上下兩篇文章共分為了四個部分:色譜法總論、氣相色譜法、高效液相色譜法、質譜分析法,共涉及了104個色譜分析的相關知識點,內容都是幹貨適合收藏反複查閱。
與yu氣qi相xiang色se譜pu法fa相xiang比bi,液ye相xiang色se譜pu法fa不bu受shou樣yang品pin揮hui發fa性xing和he熱re穩wen定ding性xing及ji相xiang對dui分fen子zi質zhi量liang的de限xian製zhi,隻zhi要yao求qiu把ba樣yang品pin製zhi成cheng溶rong液ye即ji可ke,非fei常chang適shi合he於yu分fen離li生sheng物wu大da分fen子zi、離li子zi型xing化hua合he物wu,不bu穩wen定ding的de天tian然ran產chan物wu以yi及ji其qi他ta各ge種zhong高gao分fen子zi化hua合he物wu等deng。此ci外wai,液ye相xiang色se譜pu的de流liu動dong相xiang不bu僅jin起qi到dao使shi樣yang品pin沿yan色se譜pu柱zhu移yi動dong的de作zuo用yong,而er且qie與yu固gu定ding相xiang一yi樣yang,與yu樣yang品pin分fen子zi發fa生sheng選xuan擇ze性xing的de相xiang互hu作zuo用yong,這zhe就jiu為wei控kong製zhi和he改gai善shan分fen離li條tiao件jian提ti供gong了le一yi個ge額e外wai的de可ke變bian因yin素su。而er氣qi相xiang色se譜pu法fa采cai用yong的de流liu動dong相xiang是shi惰duo性xing氣qi體ti,對dui組zu分fenû有親和力,僅起運載作用。
高壓、高速、高效、高靈敏度、高沸點、熱不穩定有機及生化試樣的高效分離分析方法。
高壓輸液係統、進樣係統、分離係統、檢測係統、數據處理係統。
低壓脫氣法(電磁攪拌、水泵抽空,可同時加熱或向溶劑吹氮氣)、吹氦氣脫氣法和超聲波脫氣法等。
用兩種(或多種)butongjixingderongji,zaifenliguochengzhonganyidingchengxulianxugaibianliudongxiangzhongrongjidepeibihejixing,tongguoliudongxiangzhongjixingdebianhualaigaibianbeifenlizufendefenliyinsu,yitigaofenlixiaoguo。
特點是先加壓後混合,將溶劑用高壓泵增壓以後輸入色譜係統的梯度混合室,加以混合後送入色譜柱。特點是先混合後加壓。在常壓下預先按一定的程序將溶劑混合後再用泵輸入色譜柱。
良好的密封性,最小的死體積,最好的穩定性,進樣時對色譜係統壓力、流量影響較小。
色譜柱是實現分離的核心部件。由柱管和固定相組成。柱管為直型不鏽鋼管。一般色譜柱長5~30cm,內徑4~5mm,凝膠色譜柱內徑3~12mm,而製備色譜柱內徑則可達25mm。一般淋洗溶劑在進入色譜分離柱之前,先通過前置柱。HPLC柱的填料顆粒粒徑一般約為3~10m,填充常采用勻漿法,色譜柱的發展趨勢是減小填料粒度和柱徑以提高柱效。
作用――用來連續監測經色譜柱分離後的流出物的組成和含量變化的裝置。紫外-可見吸收檢測器、光電二極管陣列檢測器、示差折光檢測器、熒光檢測器、電化學檢測器。
流動相不與色譜柱發生不可逆化學變化,以保持柱效或柱子的保留性質較長時間不變;對待測樣品有足夠的溶解能力;與所用檢測器相匹配;粘度盡可能小,以獲得較高的柱效;流動相純度要高,價格便宜,毒性小。
