液-液分配

 

(Liquid-liquid Partition Chromatography)及化學鍵合相色譜(Chemically Bonded Phase Chromatography)　流動相和固定相都是液體。流動相與固定相之間應互不相溶（極性不同，避免固定液流失），有一個明顯的分界面。當試樣進入色譜柱，溶質(zhì)在兩相間進行分配。達到平衡時，服從于液相色譜計算公式：

 

 

 

 

 

 

式中，cs—溶質(zhì)在固定相中濃度；cm—溶質(zhì)在流動相中的濃度； Vs—固定相的體積；Vm—流動相的體積。LLPC與GPC有相似之處，即分離的順序取決于K，K大的組分保留值大；但也有不同之處，GPC中，流動相對K影響不大，LLPC流動相對K影響較大。

a.正相液-液分配色譜法(Normal Phase liquid Chromatography): 流動相的極性小于固定液的極性。

b.反相液-液分配色譜法(Reverse Phase liquid Chromatography): 流動相的極性大于固定液的極性。

c.液-液分配色譜法的缺點：盡管流動相與固定相的極性要求*不同，但固定液在流動相中仍有微量溶解；流動相通過色譜柱時的機械沖擊力，會造成固定液流失。上世紀70年代末發(fā)展的化學鍵合固定相（見后），可克服上述缺點。

 

 

液—固

 

 

流動相為液體，固定相為吸附劑（如硅膠、氧化鋁等）。這是根據(jù)物質(zhì)吸附作用的不同來進行分離的。其作用機制是：當試樣進入色譜柱時，溶質(zhì)分子 (X) 和溶劑分子(S)對吸附劑表面活性中心發(fā)生競爭吸附（未進樣時，所有的吸附劑活性中心吸附的是S)，可表示如下：

 

Xm nSa ====== Xa nSm

 

 

式中：Xm--流動相中的溶質(zhì)分子；Sa--固定相中的溶劑分子；Xa--固定相中的溶質(zhì)分子；Sm--流動相中的溶劑分子。

當吸附競爭反應達平衡時：

K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa]

式中：K為吸附平衡常數(shù)。[討論：K越大，保留值越大。]

 

 

離子交換(Ion-exchange Chromatography)

 

 

IEC是以離子交換劑作為固定相。IEC是基于離子交換樹脂上可電離的離子與流

動相中具有相同電荷的溶質(zhì)離子進行可逆交換，依據(jù)這些離子以交換劑具有不同的親和力而將它們分離。以陰離子交換劑為例，其交換過程可表示如下：

 

X-（溶劑中） (樹脂-R4N Cl-)=== （樹脂-R4N X-) Cl- （溶劑中）

當交換達平衡時：

KX=[-R4N X-][ Cl-]/[-R4N Cl-][ X-]

分配系數(shù)為：

DX=[-R4N X-]/[X-]= KX [-R4N Cl-]/[Cl-]

[討論：DX與保留值的關系]

凡是在溶劑中能夠電離的物質(zhì)通常都可以用離子交換色譜法來進行分離。

 

 

離子對(Ion Pair Chromatography)

 

 

離子對色譜法是將一種 ( 或多種 ) 與溶質(zhì)分子電荷相反的離子 ( 稱為對離子或反離子 ) 加到流動相或固定相中，使其與溶質(zhì)離子結(jié)合形成疏水型離子對化合物，從而控制溶質(zhì)離子的保留行為。其原

 

 

 

 

理可用下式表示：X水相Y-水相 === X Y-有機相

式中：X 水相--流動相中待分離的有機離子（也可是陽離子）；Y-水相--流動相中帶相反電荷的離子對（如氫氧化四丁基銨、氫氧化十六烷基*銨等）；X Y---形成的離子對化合物。

當達平衡時：

KXY = [X Y-]有機相/[ X ]水相[Y-]水相

根據(jù)定義，分配系數(shù)為：

DX= [X Y-]有機相/[ X ]水相= KXY [Y-]水相

[討論：DX與保留值的關系]

離子對色譜法（特別是反相）解決了以往難以分離的混合物的分離問題，諸如酸、堿和離子、非離子混合物，特別是一些生化試樣如核酸、核苷、生物堿以及藥物等分離。

 

 

離子(Ion Chromatography)

 

 

用離子交換樹脂為固定相，電解質(zhì)溶液為流動相。以電導檢測器為通用檢測器，為消除流動相中強電解質(zhì)背景離子對電導檢測器的干擾，設置了抑制柱。試樣組分在分離柱和抑制柱上的反應原理與離子交換色譜法相同。

以陰離子交換樹脂(R-OH)作固定相，分離陰離子（如Br-）為例。當待測陰離子Br-隨流動相(NaOH)進入色譜柱時，發(fā)生如下交換反應（洗脫反應為交換反應的逆過程）：

 

 

 

 

 

抑制柱上發(fā)生的反應：

R-H Na OH- === R-Na H2O

R-H Na Br- === R-Na H Br-

可見，通過抑制柱將洗脫液轉(zhuǎn)變成了電導值很小的水，消除了本底電導的影響；試樣陰離子Br-則被轉(zhuǎn)化成了相應的酸H Br-，可用電導法靈敏的檢測。

離子色譜法是溶液中陰離子分析的*方法。也可用于陽離子分析。

 

 

空間排阻(Steric Exclusion Chromatography)

 

 

空間排阻色譜法以凝膠(gel) 為固定相。它類似于分子篩的作用，但凝膠的孔徑比分子篩要大得多，一般為數(shù)納米到數(shù)百納米。溶質(zhì)在兩相之間不是靠其相互作用力的不同來進行分離，而是按分子大小進行分離。分離只與凝膠的孔徑分布和溶質(zhì)的流動力學體積或分子大小有關。試樣進入色譜柱后，隨流動相在凝膠外部間隙以及孔穴旁流過。在試樣中一些太大的分子不能進入膠孔而受到排阻，因此就直接通過柱子，首先在色譜圖上出現(xiàn)，一些很小的分子可以進入所有膠孔并滲透到顆粒中，這些組分在柱上的保留值zui大，在色譜圖上zui后出現(xiàn)。