色譜分析是目前zui為活躍的分析化學(xué)分支學(xué)科之一，也是物質(zhì)分離分析的重要手段，在環(huán)境、生化、精細(xì)化工、食品、醫(yī)藥產(chǎn)品分析等領(lǐng)域的應(yīng)用日益普遍，幾乎在所有的領(lǐng)域都涉及到色譜法及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。從經(jīng)典的平板色譜到柱色譜法，從氣相色譜法、液相色譜法、超臨界流體色譜法到毛細(xì)管電泳和電色譜等，都在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。
色譜技術(shù)起源
古羅馬人曾用一塊布或一片紙來(lái)分析染料和色素，到100多年前，德國(guó)的化學(xué)家對(duì)此方法作了改進(jìn)，使其具有更好的重現(xiàn)性和定量能力，這項(xiàng)技術(shù)后來(lái)發(fā)展成了今天的紙色譜技術(shù)。1901年植物學(xué)家采用碳酸鈣作吸附劑，分離了植物色素，后在1903年*次提出了應(yīng)用吸附原理分離植物色素的新方法。1906年，這種方法被正式命名為色譜法，但由于分離速度慢效率低，并未引起重視。直至1931年德國(guó)科學(xué)家采用類(lèi)似方法分離了胡蘿卜素等60多種色素，色譜方法被廣泛熟知應(yīng)用。
氣相色譜技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用
自1952年*1次創(chuàng)建實(shí)用氣液色譜法以來(lái)，氣相色譜儀作為現(xiàn)代分析檢測(cè)儀器的代表，已發(fā)展成為一個(gè)有相當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，并形成了具有相當(dāng)豐富的檢測(cè)技術(shù)知識(shí)的學(xué)科。氣相色譜法由于其具有分離效能高、分析速度快、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于環(huán)境樣品中的污染物分析、藥品質(zhì)量檢驗(yàn)、天然產(chