色譜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀.doc

色譜技術(shù)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(shù)，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(dòng)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(shù)再加上檢測(cè)技術(shù)、定量分析的儀器就是色譜儀。近年來(lái)多種高新技術(shù)的引入，各類(lèi)色譜儀器在性能、結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)等各方面都有了極大提高。色譜分析技術(shù)就是根據(jù)被測(cè)樣品（混合物）的性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)相、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(gè)組分分離開(kāi)來(lái)，然后利用檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)各組分進(jìn)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(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，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(lèi)。兩者最顯著差異就是在流動(dòng)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(guò)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(jìn)而有效地改善分離條件；另一方面，正是由于流動(dòng)相的差異，導(dǎo)致氣相色譜儀只能用于被氣化物質(zhì)的分離和檢測(cè)，而液相色譜的樣品無(wú)需氣化而直接導(dǎo)入色譜柱進(jìn)行分離、檢測(cè)，特別適用于氣化時(shí)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(yīng)用最多的色譜分析方法，它是在經(jīng)典色譜法的基礎(chǔ)上，引用了氣相色譜的理論，使用粒徑更細(xì)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(dòng)流動(dòng)相，同時(shí)柱后連有高靈敏度的檢測(cè)器，可對(duì)流出物進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)。現(xiàn)代高效液相色譜儀由高壓輸液泵、進(jìn)樣系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、色譜柱、檢測(cè)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(dòng)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(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相，被流動(dòng)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(gè)組分依次從柱內(nèi)流出，通過(guò)檢測(cè)器時(shí)樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到數(shù)據(jù)處理與記錄系統(tǒng)進(jìn)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(diǎn)。四、 發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)色譜技術(shù)是現(xiàn)代儀器分析的重要研究領(lǐng)域之一，由于其獨(dú)特、高效、快速的分離特性，已成為物理、化學(xué)分析不可缺少的重要工具。進(jìn)入2l世紀(jì)以來(lái)，色譜技術(shù)的發(fā)展已漸趨成熟，基礎(chǔ)性的創(chuàng)新成果十分有限，但技術(shù)性的進(jìn)步一直在進(jìn)行著，尤其是與行業(yè)相關(guān)的應(yīng)用性研究仍然十分活躍，以專(zhuān)用色譜柱、自控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的各類(lèi)試樣預(yù)處理系統(tǒng)和專(zhuān)用分析系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化與商品化結(jié)果，使得這些新技術(shù)和新方法的應(yīng)用變得越來(lái)越便利。1. 新的固定相的研究和應(yīng)用固定相和流動(dòng)相是色譜法的主角，新固定相的研究不斷擴(kuò)展著色譜法的應(yīng)用領(lǐng)域，如手性固定相使色譜法能夠分離和測(cè)定手性化合物；反相固定相沒(méi)有死吸附，可以簡(jiǎn)單地分離和測(cè)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(gè)關(guān)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(xì)內(nèi)徑毛細(xì)管色譜柱應(yīng)用越來(lái)越廣泛，大大提高了分析速度；同時(shí)為了滿(mǎn)足各種應(yīng)用需求，專(zhuān)用色譜柱產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)；3. 儀器方面(1) 自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，特別是EPC（電子程序壓力流量控制系統(tǒng)） 技術(shù)已作為基本配置在許多廠(chǎng)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(dòng)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(jìn)一步得到開(kāi)發(fā)和改進(jìn)，如大體積進(jìn)樣技術(shù)，液體樣品的進(jìn)樣量可達(dá)500微升；超高壓輸液泵的使用；檢測(cè)器也不斷改進(jìn)，靈敏度進(jìn)一步提高，同時(shí)新型選擇性檢測(cè)器得到應(yīng)用；與功能日益強(qiáng)大的工作站相配合，色譜采樣速率顯著提高，最高已達(dá)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(tái)提供人機(jī)交互界面，擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，同時(shí)還參與儀器的控制；另外部分工作站已實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，這為數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、數(shù)據(jù)共享和儀器遠(yuǎn)程控制提供可能；(4) 與應(yīng)用結(jié)合更緊密的專(zhuān)用色譜儀等專(zhuān)用分析系統(tǒng)的商品化是近兩年儀器發(fā)展的另一個(gè)特點(diǎn)。從石油化工、環(huán)境監(jiān)測(cè)、海關(guān)到食品檢測(cè)各個(gè)領(lǐng)域，都有廠(chǎng)家提供相應(yīng)的專(zhuān)用系統(tǒng)。專(zhuān)用系統(tǒng)的出現(xiàn)，在客觀(guān)上大大降低了標(biāo)準(zhǔn)分析方法應(yīng)用的門(mén)檻，為全行業(yè)質(zhì)量指標(biāo)的控制創(chuàng)造了基本條件，廠(chǎng)家也由此獲得了足夠的利益。(5) 色譜儀模塊化技術(shù)的應(yīng)用，不同模塊互相組合可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，使色譜儀功能更加靈活多樣，用戶(hù)可根據(jù)自身需要配備相應(yīng)模塊，無(wú)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(shí)間以秒計(jì)，適合于有毒有害氣體的監(jiān)測(cè)和工藝過(guò)程的質(zhì)量控制，既可以作為實(shí)驗(yàn)氣相色譜儀，也可以作為在線(xiàn)工業(yè)色譜儀，同時(shí)有較高的靈敏度，最低檢測(cè)限為10級(jí)。4. 色譜聯(lián)用技術(shù)色譜聯(lián)用技術(shù)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(lèi)型的色譜組成的聯(lián)用系統(tǒng)，又稱(chēng)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(diǎn)是多組分混合物分離、分析能力較強(qiáng)，其分析靈敏度與質(zhì)譜接近，比光譜儀高，而且造價(jià)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(shì)互補(bǔ)。這種聯(lián)用技術(shù)具有靈敏度高、分析速度快和鑒別能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可同時(shí)完成待測(cè)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(zhǔn)確地測(cè)定化合物的分子量。五、 應(yīng)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(dòng)相可選擇的范圍寬，固定相的種類(lèi)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(yù)處理技術(shù)相配合，HPLC所達(dá)到的高分辨率和高靈敏度，使分離和同時(shí)測(cè)定性質(zhì)上十分相近的物質(zhì)成為可能，從而能夠分離復(fù)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(wèn)題最有前途