色谱分析法气相液相色谱

色谱法是利用流动相和固定相之间相互作用的平衡场内物质行为的差异，从多组分混合物中使单一组分互相分离，继而进行定性检出和鉴定、定量测定和记录的分析方法。色谱法按分离机理、固定相性质、两相状态等的不同分类也不同，分为和其它分析方法相比，色谱法有自己独特的特点和优势。

色谱法与其他分析方法比较

相较而言，色谱法的显著特点是能在分析过程中分离出纯物质，并测定该物质的含量。所以，对一种组分用色谱法可以得到该组分的两种信息，即从注入到检出的保留值和质量。色谱法也可用作定性分析，但一般而言，色谱法的定性能力较差，而作为定量方法却是非常重要的手段。色谱仪与质谱仪或傅里叶变换红外光谱仪联用，可以提高其定性能力。气相色谱法和液相色谱法已有十分完善的联用仪器在市场上出售。

色谱法在使用上的特点是

仅用所购置的仪器还不能得到满意的数据。其他仪器如红外光谱仪和质谱仪等，若制备好样品并置于样品架，开动仪器就能得到有用的数据。对于这些仪器，即使完全不懂分析仪器的工作原理，只要操作方法没有错误，就能得到所需的信息。

但是，色谱仪与上述仪器不同。

分析工作者必须自己根据分析目的，选择固定相和流动相的种类、组成以及检测器，并组成分析系统。而且从理论上选择的分析系统也不能保证是Z佳的，只能通过大量实验加以证实。有时即使重复实验文献记载的分析条件，也得不到完全相同的分离能力和灵敏度。这是因为文献中往往存在未记载的分析条件或不可能记载的分析条件，以及分析工作者没有认识到的分析条件，如流动相纯度、化学键合硅胶中残余的硅醇基含量、柱外死体积、标准样品的纯度、试液的稳定性、仪器的温度差异、仪器配件系统的污染程度等，均会影响分离。

所以，在重复实验文献的方法而得不到满意结果时，分析工作者必须具备改善分析条件获得良好数据的能力。为此，要求分析工作者必须理解色谱法的理论，从逻辑上探讨错误的原因，并不断积累经验。

气相色谱法是以惰性气体(Ｈe、N2、Ar、H2等)为流动相的柱色谱分离技术，当与适当的检测手段相结合后，就构成了气相色谱分析法。气相色谱是二十世纪五十年代出现的一项重大科学技术成就。它在工业、农业、国防、建设、科学研究中都得到了广泛应用。气相色谱可分为气固色谱和气液色谱。

气液相色谱法1952年由James和Martin提出，与此同时他们还发明了diyi个气相色谱检测器。这是一个接在填充柱出口的滴定装置，用来检测脂肪酸的分离。用滴定溶液体积对时间做图，得到积分色谱图。以后，他们又发明了气体密度天平。1954年Ray提出热导计，开创了现代气相色谱检测器的时代。此后至1957年，是填充柱、TCD年代。

1958年Gloay首次提出毛细管，同年，Mcwillian和Harley同时发明了FID，Lovelock发明了氩电离检测器（AID）使检测方法的灵敏度提高了2～3个数量级。

20世纪60和70年代，由于气相色谱技术的发展，柱效大为提高，环境科学等学科的发展，提出了痕量分析的要求，又陆续出现了一些高灵敏度、高选择性的检测器。

进入20世纪90年代，由于电子技术、计算机和软件的飞速发展使MSD生产成本和复杂性下降，以及稳定性和耐用性增加，从而成为Z通用的气相色谱检测器之一。

依据分离机理不同，气象色谱可分为分配色谱（即气液色谱）和吸附色谱（即气固色谱）。应当指出，气液色谱并不总是纯粹的分配色谱，气固色谱也不完全是吸附色谱。一个色谱过程常常是两种或多种机理的结合，只是有一种机理起主导作用而已。

