药物分析气相色谱基础课件

1、1药物分析气相色谱基础 气相色谱法液相色谱法气气-固固色谱法液液-固固色谱法气气-液液色谱法 液液-液液色谱法2药物分析气相色谱基础3药物分析气相色谱基础4药物分析气相色谱基础皂膜流量计转字流量计调整仪，标准仪setup of gas chromatograph5药物分析气相色谱基础6药物分析气相色谱基础7药物分析气相色谱基础8药物分析气相色谱基础9药物分析气相色谱基础图1 、色谱过程 图2、 色谱图abkakb 10药物分析气相色谱基础n色谱图 试样中各组分经色谱柱分离后，按先后次序经过检测器时，检测器就将流动相中各组分浓度变化转变为相各组分浓度变化转变为相应的电信号应的电信号，由记录仪所记

2、录下的信号信号时间曲线时间曲线或信号信号流动相体积曲线流动相体积曲线，称为色谱流出曲线色谱流出曲线，11药物分析气相色谱基础12药物分析气相色谱基础13药物分析气相色谱基础1) 调整保留时间：扣除死时间后的保留时间。 tr?= tr tm) 调整保留体积：扣除死体积后的保留体积。n vr ? = vr vm 或 vr ? = tr ? f0n相对保留值（相对保留值（relative retention）n 在相同的操作条件下，待测组分与参比组分的调整保留值之比，用ri，s 表示)()()()(srirsrirsivvttr ，14药物分析气相色谱基础15药物分析气相色谱基础（distribut

3、ion coefficient）n 在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相间达到分配平衡时的浓度比值，用k表示。 。n2、容量因子容量因子（capacity factor） 在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相之间分配达到平衡时的质量比，称为容量因子，也称分配比，用k表示。 n mscck mmssvcvck 16药物分析气相色谱基础17药物分析气相色谱基础n理论上可以推导出：1kvvkkms mrmrvvttk phase ratio(相比，): vm / vs, 反映各种色谱柱柱型及其结构特征填充柱（填充柱（packing columnpacking column）: 635 : 6

4、35 毛细管柱（毛细管柱（capillary columncapillary column）: 501500: 50150018药物分析气相色谱基础msrvkvv色谱过程的基本方程式：色谱过程的基本方程式：msmmrvvktktt )1 ()1 (kvvktttmmsmr kttmr smrkvkvv kvvmr 19药物分析气相色谱基础martin and synge 1941）n 塔板理论认为，一根柱子可以分为n段，在每段内组分在两相间很快达到平衡，把每一段称为一块理论塔板。设柱长为l，理论塔板高度为h，则 n h = l / nn式中n为理论塔板数。n 理论塔板数（n）可根据色谱图上所测

5、得的保留时间（tr）和峰底宽（w）或半峰宽（ wh/2 ）按下式推算：2)(16wtnr22)(54. 5hrwtn 或20药物分析气相色谱基础21药物分析气相色谱基础有效塔板数（neff）的计算公式为；222/)(16)(54. 5wtwtnrhreff 通常用有效塔板数（n neffeff）来评价柱的效能比较符合实际。 neff 越大或h heffeff越小，则色谱柱的柱效越高。 heff=l/neff n = 1+k k2 neff22药物分析气相色谱基础j. j. van deemter 1956） 速率理论认为，单个组分粒子在色谱柱内固定相和流动相间要发生千万次转移，加上分子扩散和运

6、动途径等因素，它在柱内的运动是高度不规则的，是随机的，在柱中随流动相前进的速度是不均一的。 a项为涡流扩散项涡流扩散项；b/ u项为分子扩散项为分子扩散项；c u为传传质项质项，；u为载气线速度，单位为cm/s。范第姆特方程式(van deemter equation)cuubah 23药物分析气相色谱基础24药物分析气相色谱基础stationary phasestationary liquidcapillary wall25药物分析气相色谱基础26药物分析气相色谱基础resolutionresolution相邻两色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽度平均值之比，用r表示。分离度可以用来作为衡量