以二氧化矽為基質,可承受較高壓力,表麵可鍵合各種功能官能團――鍵合固定相,是目前應用最廣泛的固定相。主要用於離子交換色譜法和凝膠色譜法中,由聚苯乙烯與二乙烯基苯交聯而成,可承受的壓力較低。表麵多孔型:基體是球形玻璃珠,在玻璃表麵塗覆一層多孔活性物質如矽膠、氧化鋁、聚酰胺、離子交換樹脂、分子篩等。優點:適用於快速分離、填充均勻緊密、機械強度高、能承受高壓,適於簡單的樣品及常規分析;由矽膠顆粒聚集而成,比表麵積大,柱容量大,小顆粒全孔型固定相孔洞淺傳質速率快,柱效高,分離效果好,適合於複雜樣品、痕量組分的分離分析,是目前HPLC中應用最廣泛的固定相。
是(shi)以(yi)固(gu)體(ti)吸(xi)附(fu)劑(ji)為(wei)固(gu)定(ding)相(xiang),吸(xi)附(fu)劑(ji)表(biao)麵(mian)的(de)活(huo)性(xing)中(zhong)心(xin)具(ju)有(you)吸(xi)附(fu)能(neng)力(li),試(shi)樣(yang)分(fen)子(zi)被(bei)流(liu)動(dong)相(xiang)帶(dai)入(ru)柱(zhu)內(nei)時(shi),它(ta)將(jiang)與(yu)流(liu)動(dong)相(xiang)溶(rong)劑(ji)分(fen)子(zi)在(zai)吸(xi)附(fu)劑(ji)表(biao)麵(mian)發(fa)生(sheng)競(jing)爭(zheng)吸(xi)附(fu)。分(fen)離(li)過(guo)程(cheng)是(shi)一(yi)個(ge)吸(xi)附(fu)-解吸的平衡過程。通常是矽膠、氧化鋁、活性炭等固體吸附劑,矽膠最常用;流動相:極性大的試樣需用極性強的洗脫劑,極性弱的試樣宜用極性弱的洗脫劑。應用:幾何異構體分離和族分離,如農藥異構體;石油中烷、烯、芳烴的分離。不適於強極性的離子型樣品的分離,不適於分離同係物(因為,它對相對分子質量的選擇性較小)。
根據物質在兩種互不相溶(或部分互溶)的液體中溶解度的不同實現分離,分配係數較大的組分保留值也較大。
流動相與固定液應盡量不互溶,或者二者的極性相差越大越好。根據流動相與固定相極性的差別程度,可將液液色譜分為正相分配色譜(流動相極性小於固定相極性,極性小的先流出,適於強極性和中等極性組分分離)和反相分配色譜(流動相極性大於固定相極性,極性大的先流出,適於非極性或弱極性組分分離)。由載體和固定液組成。常用的固定液有b,b’-氧二丙腈、聚乙二醇、聚酰胺、正十八烷、角鯊烷等。例:分離水解蛋白質所生成的各種氨基酸,分離脂肪酸同係物等。
化學鍵合固定相是利用化學反應將有機分子鍵合到載體表麵上,形成均一、牢固的單分子薄層而構成各種性能的固定相。
固定相不易流失,柱的穩定性和壽命較高;能耐受各種溶劑,可用於梯度洗脫;表麵較為均一。û有液坑,傳質快,柱效高;能鍵合不同基團以改變其選擇性。例如,鍵合氰基、氨基等極性集團用於正相色譜法,鍵合離子交換基團用於離子色譜法,鍵合C2、C4、C6、C8、C18、C16、C18、C22烷基和苯基等非極性基團用於反相色譜法等。因此,它是HPLC較為理想的固定相。
離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)色(se)譜(pu)法(fa)的(de)固(gu)定(ding)相(xiang)是(shi)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi),流(liu)動(dong)相(xiang)是(shi)水(shui)溶(rong)液(ye),它(ta)是(shi)利(li)用(yong)待(dai)測(ce)樣(yang)品(pin)中(zhong)各(ge)組(zu)分(fen)離(li)子(zi)與(yu)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)的(de)親(qin)和(he)力(li)的(de)不(bu)同(tong)而(er)進(jin)行(xing)分(fen)離(li)的(de)。
