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液相色谱仪简介(一)液相色谱发展及分类

2013-11-18 16:46阅读:
液相色谱仪简介(一)液相色谱发展及分类

(一)高效液相色谱的历史发展
1903年,俄国植物学家MSTswett发表了题为“一种新型吸附现象及在生化分析上的应用” 的研究论文,文中第一次提出了应用吸附原理分离植物色素的新方法。1906年,他命名这种方法为色谱法。这种简易的分离技术,奠定了传统色谱法基础。高效液相色谱的发展始于20世纪60年代中后期。
二十世纪60年代末期,科克兰、哈伯、荷瓦斯、莆黑斯、里普斯克等人在经典液相色谱法和气相色谱法的基础上开发了世界上第一台高效液相色谱仪,发展起新型分离分析技术。1960年中后期,借鉴气相色谱理论和实践的发展,以及机械、光学、电子等技术上的进步,液相色谱开始活跃。到60
年代末期把高压泵和化学键合固定相用于液相色谱就出现了高效液相色谱。
1971年科克兰等人出版了《液相色谱的现代实践》一书,标志着高效液相色谱法正式建立。1975Small发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相,采用抑制型电导检测的新型离子色谱法。在此后的时间里,高效液相色谱成为最为常用的分离和检测手段,在有机化学、生物化学、医学、药物开发与检测、化工、食品科学、环境监测、商检和法检等方面都有广泛的应用。

(二)知名的液相色谱仪生产厂商
1.美国Waters
James L. Waters,行业先锋和企业家,于1958年创建了Waters公司。做过短期的大学数学教师,海军军官和项目工程师后,他在马萨诸塞州Framingham警察局的地下室中建立了他的科学仪器公司。
在开发了几种产品后,Waters公司于1963年开发了胶体渗透色谱分析(GPC)仪——GPC100。之后不久在1967年公司采用了紫外线(UV)探测和液-固填料开发出了自动化液相色谱仪ALC-100
1969年,Jim被介绍给了Dimitri DArbeloff, 当时Millipore公司的总裁 Jim 邀请 DArbeloff 加入 Waters的董事会。 有了Millipore的帮助, Waters牢牢地在分析工业领域站稳了脚跟.在接下去的五年中公司推出了好几个新产品。 Jim逐渐从日常业务中脱身,直到公司于1980年与Millipore合并,他一直是董事长。
十五年来合并后的公司努力想找到各自技术的联合点使合并发挥杠杆效应。1993年, Millipore 想出售 Waters公司。1994 年,Waters被一家投资者集团购买。受到了生产线上销售和利润增长,经济增长复苏和公司研发支出解冻的鼓舞,Waters管理层于1995年购买了公司。
1996Waters收购了总部位于特拉华州纽卡斯尔的TA仪器公司,世界热量分析和流变学仪器的主要供应商,以此进一步增强它在化工界的地位。
同时,制药行业的投资持续长期增长,这使Waters成为主要的受益者。正是在此期间,公司推出了最成功的仪器产品——Alliance HPLC系统。
1997年,Waters公司收购了总部位于英国曼彻斯特的Micromass有限公司,这家公司专业生产质谱仪器(MS),这次收购被证明是公司作出的一项重要决策。WatersMicromass通力合作,成功地把HPLC和质谱—一项重要的、日益流行的分析技术结合起来。HPLC与质谱的检测灵敏度和专属性相结合,其强大的分析能力是许多实验室必不可少的。特别是那些需要高通量处理能力的实验室更少不了它。
2002年下半年,WatersMicromass完成了一项合并计划,使得两家公司可以更紧密的进行合作。尤为值得一提的是,合并产生了一个统一的配送系统,这个配送系统在Waters公司的旗帜下把销售、服务和技术支持融为一体。这个新公司拥有强大的资源优势,能够对主要依靠LC/MS的实验室日益受到的压力作出反应。
2003年是Waters公司分析仪器行业创新的第45年,公司在提供广泛的技术种类的同时,仍继续生产四个关键领域的平台产品:仪器,化学品,软件和服务。公司最著名的品牌包括,适用于从分析到制备的SymmetryXterra色谱柱,用于固相萃取的Oaiss HLB填料,Alliance HPLCHPLC/MS系统,EmpowerMasslynx软件,ZQ质谱检测器,QuattroQ-Tof质谱和Connections性能保证程序

美国Agilent公司
(内容过长,详细可参照此链接http://wiki.mbalib.com/wiki/美国安捷伦科技公司

其他还有日本岛津、赛默飞等仪器公司的液相产品。

(三)几种常见高效液相色谱

3.1根据分离机制不同,高效液相色谱可分
1、液-液分配色谱 liquid- liquid partition chromatograph
2、液-固吸附色谱 liquid- solid adsorption chromatograph
3、离子交换色谱 ion-exchange chromatograph
4、离子对色谱 ion-pair chromatograph
5、离子色谱 ion chromatograph
6、排阻色谱 size- exclusion chromatograph
7、亲和色谱(AC) Affinity chromatograph

3.1.1分配色谱法
固定相与流动相均为液体(互不相溶);
1..基本原理:组分在固定相和流动相上的分配
2.流动相:对于亲水性固定液,采用疏水性流动相,即流动相的极性小于固定液的极性(正相 normal phase),反之,流动相的极性大于固定液的极性(反相 reverse phase)。正相与反相的出峰顺序相反;
3.固定相:早期涂渍固定液,固定液流失,较少采用;
化学键合固定相:将各种不同基团通过化学反应键合到硅胶(担体)表面的游离羟基上。C-18柱(反相柱)。
分配色谱法是四种液相色谱法中应用最广泛的一种。它类似于溶剂萃取,溶质分子在两种不相混溶的液相即固定相和流动相之间按照它们的相对溶解度进行分配。一般将分配色谱法分为液液色谱和键合相色谱两类。
液液色谱的固定相是通过物理吸附的方法将液相固定相涂于载体表面。在液液色谱中,为了尽量减少固定相的流失,选择的流动相应与固定相的极性差别很大。由此人们将固定相为极性,流动相为非极性的液相色谱称为正相液相色谱;相反的称为反相液相色谱。
键合相色谱的固定相是通过化学反应将有机分子键合在载体或硅胶表面上。目前,键合固定相一般采用硅胶为基体,利用硅胶表面的硅醇基于有机分子之间成建,即可得到各种性能的固定相。一般来说,键合的有机基团主要有两类:疏水基团、极性基团。疏水基团有不同链长的烷烃(C8C18)和 苯基等。极性基团有丙胺基、氰乙基、二醇、氨基等。与液液色谱类似,键合相色谱也分为正相键合相色谱和反相键合相色谱。

在分配色谱中,对于固定相和流动相的选择,必须综合考虑溶质、固定相和流动相三者之间分子的作用力才能获得好的分离。三者之间的相互作用力可用相对极性来定性地说明。

分配色谱主要用于分离分子量低于5000,特别是1000以下的非极性小分子物质的分析和纯化,也可用于蛋白质等生物大分子的分析和纯化,但在分离过程中容易使生物大分子变性失活。

3.1.2吸附色谱法
1.基本原理:各组分在固定相吸附剂上竞争性吸附与解吸固定相:固体吸附剂为,如硅胶、氧化铝等,较常使用的是510μm的硅胶吸附剂;
2.流动相:各种不同极性的一元或多元溶剂。
3.特点:适用于分离相对分子质量中等的油溶性试样,对具有官能团的化合物和异构体有较高选择性;
4.缺点:非线形等温吸附常引起峰的拖尾

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