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内容发布更新时间 : 2024/12/25 23:26:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1. 超临界流体色谱法的原理和发展情况

超临界流体是指其温度和压力均超过自身临界温度和临界压力时的流体。此时的流体进入临界状态,体系的性质均一,不再分为气相和液相。超临界流体具有粘度小、密度、扩散系数、溶剂化能力等性质随温度和压力变化十分敏感等特征,粘度和扩散系数接近气体,而密度和溶剂化能力接近液体。超临界流体色谱(SFC)是以超临界流体为流动相,以固体吸附剂(硅胶、氧化铝)或键合在载体(或毛细管壁)上的高聚物为固定相的色谱分离技术。与传统的气相液相色谱相比其分离效能高,分析时间短。

原理:在超临界流体色谱(SFC)操作过程中,样品随流动相一起进入色谱柱,样品中的各个组分按照其在固定相和流动相间的分配系数的不同进行分配,分配系数小的组分,在固定相的吸附弱,在色谱柱中的停留时间短,流出色谱柱较早。超临界流体性质等随温度和压力的变化会出现较大的变化,导致流动相的溶剂化能力出现较大程度的变化。鉴于此,可以通过调整温度、压力(通过控制系统内背压实现)等影响流动相密度的因素较轻松地对待测化合物的保留情况进行调节。

发展情况:SFC 最早于 20 世纪 60 年代被分析化学工作者提出。经过近20年的缓慢发展,空心毛细管柱式SFC于20世纪80年代早期被成功开发,其出现加速了SFC技术的发展。随后,新型填充柱式SFC也应运而生,进一步加速了SFC技术在应用领域的发展。2012年3月,美国Waters公司推出了新型商品化的超临界流体色谱系统——超高效合相色谱系统,同时,基于亚 2 μm 粒径填料的色谱柱也被开发出来。自此,SFC 技术的应用得到飞速发展,且在实践中成功与蒸发光散射检测器、红外检测器、荧光检测器等多种检测器联用。其中,SFC与质谱(MS)联用具有灵敏度高、绿色环保等优势,在分析化学领域引起了极大的关注。目前,SFC技术已被广泛应用于各个领域,如食品安全领域、环境分析领域、临床及生物样本分析领域。

2. 制备液相色谱法与分析液相色谱法的异同及方法的转移方法。

相同点:原理相同。

原理: 色谱法的分离以化合物在流动相与固定相之间的相互作用为基础,当溶于流动相中的各组分经过固定相时,由于与固定相发生作用(吸附、分配、离

子吸引、排阻、亲和)的大小、强弱不同,在固定相中滞留时间不同,从面先后从固定相中流出。如果色谐分离过程中使用的流动相是液体,则称为液相色谱,高效液相色谱则指以泵高压驱动流动相,使用小粒径多孔硅胶或稳定键合固定相的液相色谱。

不同点:

分析型液相色谱转化成制备型液相色谱主要有以下三个基本步骤:

1) 1.确定分析型HPLC的分离条件:可采用TLC考察初始分离条件,然后经对比和优化

确定色谱柱种类和洗脱溶剂系统;也可以根据样品的极性和溶解性质直接开发HPLC分析方法。然后,优化溶剂强度和选择性,寻求目标组分具有较小容量因子(k<2)和较大分离度(>1.5)的等度分离条件。

2) 制备型HPLC的条件转换。在色谱柱种类、洗脱溶剂的组成和线速度等方面尽可能使

制备柱与分析柱保持一致,首选通过增大色谱柱直径来实现更大的柱容量,这样可以简便准确地实现分析条件与制备条件的转换。制备型色谱的流速(v)及进样量(x)可根据以下公式从分析型色谱柱的相应参数计算

3)制备操作方式的选择和条件优化。确定制备HPLC条件后,需要根据分离的目的的选择制备方式并进行相应的条件优化。对于一般实验室研究所进行的分离,主要要求达到一定的纯度和回收率;而对于生产规模的分离,关键指标则是产量。生产能力和产品纯度是两个相互制约的因素,只有根据具体样品的分离情况选择恰当的制备方式才能最大限度地兼顾这两个因素。在低样品浓度条件下,随着样品量增加,容量因子改变超过10%时可认为色谐柱

处于过载状态;通常的制备操作都在过载状态下进行。当对两个或多个相距很近的主要成分进行分离时,若色谱系统的选择性不足以将该混合物分开,此时可采用边缘切割结合循环色谱进行分离。此外,为提高制备速度和分离效率,当目标组分含量较大时,可采用大幅度过载进样,利用中心切割技术进行分离,此种情况需避免主要色谱峰前后两端微量组分的污染。

3. 分子印迹法的种类、原理。简述常见的模板分子及常用的制备方法。

种类:根据功能单体与目标分子官能团之间的作用力形式不同,可分为以下三类:

1.共价法又叫作预组织法,该方法是目标分子与单体通过共价键结合,在加入交联剂聚合之后,用化学方法断裂共价键将目标分子除去。目标分子与功能单体之间的可逆共价键是该聚合物的制备以及以后的分子识别过程的关键。

2.非共价法又叫作自组织法,此方法是目标分子与功能单体之间先进行自组织排列,以较弱的非共价键自发形成带有多重作用位点的分子复合物,再经过与交联剂作用之后,除去目标分子。

3.半共价法集中了共价法和非共价法的特点。即在制备印迹聚合物时功能单体和目标分子以共价键的作用力结合,而在洗脱目标分子之后,其所形成的分子印迹聚合物则是以非共价作用来识别目标分子 原理:分子印迹技术是指制备对某些特定目标分子具有特异选择性识别聚合物的过程。当印迹分子与聚合物单体接触时会形成多重作用点,通过聚合过程这种作用就会被记忆下来,当模板分子除去后,聚合物中就形成了与模板分子空间构型相匹配的具有多重作用点的空穴,这个空穴可以选择性地与模板分子进行结合,即对模板分子具有专一性识别作用。 常见的模板分子:制备非共价型印迹聚合物几乎对模板分子没有限制,碳水化合物、有机胺类、羧酸类、甾醇类、氨基酸、核酸、蛋白质乃至金属离子均可被用于制备分子印迹聚合物;,一般选用有强极性基团的化合物和与功能单体形成氢键的印迹分子,具有高选择性能。 常用的制备方法:

1.本体聚合:将模板分子和功能单体在溶剂中混合均匀,在交联剂和引发剂存在的条件下发生交联聚合,得到的聚合物再进行干燥、粉碎、研磨和筛分,最后将模板分子洗脱。

2.悬浮聚合:将模板分子、功能单体、致孔剂和交联剂溶于溶剂中,加入分散剂形成均匀的混合溶液,后加入引发剂在搅拌下经升温或光照引发进行聚合,得到粒径均匀的球形颗粒,再利用物理或化学方法洗脱模板分子。

3.分散聚合: 分散聚合是介于本体聚合和悬浮聚合之间的一种聚合方法,主要制备不同粒径的聚合物微球。在进行反应之前,功能单体、模板分子、交联剂、引发剂和分散剂都溶解在溶剂中,体系通过引发剂分解产生自由基引发进行聚合,形成的聚合物颗粒借助分散剂的作用稳定悬浮于介质中。

4.沉淀聚合:通常反应所用的单体、交联剂、引发剂可溶于溶剂,而产生的聚合物因不溶于溶剂,从而以聚合物微球形态沉淀出来。在印迹过程中需使用大量的溶剂,功能单体的浓度较低。