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高效液相色谱法的分析原理、应用及发展趋势 摘要 详细介绍了高效液相色谱法的特点、类型以及分析原理，列举了其在环境分析、食品分析、药品分析中的应用，介绍了近几年高效液相色谱法的发展趋势。 关键词：高效液相色谱法 原理 应用 发展趋势 高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography \ HPLC）是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。 高效液相色谱法 高效液相色谱法 柱长/cm 10～25 10～200 柱内径/mm 2～10 10～50 固定相粒径/μm 5～50 75～600 理论塔板数（柱效） 2×103～5×104 2～50 柱压降/MPa 5～15 0.001～0.3 进样量/g 10-6～10-2 0.1～10 分析时间/h 0.05～1.0 1～20 气相色谱法分析对象只限于分析气体和沸点较低的化合物，它们仅占有机物总数的20％。对于占有机物总数近80％的那些高沸点、热稳定性差、摩尔质量大的物质，目前主要采用高效液相色谱法进行分离和分析。他们之间的区别如下表： 表1-2：高效液相色谱法与气相色谱法比较 项目 高效液相色谱法 气相色谱法 进样方式 样品制成溶液 样品需气化或裂解 流动相 溶液 惰性气体 分离原理 吸附、分配、筛析、亲和等 吸附和分配 检测器 UVD、PDAD、RID等 TCD、FID、ECD等 应用范围 低、中、高沸点有机化合物 离子型无机化合物 低沸点有机化合物 热不稳定化合物 永久性气体 生物活性分子 　 总之，高效液相色谱法是吸取了气相色谱与经典液相色谱优点，并用现代化手段加以改进，因此得到迅猛的发展。目前高效液相色谱法已被广泛应用于分析对生物学和医药上有重大意义的大分子物质，例如蛋白质、核酸、氨基酸、多糖类、植物色素、高聚物、染料及药物等物质的分离和分析。 2 高效液相相色谱法的主要类型及其分离原理 2.1 液-液分配色谱法及化学键合相色谱[3] 在液-液色谱中,流动相和固定相都是液体,它能适用于各种样品类型的分离和分析，无论是极性的和非极性的，水溶性和油溶性的，离子型的和非离子型的化合物。其分离原理与液液萃取基本相同，都是根据物质在两种互不相溶的液体中溶解度的不同，具有不同的分配系数。所不同的是液液色谱的分配是在柱中进行的，使这种分配平衡可反复多次进行，造成各组分的差速迁移，提高了分离效率，从而能分离各种复杂组分。当达到平衡时，物质的分配服从下式： 式中，K是分配系数，cs和cm分别是溶质在固定相和流动相中的浓度，Vm和Vs分别是流动相和固定相的体积。 2.2 液-固吸附色谱法[4] 液-固吸附色谱是以固体吸附剂作为固定相，吸附剂通常是些多孔的固体颗粒物质，在它们的表面存在吸附中心。液固色谱实质是根据物质在固定相上的吸附作用不同来进行分离的。当流动相通过固定相（吸附剂）时，吸附剂表面的活性中心就要吸附流动相分子。同时，当试样分子（X）被流动相带入柱内，只要它们在固定相有一定程度的保留就要取代数目相当的已被吸附的流动相溶剂分用）于是，在固定相表面发生竞争吸附: 式中Xm和Xa分别表示在流动相中的溶质分子和被吸附的溶质分子，Sa代表被吸附在吸附剂表面上的溶剂分子，Sm表示在流动相中的溶剂分子，n是被吸附的溶剂分子数。溶质分子X被吸附，将取代固定相表面上的溶剂分子，当达到平衡时，可用下式表示： 式中，K为吸附平衡常数，亦分配系数。上式表明，溶剂分子吸附性强，则被吸附的溶质分子将相应的减少。显然，分配系数大的组分，吸附剂对它的吸附力强，保留值越大。 2.3 离子对色谱法[4] 离子对色谱法是分离分析强极性有机酸和有机碱的极好方法，它是离子对萃取技术与色谱法相结合的产物。离子对色谱法是将一种（或数种）与溶质离子电荷相反的离子（称对离子或反离子）加到流动相或固定相中，使其与溶质离子结合形成离子对，从而控制溶质离子保留行为的一种色谱法。关于离子对色谱机理，至今仍不十分明确，已提出三种机理：离子对形成机理；离子交换机理；离子相互作用机理。现以离子对形成机理说明之。假如有一离子对色谱体系，固定相为非极性键合相，流动相为水溶液，并在其中加入一种电荷与组分离子A-相反的离子B+，B+离子由于静电引力与带负电的人组分离子生成离子对化合物A-B+。离子对生成反应式 KAB是其平衡常数，克表示为： 根据定义，溶质的分配系数 根据上两式，有 式中β为相比率。容量因子k随KAB和[B+]水相的增大而增大。 离子对色谱法操作简便，只要改变流动相的pH值、平衡离子