的靈敏度不同，需用校正因子校正

2024/9/4定性和定量分析外標(biāo)法：樣品與標(biāo)準(zhǔn)品在相同的條件下分別進(jìn)行HPLC測(cè)定，計(jì)算峰面積比。2024/9/4定性和定量分析內(nèi)標(biāo)法：在被檢測(cè)的樣品中加入已知的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行HPLC的測(cè)定，計(jì)算面積比

內(nèi)標(biāo)物的要求：

—在待測(cè)樣品中不存在—與樣品各組分完全分離—與待測(cè)物的保留時(shí)間相近—與待測(cè)物峰的大小相近—不與待測(cè)物中各組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)—純度高，貯存時(shí)穩(wěn)定2024/9/4定性和定量分析內(nèi)加法：加進(jìn)已知量的待測(cè)物的純物質(zhì)，將混合物進(jìn)行HPLC分離，該待測(cè)物增加的峰面積與加進(jìn)的純物質(zhì)的量成正比。2024/9/4高效液相色譜的優(yōu)缺點(diǎn)2024/9/4優(yōu)點(diǎn)：1、檢測(cè)的分辨率和靈敏度高，分析速度快，重復(fù)性好，定量精度高2、應(yīng)用范圍廣，適用于分析高沸點(diǎn)、大分子、強(qiáng)極性、熱穩(wěn)定性差的化合物缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，要用各種填料柱，分析生物大分子和無機(jī)離子困難，流動(dòng)相消耗大且多為有毒性

HPLC的應(yīng)用

1.環(huán)境中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量分析固定相：薄殼型硅膠(37～50m)

流動(dòng)相：正己烷流速：1.5mL/min

色譜柱：50cm2.5mm(內(nèi)徑)

檢測(cè)器：差示折光檢測(cè)器

可對(duì)水果、蔬菜中的農(nóng)藥殘留量進(jìn)行分析。2.稠環(huán)芳烴的分析

稠環(huán)芳烴多為致癌物質(zhì)。

固定相：C18流動(dòng)相：20%甲醇-水～100%甲醇分離條件：線性梯度淋洗，2%/min

流速：1mL/min

柱溫：50oC

柱壓：70104Pa

檢測(cè)器：紫外檢測(cè)器2024/9/4討論課（10月12日）目前，有不少地溝油流向市場(chǎng)，如果你是一名檢測(cè)人員，應(yīng)該怎樣進(jìn)行檢測(cè)？要求：1）4～5人一組，10月12日，每組6～8min2）報(bào)告中包括檢測(cè)的物質(zhì)、實(shí)驗(yàn)流程、可靠性3）在10月11日晚上12點(diǎn)之前將ppt發(fā)到nanpeng@2024/9/4謝謝！第五章

吸收光譜一、光譜分析概述二、吸收光譜基本原理

三、紫外-可見光譜四、紅外光譜一、光譜分析概述光譜分析主要為：原子光譜、分子光譜2024/9/4原子光譜：原子外層電子在不同能級(jí)間運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生線狀光譜電子能級(jí)與振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)綜合效應(yīng)，產(chǎn)生帶狀光譜分子光譜：分子外層電子在不同能級(jí)間運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生2024/9/4吸收、發(fā)射與熒光光譜吸收光譜：原子或分子吸收特定波長(zhǎng)的光后躍遷至更高能級(jí)，光強(qiáng)減弱。發(fā)射光譜：處于激發(fā)態(tài)的原子回到低能級(jí)，放出相應(yīng)波長(zhǎng)的光。熒光光譜：吸收光至激發(fā)態(tài)，又回到基態(tài)放出波長(zhǎng)稍長(zhǎng)的光。2024/9/4光譜分析分類原子光譜分子光譜