气象色谱根据固定相状态分可分为气固色谱和气液色谱。前者采用固体固定相，如多孔氧化铝或高分子小球等，主要用于分离气体和较低分子量的有机化合物，其分离主要是基于吸附机理。后者则为液体固定相，分离主要基于分配机理。在实际GC

液相色谱是以液体为流动相，能溶于水或有机溶剂的各种物质为分析对象的色谱分析方法。色谱是不同颜色的光通过棱镜折射后所形成的一系列谱线。液相色谱可以有薄板、纸和填充床等不同的固定相，因此又有薄层色谱、纸色谱、柱液色谱之分。

由于流动相分子与各组分争夺吸附剂表面活性ZX，利用吸附剂表面的活性吸附ZX对不同组分的吸附能力差异而实现分离。

经典液相色谱的流动相流过色谱柱是靠的重力，因此不可能是太小粒度的固定相(100μm～150μm左右)。分离后的样品是被分级收集后再进行分析的，使得经典液相色谱不仅且操作也比较复杂，而分离效率低、分析速度慢。

在20世纪60年代开始，粒度小于10μm的GX固定相被开发出来，并使用了高压输液泵和自动记录的检测器，克服了经典液相色谱的缺点，发才展出GX液相色谱，也称为高压液相色谱。

液相色谱可以有不同的分离原理，按原理不同液相色谱可分为离子交换、吸附、凝胶、分配四种类型。

液相色谱分类

离子交换色谱是让固定相离子与样品离子进行可逆交换，利用各组分离子的交换能力不同，实现色谱的分离目的。离子交换色谱的固定相通常采用离子交换树脂。

离子交换色谱法是一种新兴分离技术，常被用于蛋白质和氨基酸的分析，也适合于某些无机离子(NO3-、SO42-、Cl-等无机阴离子和Ca2+、Na+、Mg2+、K+等无机阳离子)的分离和分析，有很重要的作用。

因为固定相为吸附剂，吸附色谱法在吸附剂表面实现分离过程，不进入固定相的内部。与气相色谱不同，吸附色谱的流动相(即溶剂)分子也与吸附剂表面发生吸附作用。在吸附

离子交换色谱是利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法。凡在溶液中能够电离的物质通常都可以用离子交换色谱法进行分离。离子交换色谱技术常被用于蛋白质、寡核苷酸、多肽、病毒、噬菌体、多糖等的纯化。

离子交换色谱是将离子交换基因（CM、SP、Q、DEAE等）键合于一定的惰性载体（纤维素、交联葡聚糖，交联琼脂糖等）之上，并以此作为固定相，依据样品所带电荷的不同，从而与固定相上的离子交换基团相互作用的程度不同而进行分离的一种色谱方法。

离子交换剂是在载体上键合了一些离子交换基团，而离子交换基团在水溶液中通过电离释放出游离的离子，这些离子可带正电或带负电，可以被溶液中的其它带相同电荷的离子取代，并对离子交换剂有较强的结合力。结合力的大小不仅受离子与离子交换剂之间作用力的影响，而且主要受离子浓度的影响，这个过程中的作用力是静电引力，离子交换的原理是静电相互作用。

以蛋白质分离纯化为例：由于蛋白质有等电点，当蛋白质处于不同的pH条件下，其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质，所以这类蛋白质被留在柱子上，然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施，将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来，结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来，从而达到分离提纯的作用。

蛋白质在离子交换色谱上的保留时间取决于蛋白质在相应色谱条件下所带静电荷的多少，而蛋白质所带静电荷的多少是由蛋白质分子的pI和所处溶液环境的pH共同决定的。在酸性条件下，蛋白质带正电荷；在碱性条件下，蛋白质带负电荷。在阳离子交换柱上，只有pI大于流动相pH的蛋白质在柱子上保留，而pI小于或等于流动相pH的蛋白质不保留，即使它们的pI值彼此之间有差异，也都作为溶剂峰同时被直接冲洗出来。而被保留的蛋白质出峰顺序则是pI小的先出峰，pI大的后出峰。在阴离子交换柱上情况则恰恰相反。