科普专刊|色谱检测技术及其应用

元莘生物 2024-06-28 10:59:43
色谱(chromatography)又称“色谱分析”或“层析法”,是一种兼顾分离和分析的方法,在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。

色谱检测的具体原理为当混合物随流动相流经色谱柱时,就会与柱中固定相发生作用(溶解、吸附、分配、交换等),由于混合物中各组分物理化学性质和结构上的差异,与固定相发生作用的大小、强弱不同,在同一推动力作用下,各组分在固定相中的滞留时间不同,从而使混合物中各组分按一定顺序从柱中流出。即利用各组分在两相中性能上的差异,使混合物中各组分分离。然后按一定顺序检测各组分及其含量。

色谱技术具有如下优点:

(1)、分离效率高,可分离复杂混合物,有机同系物、异构体;

(2)、灵敏度高,可以检测出μg·g-1(10-6)级甚至ng·g-1(10-9)级的物质量;

(3)、分析速度快,一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析;

(4)、应用范围广,气相色谱使用于沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析;液相色谱适用于高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析;(5)、高选择性:对性质极为相似的组分有很强的分离能力。

色谱技术分类

1.按流动相状态可分为:

气相色谱(GasChromatography,GC):适用于挥发性、沸点低、热稳定性物质;

液相色谱(Liquid Chromatography,LC):适用于非挥发性、沸点高、热不稳定性物质;

超临界流体色谱(Supercritical Fluid Chromatography,SFC):分析各种有机化合物;

电色谱法( Capillary Electrochromatography,CEC ):流动相为缓冲溶液、电场,用于分析离子和各种有机化合物。

2.按操作形式可分为:

柱色谱(Column Chromatography,CC): 固定相装在柱管内,包括:填充柱色谱和毛细管柱色谱。

纸色谱(Paper Chromatography, PC):固定相为滤纸,采用适当溶剂使样品在滤纸上展开而进行分离。

薄层色谱(Thin Layer Chromatography, TLC):固定相压成或涂成薄层,操作方法同纸色谱。

3.按分离原理可分为:吸附色谱(Absorption chromatography)、分配色谱(Partition Chromatography)、离子交换色谱(Ion Exchange Chromatography)和凝胶色谱(Gel Chromatography)。

气相色谱技术介绍

气相色谱(GC)是指流动相为气体(称为载气)的色谱检测技术,常用的气相色谱流动相有N2、H2、He等气体。气相色谱常用于帮助科学家确保我们的食品、空气、水和药品的安全性、质量和纯度;确定燃料和化学品的成分和一致性;以及在刑事侦查和体育赛事中检测管制药物。

液相色谱技术介绍

液相色谱(LC)是指流动相为液体的色谱检测系统。现代液相色谱也称高效液相色谱(HPLC),与经典液相色谱相比,具有分析速度快、分离效能高、自动化等特点。  

经典的液相色谱法,流动相在常压下输送,所用的固定相柱效低,分析周期长。而现代高效液相色谱法引用了气相色谱的理论,流动相改为高压输送,色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成,从而使柱效大大高于经典液相色谱,同时柱后连有高灵敏度的检测器,可对流出物进行连续检测。

离子色谱和超临界色谱技术介绍

离子色谱主要是利用离子之间对离子交换树脂亲和力的差异而进行分离,通常离子电荷越大,半径越大,则亲和力越高。

超临界流体(SFC)是一种介于气体和液体之间的状态。超临界流体色谱法(SFC)是集气相色谱法和液相色谱法的优势而发展起来的一种新型的色谱分离分析技术,不仅能够分析气相色谱不宜分析的高沸点、低挥发性的试样组分,而且具有比高效液相色谱更快的分析速率和更高的柱效率。

元莘稞莱曼相关仪器介绍

元莘稞莱蔓实验室拥有多台高性能的Aglient色谱仪。安捷伦(Aglient)科技公司是一家于1999年从惠普研发中独立出来的国际顶尖仪器公司。

安捷伦气相色谱仪器的优势有:

(1)单丝热导检测器 (TCD) 无需单独的参比气路或手动调节电位计,即可提供漂移(在阀切换时非常常见)极小的稳定基线;

(2)自动调节检测范围的火焰离子化检测器 (FID) 能够在单次 GC 进样中实现 十亿分之一(ppb 级)到百分级的检测和定量分析;

(3)硫或氮化学发光检测器能够在复杂基质中对硫或氮污染物进行低至 ppb 级的检测、等摩尔响应和定量分析。

(安捷伦气相色谱仪)

安捷伦液相色谱仪的优势有:

(1)采用浅孔板抽屉,最多可容纳 16 个微孔板和 6144 个样品;

(2)采用二极管阵列检测器 HS 提供了更低的检测限和更高的数据质量;

(3)仪器的多重清洗功能可在运行之间清洗所有相关的进样部件,并使用针座反冲程序用三种溶剂冲洗进样针外部,使残留降至 10 ppm 以下,有效避免交叉污染;

(4)独特的安捷伦双针头设计,可以通过两个进样通道交替运行样品。可将分析周期缩短至数秒钟,几乎消除了传统的等待时间。

(安捷伦液相色谱仪)

实验室还拥有瑞士万通Metrohm进口离子色谱仪ECO IC,该仪器适用于阴离子分析,阳离子分析和极性物质分析,可监控系统进程,避免误操作和系统问题。

(离子色谱仪ECO IC)

LabTech 超临界色谱凝胶净化系统则可收集目标大分子去除小分子杂质,适用于净化分离含痕量、超痕量农药残留样品,可净化含油、脂肪等复杂基质样品中的大分子保留目标小分子,满足EPA3640要求,适于农产品检测、食品检测、环境检测及生命科学领域。

(LabTech 凝胶净化系统)

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