AAS

AES吸收其他發(fā)光紫外可見紅外熒光磷光化學(xué)發(fā)光

AFS光的基本性質(zhì)2024/9/4

射線x射線紫外光紅外光微波無線電波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105可見光紫外光譜區(qū)（UV）：200~400nm可見光譜區(qū)（Vis）：400~760nm紅外光譜區(qū)（IR）：2.5~25μm單色光、復(fù)合光、光的互補(bǔ)2024/9/4單色光復(fù)合光光的互補(bǔ)單一波長(zhǎng)的光由不同波長(zhǎng)的光組合而成的光若兩種不同顏色的單色光按一定的強(qiáng)度比例混合得到白光，那么就稱這兩種單色光為互補(bǔ)色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)。藍(lán)黃紫紅綠紫黃綠綠藍(lán)橙紅藍(lán)綠物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系2024/9/4完全吸收完全透過吸收黃色光光譜示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光二、吸收光譜的基本原理光是否被物質(zhì)吸收，取決于

光子的能量

物質(zhì)的結(jié)構(gòu)2024/9/4

分子吸收光譜是由于分子中能級(jí)的躍遷產(chǎn)生的。在分子中有電子躍遷能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)2024/9/42024/9/4物質(zhì)對(duì)光的吸收物質(zhì)對(duì)光的吸收滿足Plank條件h

S2S1S0S3E2E0E1E3光吸收曲線吸收曲線：吸光度隨波長(zhǎng)變化的曲線。吸收曲線的特點(diǎn)：——不同的物質(zhì)因其分析結(jié)構(gòu)不同而具有不同的吸收曲線；——同一物質(zhì)，濃度不同，其吸收曲線的形狀和λmax的位置不變，但在同一波長(zhǎng)下吸光度隨濃度的增大而增大?！涨€是吸光度法選擇測(cè)量波長(zhǎng)的依據(jù)。2024/9/42024/9/4Cr2O72-、MnO4-的吸收曲線300400500600700

/nm350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2Absorbance3502024/9/4苯和甲苯在環(huán)己烷中的吸收曲線苯(254nm)甲苯(262nm)A

230250270吸收光譜的性質(zhì)：不同物質(zhì)吸收光譜的形狀以及

max不同——定性分析的基礎(chǔ)同一物質(zhì)，濃度不同時(shí)，吸收光譜的形狀相同，Amax不同——定量分析的基礎(chǔ)2024/9/46004005000.1000.2000.3000.400光吸收基本定律:朗伯-比爾定律朗伯定律:(1760)

A=lg(I0/It)=k1b

當(dāng)入射光的

,吸光物質(zhì)的c

一定時(shí),溶液的吸光度A與液層厚度b成正比.2024/9/4比爾定律(1852)

A=lg(I0/It)=k2c

當(dāng)入射光的

,液層厚度b

一定時(shí),溶液的吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c成正比.朗伯-比爾定律吸光度A：表征物質(zhì)對(duì)光吸收程度的量

A=lgIi/I0=-lgT=bcA--吸光度

--摩爾吸光系數(shù)C--被測(cè)物濃度Ii--入射光強(qiáng)2024/9/4

T--透過率

b--液層厚度（光程長(zhǎng)度）

I0--透射光強(qiáng)吸光度A、透射比T與濃度c的關(guān)系2024/9/4AT(%)cA=kbc1.00.80.60.40.2100

80

60

40

20

用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定未知溶液的濃度時(shí)，發(fā)現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)曲線常發(fā)生彎曲（尤其當(dāng)溶液濃度較高時(shí)），這種現(xiàn)象稱為朗伯—比耳定律的偏離。

引起這種偏離的兩大類因素：

——物理性因素

——化學(xué)性因素

2024/9/4偏離朗伯—比耳定律的原因工作曲線三、紫外-可見光譜2024/9/4（一）電子躍遷類型σ軌道電子：化合物中的單鍵電子π軌道電子：化合物中的雙鍵電子n