水的緩衝溶液,陰離子離子交換樹脂作固定相,采用酸性水溶液;陽離子離子交換樹脂作固定相,采用堿性水溶液;
凝ning膠jiao色se譜pu法fa的de固gu定ding相xiang為wei多duo孔kong性xing凝ning膠jiao類lei物wu質zhi,流liu動dong相xiang為wei水shui溶rong液ye或huo有you機ji溶rong劑ji,它ta是shi根gen據ju不bu同tong組zu分fen分fen子zi體ti積ji的de大da小xiao進jin行xing分fen離li的de。小xiao分fen子zi可ke以yi擴kuo散san到dao凝ning膠jiao空kong隙xi,由you其qi中zhong通tong過guo,出chu峰feng最zui慢man;中等分子隻能通過部分凝膠空隙,中速通過;而大分子被排斥在外,出峰最快;溶劑分子小,故在最後出峰。全部在死體積前出峰;可對相對分子質量在100~105範Χ內的化合物按質量分離。
能溶解樣品且與凝膠相似(潤濕凝膠並防止吸附作用)、粘度小(增加擴散速度)。常用四氫呋喃、苯、氯仿、水等。
(1)液體的黏度比氣體大一百倍,密度為氣體的一千倍左右,故降低傳質阻力是提高柱效主要途徑。(4)恒溫改變淋洗液組成、極性是改善分離的最直接的因素。
(5)流速大於0.5cm/s時, H~u曲(qu)線(xian)是(shi)一(yi)段(duan)斜(xie)率(lv)不(bu)大(da)的(de)直(zhi)線(xian)。降(jiang)低(di)流(liu)速(su),柱(zhu)效(xiao)提(ti)高(gao)不(bu)是(shi)很(hen)大(da)。但(dan)在(zai)實(shi)際(ji)操(cao)作(zuo)中(zhong),流(liu)量(liang)仍(reng)是(shi)一(yi)個(ge)調(tiao)整(zheng)分(fen)離(li)度(du)和(he)出(chu)峰(feng)時(shi)間(jian)的(de)重(zhong)要(yao)可(ke)選(xuan)擇(ze)參(can)數(shu)。(6)qixiangsepuzhongdegudingyeyuanzeshangdoukeyiyongyuyexiangsepu,qixuanyongyuanzeyuqixiangsepuyiyang。danzaigaoxiaoyexiangsepuzhong,fenlizhudezhibeishiyixiangjishuyaoqiufeichanggaodegongzuo,yibanhenshaozixingzhibei。
是將待測物質置於離子源中電離形成帶電離子,讓離子加速並通過磁場或電場後,離子將按質荷比(m/z)大小分離,形成質譜圖。依據質譜線的λ置和質譜線的相對強度建立的分析方法稱為質譜法。
質譜法是利用電磁學原理,將待測樣品分子解離成具有不同質量的離子,然後按其質荷比(m/z)的大小依次排列收集成質譜。根據質譜中的分子離子峰(M+)可以獲得樣品分子的相對分子質量信息;根據各離子峰(分子離子峰、同λ素離子峰、碎片離子峰、亞穩離子峰、重排離子峰等)及其相對強度和氮數規則,可以確定化合物的分子式;根據各離子峰及物質化學鍵的斷裂規律可以進行定性分析和結構分析;根據組分質譜峰的峰高與濃度間的線性關係可以進行定量分析。
(2)離子化,在電離室,組分分子被一束加速電子碰撞,撞擊使分子電離形成正離子;(4)荷正電離子被加速電壓V加速,產生一定的速度v,與質量、電荷及加速電壓有關;(5)加速正離子進入一個強度為B的磁場(質量分析器),發生偏轉。
真空係統、進樣係統、離子源或電離室、質量分析器、離子檢測器。
是減少離子碰撞損失,若真空度低:大量氧會燒壞離子源的燈絲;會使本底增高,幹擾質譜圖;引起額外的離子-分子反應,改變裂解模型,使質譜解釋複雜化;幹擾離子源中電子束的正常調節;用作加速離子的幾千伏高壓會引起放電等。