7、色谱峰分离效能的指标。n r 越大，表明两组分分离效果越好n 保留值之差取决于固定液的热力学性质n 色谱峰宽窄反映色谱过程动力学因素n 及柱效能高低21)1()2(21)1()2()(22wwttwwttrrrrr27药物分析气相色谱基础对于峰形对称且满足正态分布的色谱峰：r=1, 分离程度为98%； r=1.5，分离程度可达99.7%。 所以所以r=1.5时可认为色谱峰已完全分时可认为色谱峰已完全分开。开。28药物分析气相色谱基础n设两相邻峰的峰宽相等，即w1=w2，则2)1()2(21)1()2()(2wttwwttrrrrr2)(16wtnrntntwrr)2(2)2(2416又知29药

8、物分析气相色谱基础另1 , 21212)1()2(rkkttttttmrmrrr ）（）（2)2(kttmr )1)(1)(4(221 , 21 , 2kkrrnr)1(1 , 21 , 2rr)1(22kk称为柱效项；称为柱选择项；容量因子项。4n)1)(4(1 , 21 , 2rrnreff r12，相对保留因子30药物分析气相色谱基础r nr n1/21/2增加柱长减小塔板高度限制：l过长，保留时间延长，分析时间延长，色谱峰扩展。使用性能优良的色谱柱，并选择最佳分离条件k值增大，有利于分离，但k 10时，对r的增加不明显，也会显著增加分析时间k的最佳范围：1 1031药物分析气相色谱基础

9、r2,1越大，柱选择性越好，分离效果越好。如果两个相邻峰的选择因子足够大，则即使色谱柱的理论塔板数较小，也可以实现分离。 l = 16r2h有效有效 -12= n有效有效 h有效有效32药物分析气相色谱基础设有一对物质，其r2,1=1.15,要求在heff=0.1cm的某填充柱上得到完全分离，试计算至少需要多长的色谱柱？n解：要实现完全分离，r1.5,故所需有效理论塔板数为：使用普通色谱柱，有效塔板高度为0.1cm,故所需柱长应为：m.l2102112 33药物分析气相色谱基础实际工作中，为了缩短分析时间，常使流速稍高与最佳流速。34药物分析气相色谱基础35药物分析气相色谱基础36药物分析气相

10、色谱基础37药物分析气相色谱基础n一、固定相的类型：n 吸附剂型固定相 n 固定相n 担体+固定液型固定相n常用吸附剂型固定相有：n 38药物分析气相色谱基础39药物分析气相色谱基础n二、固定液的类型：40药物分析气相色谱基础rttqqqqqprrxx2121211lglg100100)(， 41药物分析气相色谱基础42药物分析气相色谱基础n四、固定液选择示例43药物分析气相色谱基础44药物分析气相色谱基础45药物分析气相色谱基础46药物分析气相色谱基础self-study & exam: 热导池的构造，工作原理及影响检测灵敏度的因素。47药物分析气相色谱基础self-study & exam

11、: 氢火焰检测器的构造，工作原理及影响检测灵敏度的因素。48药物分析气相色谱基础icmmgmvcrs)3/()( dtfdmdvdmci0 49药物分析气相色谱基础tdcccsctdcrxdcrxdhai 21211fccmsmdfccstdcccsai02102121 3021/:cmmgmvunitmafccsc sgmvunitmaccsm/:2160 50药物分析气相色谱基础sncyqmmh3605. 122/0 sncfyqcch3605. 1202/0 hyah 2/605. 1nchc31 注意：51药物分析气相色谱基础)lglglglg(1001zxxxxzzziii 52药物

12、分析气相色谱基础itcabx1x253药物分析气相色谱基础n-heptane: n-octane:figure sketch map for determination of rotention index54药物分析气相色谱基础 mi = fi aimi ：待测物质质量：待测物质质量fi ：待测物质定量校正因子：待测物质定量校正因子ai ：待测物质色谱峰的积分面积：待测物质色谱峰的积分面积55药物分析气相色谱基础0103hy1/2signalthyah 2/605. 12)85. 015. 0yyha （tbhyharh 2/56药物分析气相色谱基础iiiafm iiiamf 1.质量校正因子（质量校正因子（mass calibration factor fm ） 57药物分析气相色谱基础siis)m( s)m( immamafff 2.摩尔摩尔校正因子（校正因子（molar calibration factor fm ） 各物质的量以摩尔数计，各物质的量以摩尔数计，mi , ms分别表示被测分别表示被测 物与标准物质的相对分子质量（摩尔质量）物与标准物质的相对分子质量（摩尔质量）ismisisis)m