軌道電子：雜原子上未成鍵的孤對(duì)電子2024/9/4各種躍遷所需要的能量：σ

σ*>nσ*≥π

π*>nπ*

（二）有機(jī)化合物紫外光譜結(jié)構(gòu)解析2024/9/4

1.可獲得的結(jié)構(gòu)信息（1）200-400nm無吸收峰。飽和化合物，單烯。（2）

270-350nm有吸收峰，（ε=10-100）醛酮n→π*

躍遷產(chǎn)生的。（3）

250-300nm有中等強(qiáng)度的吸收峰（ε=200-2000），

芳環(huán)的特征吸收。（4）

200-250nm有強(qiáng)吸收峰（ε

104），表明含有一個(gè)共軛體系。2.光譜解析注意事項(xiàng)(1)確認(rèn)

max，并算出㏒ε，初步估計(jì)屬于何種吸收帶；

(2)觀察主要吸收帶的范圍，判斷屬于何種共軛體系；(3)乙?；灰?024/9/4B帶：262nm(ε302)274nm(ε2040)261nm(ε300)(4)pH值的影響:加NaOH紅移→酚類化合物，烯醇;加HCl蘭移→苯胺類化合物。3.共軛烯吸收的計(jì)算值2024/9/4共軛醛、酮紫外吸收(K帶)的計(jì)算2024/9/42024/9/44.立體結(jié)構(gòu)順式：λmax=280nm；εmax=10500反式：λmax=295.5nm；εmax=29000共平面產(chǎn)生最大共軛效應(yīng)，εmax大5.互變異構(gòu)：酮式：λmax=204nm；無共軛烯醇式：λmax=243nm2024/9/42024/9/42024/9/4示例：吸收波長(zhǎng)計(jì)算2024/9/42024/9/4松香酸235～248nm左旋海松酸260～283nm紫外吸收光譜用來決定雙鍵的位置，既簡(jiǎn)單又有效，例如：如：2024/9/4α-紫羅蘭酮β-紫羅蘭酮<2024/9/4四、紅外光譜

以紅外光波長(zhǎng)（λ）或波長(zhǎng)的倒數(shù)——波數(shù)（cm-1）為橫坐標(biāo)，用透光率（T）為縱坐標(biāo)做圖，就得到了紅外吸收光譜（簡(jiǎn)稱IR）。紅外吸收光譜的波數(shù)范圍為400～4000cm-1。作用應(yīng)用：有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)解析。定性：基團(tuán)的特征吸收頻率；定量：特征峰的強(qiáng)度；2024/9/4

分子吸收光譜是由于分子中能級(jí)的躍遷產(chǎn)生的。在分子中有:

電子能級(jí)振動(dòng)能級(jí)

轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)(一）吸收光譜的基本原理2024/9/4乙酸苯酯的紅外光譜

4000350030002500200018001600140012001000800600

2.53456789101215

100500T（%）σ/cm-1Λ(μm)2024/9/4紅外吸收峰產(chǎn)生的原因

分子中的一個(gè)化學(xué)鍵可有幾種不同的振動(dòng)形式，每種振動(dòng)形式都可產(chǎn)生紅外吸收峰?；瘜W(xué)鍵的振動(dòng)形式分為兩大類——伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)。分子的振動(dòng)能級(jí)（量子化）：

E振=（V+1/2）h

V：化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率；

：振動(dòng)量子數(shù)。2024/9/4伸縮振動(dòng)（stretchingvibration）彎曲振動(dòng)(bendingvibration)

2024/9/4

一個(gè)化合物在IR譜中吸收峰的數(shù)目取決于分子振動(dòng)自由度。自由度是指描述有機(jī)分子中所有原子(n)在空間位置所需坐標(biāo)總數(shù)(3n)。分子振動(dòng)自由度是自由度減去分子平動(dòng)自由度和分子轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。

分子振動(dòng)自由度非線性分子3n-6

線性分子3n-52024/9/4

對(duì)稱伸縮νs=3652cm-1

不對(duì)稱伸縮

νas=3756cm-1

面內(nèi)彎曲δ=

1595cm-1例如：

H2O（非線形分子）分子振動(dòng)自由度:3×3-6=32024/9/44000 3000 1500600水分子的紅外光譜圖不對(duì)稱伸縮對(duì)稱伸縮變形振動(dòng)2024/9/4二氧化碳的IR光譜CO2（線形分子）分子振動(dòng)自由度:3×3-5=4