高效重複地將樣品引入到離子源中並且不能造成真空度的降低;間歇式進樣係統――氣體及低沸點、易揮發的液體;直接探針進樣――高沸點的液體、固體;色譜進樣係統――有機化合物。
作用是使試樣中的原子、分子電離成離子,其性能影響質譜儀的靈敏度和分辨率本領。70eV;加一小磁場增加電離幾率;EI源電離效率高,碎片離子多,結構信息豐富,有標準化合物質譜庫;結構簡單,操作方便;樣品在氣態下電離,不能汽化的樣品不能分析,主要用於氣-質聯用儀;有些樣品得不到分子離子。
電離能小,質譜峰數少,譜圖簡單;最強峰為(M+1)+準分子離子峰;不適用難揮發試樣。
高能量的Xe原子轟擊塗在靶上的樣品,濺射出離子流。本法適合於高極性、大分子量、低蒸汽壓、熱穩定性差的樣品,FAB一般用作磁式質譜的離子源。
特點:ESI是最軟的一種電離方式,隻產生分子離子,不產生碎片離子;適用於強極性,大分子量的樣品分析,如,肽,蛋白質,糖等;產生的離子帶有多電荷,尤其是生物大分子;主要用於液相色譜-質譜聯用儀,既用作液相色譜和質譜儀之間的接口裝置,同時又是電離裝置。
分子離子峰強;碎片離子峰少;不適合化合物結構鑒定。
準分子離子峰很強且碎片離子少。通常用於飛行時間質譜,特別適合測定多肽、蛋白質、DNA片段、多糖等的相對分子質量。
離子的m/z與R,B,V有關。通過改變磁場可以把不同離子分開。在一定磁感應強度B下,改變加速電壓V可以使不同離子先後通過檢測器,實現質量掃描,得到質譜。特點:結構簡單,操作方便;隻有方向聚焦,無能量聚焦,分辨率低。
對於動能不同的離子,通過調節電場能,達到聚焦的目的。
特點:結構簡單,體積小、重量輕,掃描速率快,適合與色譜聯機。
特點:質量範Χ寬,掃描速率快,既不需磁場也不需電場,隻需要直線漂移空間。
特定m/z離子在阱內一定軌道上穩定旋轉,改變端電極電壓,不同m/z離子飛出阱到達檢測器。
質譜一般可用線譜或表譜兩種方法表示,常用線譜;線譜上的各條直線表示一個離子峰,橫坐標為質荷比m/z,縱坐標為離子的相對強度(相對豐度),一般將原始質譜圖上最強的離子峰定為基峰並定為相對強度100%,其他離子峰以對基峰的相對百分值表示。能夠很直觀地觀察到整個分子的質譜全ò;質譜表是用表格形式表示的質譜數據,質譜表中有兩項即質荷比及相對強度,對定量計算較直觀。
分辨率(R)指質譜儀能區別鄰近兩個質譜峰的能力,對兩個相等強度的相鄰峰,當兩峰間的峰穀不大於其峰高10%時,則認為兩峰已經分開。
分子離子峰、同λ素離子峰、碎片離子峰、亞穩離子峰、重排離子峰。
一般除同λ素離子峰外,分子離子峰是質譜圖中最大質荷比的峰,λ於質譜圖的最右端。
有機化合物含有偶數個氮原子或不含氮原子,分子離子峰的m/z一定是偶數;含奇數個氮原子,分子離子峰的m/z一定是奇數;
(2)分子離子峰與相鄰離子峰的質量差應合理,如,不可能出現比分子離子峰質量小4~13個質量單λ的峰;
(3)當化合物中含S,Br,Cl時,可利用M+(M2+)+等同λ素離子峰的比例來確認分子離子峰。
(4)改變質譜儀的操作條件,提高分子離子峰的相對強度。
※采用化學電離源或降低電子轟擊源電壓可獲得較強的M+峰。
25.氣相色譜-質譜聯用儀:
質譜:純物質結構分析。
色譜:化合物分離,定性能力差。
色譜-質譜聯用:共同優點,GC-MS、LC-MS、CE-MS,色譜是質譜的進樣及分離係統,質譜是色譜的檢測器。
主要問題:接口技術,除去色譜中大量的流動相分子。
適用範Χ:適用於揮發度低、難氣化、極性強、相對分子質量大及熱穩定性差的樣品。
26.無損檢測定義:
無損檢測技術即非破壞性檢測,就是在不破壞待測物質原來的狀態、化學性質等前提下,為獲取與待測物的品質有關的內容、性質或成分等物理、化學情報所采用的檢查方法。
文章(文字):嘉峪檢測網。理化小編整理。
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