色譜的類型及各自的特點

色譜是一種分析技術(shù),其原理是通過兩相(固定相和流動相)分離樣品中的組分。最初的色譜為柱色譜,但其應(yīng)用和效率都非常有限。為了克服這一局限性,色譜結(jié)合了分離和檢測樣品成分的先進技術(shù),多種色譜技術(shù)得以發(fā)展。

在本文中,小編將介紹幾種色譜技術(shù)及它們各自的特點,希望能幫到大家。

1.柱色譜

柱色譜是使用最廣泛的色譜法,通常用于實驗室和工業(yè)研究。柱色譜操作簡單,技術(shù)成本較低。如下圖所示,有一根長長的柱子,借助一個架子懸在空中。將固定相填充進柱中,流動相從色譜柱頂部倒入,流經(jīng)色譜柱中固定相上的樣品,從而實現(xiàn)分離。

柱色譜分離原理圖(圖片來源:百度)

2. 高效液相色譜

高效液相色譜,又稱為“近代柱色譜”,是色譜法的一個重要分支。其所使用的固定相由小顆粒組成,以增加表面積,提高分離速率,因此它被稱為高效液相色譜。其原理與柱色譜相似。流動相攜帶混合物的組分以不同的速度通過色譜柱,其通過的速率取決于組分對流動相和固定相的相對親和力。通過不同的檢測器檢測樣品中的各組分,如紫外可見光檢測器、蒸發(fā)光散射檢測器或示差折光檢測器等。大分子(如蛋白質(zhì)、脂肪)、小分子(如單胺類)以及化學(xué)成分相似的物質(zhì)(如單胺類、類固醇)都可以用高效液相色譜分析。高效液相色譜,應(yīng)用范圍廣,應(yīng)用于法醫(yī)、藥物、食品、臨床、環(huán)境和生物技術(shù)等領(lǐng)域。

3.氣相色譜

在氣相色譜中,以氣體作流動相,以固定液或固體吸附劑作固定相。根據(jù)混合物與流動相、固定相之間的相對親和力,分離混合物的揮發(fā)性成分。由于固定相的數(shù)量有限以及儀器和操作程序相對昂貴,這種技術(shù)沒有得到廣泛的應(yīng)用。但氣相色譜對熱穩(wěn)定、易揮發(fā)、能氣化的物質(zhì)具有較好的檢測效果。

4.紙層析

紙層析,又稱紙色譜,以一種特殊設(shè)計的濾紙作為固定相。濾紙中的纖維素層含有的水分作為固定相。緩沖液和其他溶劑用作流動相。分離的原理是相似相溶。紙色譜法可以分析的樣品非常廣。用毛細(xì)管或微量吸管將流動相中溶解的樣品標(biāo)記在濾紙上,然后將濾紙放入容器中,使其浸入溶劑中,于陰暗處進行層析,樣品將在濾紙表面分離,然后對其形成的顏色進行識別。紙色譜可以分析碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、藥物、糖苷、生物堿、血液和尿液等樣品中的代謝物。

5.薄層色譜(TLC)

薄層色譜,又稱為薄層層析,以合適的溶劑作為流動相,以涂布在支持板上的支持物作為固定相。分離的原理是吸附。一個或多個樣品涂在有薄層板上。如下圖所示,該板部分浸入展開劑中,溶劑沿著吸附劑移動。樣品組分隨展開劑以不同的速率移動,這取決于它們對吸附劑的親和力,從而實現(xiàn)組分分離。薄層色譜與紙色譜類似,可用于分析任何類型的樣品,但通常用于分析植物提取物、藥物、碳水化合物、蛋白質(zhì)、抗生素、維生素等。

薄層色譜分離原理圖(圖片來源:迪信泰檢測平臺)

6. 離子交換色譜

離子交換色譜,用離子交換樹脂作為固定相,主要用來分離帶電離子的混合物。流動相中的組分離子與離子交換樹脂(固定相)上的離子基團進行可逆交換,這種可交換的離子是陰離子或陽離子。如下式所示,

離子交換樹脂-H+ + M+(流動相)----->樹脂-M+ + H+(流動相)

流動相中帶電荷的離子與固定相(離子交換樹脂)中帶電荷的離子發(fā)生離子互換。

流動相中帶相反電荷的離子先從柱中洗脫出來,然后再用緩沖溶液將那些與離子交換樹脂結(jié)合的分子洗脫出來。

本文由迪信泰檢測平臺(Biotech-Pack-Analytical)整理編輯。

迪信泰檢測平臺以液相/氣相為依托,組建高效液相色譜HPLC、液相色譜-質(zhì)譜LC-MS、氣相色譜-質(zhì)譜GC-MS等技術(shù)平臺,致力于為各科研院所,高校,藥企,生物工程類企業(yè)提供高效、準(zhǔn)確、高性價比的小分子化合物檢測技術(shù)包裹。

參考資料:10 Types of Chromatography | Based on Different Techniques & Methods.

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