O=C=OO=C=OO=C=OO=C=O

對(duì)稱伸縮振動(dòng)反對(duì)稱伸縮振動(dòng)面內(nèi)彎曲振動(dòng)

面外彎曲振動(dòng)不產(chǎn)生吸收峰2349667667

因此O=C=O的IR光譜只有2349和667/cm二個(gè)吸收峰2024/9/42024/9/4紅外光譜吸收峰的兩大區(qū)域

4000～1330cm－1：特征譜帶區(qū)，或稱為官能團(tuán)區(qū)（functionalgroupregion），官能團(tuán)的特征吸收峰較多，是紅外光譜分析的主要依據(jù)。1330～650cm-1：指紋區(qū)（fingerprintregion），單鍵的彎曲振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰，對(duì)分子結(jié)構(gòu)的鑒定提供重要信息。2024/9/4紅外光譜的分區(qū)4000-2500cm-1:X-H單鍵的伸縮振動(dòng)區(qū)。2500-2000cm-1:為叁鍵和累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)2000-1500cm-1:為雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)1500-600cm-1:主要提供C-H彎曲振動(dòng)的信息2024/9/4鍵化合物類型頻率范圍

cm-1-C-H=C-H=C-H

C-HC=CC

CC=CC-OC=OO-H

N-HC-NC

N-NO2烷烴烯烴芳香烴炔烴烯烴炔烴芳香烴醇，醚，羧酸，酯醛，酮，羧酸，酯游離醇，酚形成氫鍵的醇，酚羧酸胺胺腈硝基化合物2850-2960,1350-14703020-3080（m），675-10003000-3100（m），675-87033001640-1680(v)2100-2260(v)1500,1600(v)1080-13001690-17603610-3640(v)3200-3600(寬)2500-3000(寬)3300-3500（m）1180-13602210-2260(v)1515-1560,1345-13852024/9/4紅外吸收峰的強(qiáng)度

紅外光譜中吸收峰的強(qiáng)度主要取決于化合物的吸收特征。如果化合物的分子在吸收紅外光后的振動(dòng)過程中引起偶極矩的變化越大，則吸收峰越強(qiáng)。例如，由電負(fù)性相差較大的原子構(gòu)成的C=O、C=N、C-N、C-O等，振動(dòng)時(shí)引起偶極矩的變化較大，紅外吸收峰一般都很強(qiáng)，而C—C、C—H的吸收峰較弱。另外，吸收峰也隨躍遷幾率的增加而增強(qiáng)，所以樣品的濃度增大，吸收峰也會(huì)增強(qiáng)。2024/9/4紅外光譜的吸收強(qiáng)度

2024/9/4紅外吸收強(qiáng)度及其表示符號(hào)

摩爾消光系數(shù)（ε）強(qiáng)度符號(hào)＞200很強(qiáng)VS75~200強(qiáng)S25~75中等M5~25弱W0~5很弱VW2024/9/4（二）各類化合物的紅外光譜圖1.烴類化合物2.含氧化合物3.胺類化合物2024/9/4

烯烴的n（C=C）吸收峰；1640～1680cm-1；

炔烴的n（C≡C）吸收峰：2100～2200cm-1；

取代烯烴或炔烴相當(dāng)對(duì)稱時(shí)，n（C=C）或n（C≡C）不會(huì)引起偶極矩的變化，而無吸收峰

烷烴中n（Csp3-H）在2800～3000cm-1；

烯烴的n（Csp2-H）在3000～3100cm-1；

炔烴的n（Csp-H）在3300cm-1

。

1.

烴類化合物2024/9/41-庚烯紅外光譜

2.5345678910121540003500300025002000