你了解什么是正相色谱、反相色谱吗?

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提起高效液相色谱HPLC,对于医药化工类专业的学生并不陌生,在日常物质分析检测中,高效液相色谱仪必不可少,但就是对于这样一种常见的仪器,我们是否对其已经充分了解了呢?



平时我们在接触HPLC时候,经常会看到有关“反相色谱、正相色谱”的叫法,那么究竟这两种类型的色谱有什么区别和联系呢?笔者结合个人对HPLC的一些认识和了解,跟大家分享探讨一下有关这类问题方面的知识。

液相色谱有正相和反相之分。如果采用固定相的极性大于流动相的极性,就称为正相色谱;如果固定相的极性小于流动相的极性,则称为反相色谱。由于极性化合物更容易被极性固定相所保留,所以正相色谱系统一般适用于分离极性化合物,极性小的组分先流出。相反,反相色谱系统一般适用于分离非极性或弱极性化合物,极性大的组分先流出。



接下来让我们先具体了解一下正相色谱。正相色谱基本上可以被看做是液固吸附色谱,其柱填料是吸附剂,其表面上分布有活性吸附位点,溶剂和溶质分子均能被吸附于活性位点上。由于相互作用力有大有小,溶剂分子与溶质分子、溶质分子相互之间又存在竞争吸附,从而造成了在柱内保留时间的差异,使不同物质得到分离。

正相色谱是采用极性固定相(如带有二醇基一CH(OH)一CH2OH、氨基一NH基、和氰基一CN基的固定相及硅胶、三氧化二铝等)、非极性流动相(如正庚烷、正己烷等)的分离方法。这是一种根据分子的极性大小将其分开的液相色谱技术。

因为正相色谱以吸附效应作为分离的基础,所以也称为吸附色谱。在正相色谱中,样品分子与载体基质的硅醇基团发生特异的极性相互作用,与固定相产生强极性相互作用的极性样品分子比较难被洗脱,在柱内停留比较长的时间,反之,极性较弱或非极性分子与硅胶之间产生相对较弱的相互作用,比较容易被洗脱,因而在柱内停留的时间较短。因此,正相色谱可以根据溶剂极性差别而达到分离的目的。

在正相色谱中,控制保留和选择性的决定性参数是比表面积和表面活性,通过对这两个参数的调节,可以调节一些分子的吸附一脱吸行为,从而达到分离的目的。



以上就是正相色谱的大致介绍,接下来让我们再了解一下反相色谱。反相色谱在现代液相色谱中应用最广泛,现代液相色谱分析工作的70%以上是在非极性键合固定相上进行的。反相色谱(RPC)是指利用非极性的反相介质为固定相,极性有机溶剂的水溶液为流动相,根据溶质极性(疏水性)的差别进行溶质分离与纯化的洗脱色谱法。

与疏水色谱HIC一样,RPC中溶质也通过疏水性相互作用分配于固定相表面,但是,RPC固定相表面完全被非极性基团所覆盖,表现出强烈的疏水性。因此,必须用极性有机溶剂(如甲醇、乙腈等)或其水溶液进行溶质的洗脱分离。

溶质在反相介质上的分配系数取决于溶质的疏水性,一般疏水性越大,分配系数越大。当固定相一定时,可以通过调节流动相的组成调整溶质的分配系数。RPC主要应用于相对分子质量低于5000,特别是1000以下的非极性小分子物质的分析和纯化,也可以用于蛋白质等生物大分子的分析和纯化。

RPC固定相大多是硅胶表面键合疏水基团,基于样品中的不同组分和疏水基团之间疏水作用的不同而分离。反相介质的商品种类繁多,其中最具代表性的是以硅胶为载体,通过表面键合非极性分子层制备。在硅胶基质的反相填料中,以键合有C18、C8、C2的球形多孔填料最为常见,用途最广。



反相色谱中样品的保留值主要由固定相比表面积、键合相种类和浓度决定,保留值通常随链长增长或键合相的疏水性增强而增大.对于非极性化合物通常遵循以下规则:(弱)非键合硅胶《氰基<C1(TMS)<C3<C4<苯基<C8≈C18(强)。溶质保留值与固定相表面积成正比,样品的保留值也可以通过改变流动相组成或溶剂强度来调整,溶剂强度取决于有机溶剂的性质和其在流动相中的浓度。



通过以上介绍,大家应该对正相色谱、反相色谱有了一个大概的认识和了解,事实上,近80%的有机物及无机物可以用高效液相色谱法进行分离.其中反相色谱中的C18柱是高效液相色谱中最为常用的一类色谱柱。


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