2013执业药师考试药物分析复习
第六章 色谱法
色谱法: 是分析混合物的最有效的手段。
应用范围:定性鉴别、纯度检查、含量测定。
第一节 色谱法基础
一、常用术语
1.色谱图和色谱峰
色谱峰:正常:正态分布曲线;不正常:拖尾峰和前延峰。用拖尾因子衡量。
每个组分的色谱峰可用三项参数说明
峰高或峰面积:用于定量。 峰宽W:用于衡量柱效
峰位:用保留值tR表示,用于定性。
2. 基线
色谱分离过程中,没有组分流出时的流出曲线。反映色谱系统(主要是检测器)噪音水平
3. 保留值:
保留时间( tR )、死时间( t0 )、 调整保留时间(tR´): tR´= tR - t0
相对保留值(r):即选择性因子, r2,1= tR2´/ tR1´= k2/k1
4. )、半高峰宽( Wh/2)、峰宽(W)s色谱峰区域宽度:标准差(
二、基本理论
★ 1. 分配系数与色谱分离
色谱过程是物质分子在相对运动的两相(固定相和流动相)间分配平衡的过程, 混合物中,若两组分的分配系数(K )和容量因子(k)不等, ——差速迁移被分离。
(1)分配系数K:组分在固定相和流动相之间达到分配平衡时的浓度之比。
K = Cs/Cm (3)
K:与组分自身特性、固定相、流动相的性质及温度有关
色谱法分离依据:不同组分在固定相和流动相间K的差异 分离
(2)容量因子k (质量分配系数):达分配平衡后,组分在固定相和流动相中的质量之比。
k = Ws/Wm (4)考试用书
k与K的关系:
k = Cs•Vs/(Cm•Vm )= K(Vs/Vm) (5)
k: 与组分、固定相、流动相的性质及温度有关;还与两相体积有关。
不同组分之间的 k 差异是色谱分离的先决条件
(3)色谱过程方程
tR=t0(1+K•VS/Vm)=t0(1+k) (6)
2. 塔板理论
色谱柱踏板数大于103时,流出曲线趋于正态分布。
理论踏板高(H)可由柱长(L)和理论踏板数 n 计算:
H = L /n n = 5.54 (tR/Wh/2)2 (7)
式中分子分母单位统一
H 和 n 都是柱效指标,可用于评价柱效高低。 塔板数越多,塔板高度越小,柱效越高
3. 速率理论
Van Deemter方程,范氏方程:H = A + B/u + Cu
A为涡流扩散项,B为纵向扩散系数,C为传质阻抗项
HPLC中范式方程简化为:
H = A + Cu (8)
影响液相色谱柱效的主要因素是涡流扩散和传质阻抗。
三、分类:
《中国药典》将色谱法分为纸色谱法、薄层色谱法、柱色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、电泳法、毛细管电泳法及分子排阻色谱法等
1. 按分离原理分类:
吸附色谱法:固定相为固体(吸附剂)
分配色谱法:固定相为液体
离子交换色谱法:固定相为离子交换树脂
分子排阻色谱法(空间排组色谱法、凝胶色谱法):固定相为多孔性填料(凝胶)
第二节 薄层色谱法 thin layer chromatography TLC
薄层色谱法 主要用于药品的鉴别或杂质检查。
按分离原理主要分为:吸附、分配和分子排阻色谱法。吸附薄层色谱法最常用。
吸附薄层色谱法分离依据:难被吸附化合物移动快 分离®KA≠KB®,产生差速迁移
一、仪器与材料
吸附TLC法固定相为吸附剂,最常用硅胶,其次有硅藻土、氧化铝、微晶纤维素、聚酰胺等。
硅胶:SiO2•xH2O, 具有硅氧交联结构、表面有许多硅醇基的多孔性微粒。硅醇基是活性基团。含水量↑,活性↓
活化:105℃ ~ 110℃加热30 min,吸附力增强。
TLC常用硅胶G、硅胶GF254、硅胶H和硅胶HF254。
二、操作方法
1.薄层板的制备:涂布厚度0.2~0.3 mm。
2.点样与展开
点样的样点一般为圆点,点样基线距底边2.0cm;样点直径一般为2~4mm;展开时,薄层板浸入展开剂的深度为距薄层底边0.5~1.0cm。
三、色谱系统适用性试验
目的: 使斑点的检测灵敏度、比移值(Rf)和分离效能符合规定
1.检测灵敏度 被测物质能被检出的最低量
2.比移值(Rf)—— 基本定性参数 :
Rf = l / lo (9)
Rf 最佳范围0.3~0.5;可用范围0.2~0.8。
分离效能 分离度(R)表示
R=2d /(W1+W2) (10)
四、应用:TLC法主要用于药品的鉴别或杂质检查。
(一)鉴别:
可认为供试品与对照品是同一物质。®¾供试品、对照品颜色与比移值Rf均一致®¾展开显色后®¾将同浓度的供试品溶液、对照品溶液点在同一薄层板上
(1)与对照品比较Rf值 (2)与结构相似的物质比较Rf值
(二) 杂质检查
1.杂质对照品法: 可认为未超过规定的杂质最高限量。®¾杂质斑点颜色与杂质对照品斑点比较,不得更深
2.自身稀释对照法(高低浓度对比法) 适用于得不到杂质对照品的情况
供试品溶液按限度规定稀释成另一低浓度溶液或系列溶液,为对照溶液。供试品杂质斑点与相应的自身稀释对照液所显主斑点比较,颜色不得更深.
第三节 高效液相色谱法
(high performance liquid chromatography HPLC)
HPLC法包括分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法和分子排阻色谱法。其中分配色谱法最常用。
高效液相分配色谱法又可分为正相分配色谱法和反相分配色谱法。
正相分配色谱法:流动相极性<固定相极性。
主要用于分离溶于有机溶剂的极性及中等极性的分子型物质。
反相分配色谱法:流动相极性>固定相极性。主要用于分离非极性至中等极性物质。
一、HPLC仪器的基本结构
高压输液泵、色谱柱 、进样阀 (六通进样阀)、检测器和积分仪或色谱工作站。
二、检测器
(一) 选择性检测器:也称浓度型检测器,包括紫外检测器、光电二极管阵列检测器DAD 、荧光检测器、电化学检测器和质谱检测器。
(二) 通用型检测器:也称质量型检测器,包括示差折光检测器和蒸发光散射检测器(ELSD)。
ELSD 仅适用于UV检测困难的物质分析,如糖类和脂质等,以及药物杂质的确认。
如ChP用HPLC-ELSD法测定硫酸庆大霉素中C组分的含量。
三、固定相与流动相
(一) 固定相
HPLC最常用的固定相是化学健合相,分为非极性键合相和极性键合相。
(1)非极性健合相:十八烷基硅烷健合硅胶(ODS,C18)、辛基硅烷健合硅胶(C8),ODS在反相HPLC中最为常用。
(2)极性健合相:常用氨基和氰基硅烷键合相,即可用于正相色谱法,也可用于反相色谱法。多用于正相HPLC。
(二) 流动相
药物分析中应用最多的HPLC法为反相分配色谱法,流动相首选甲醇-水系统(末端波长检测时首选乙腈-水系统)。
ODS为固定相时,流动相中有机溶剂比例通常应不低于5%。 流动相pH值应控制在2~8间。
分析强极性化合物常用离子抑制色谱法或离子对色谱法。
分离碱类常用离子对试剂为烷基磺酸(盐), 酸类常用烷基季铵盐如磷酸四丁基铵等。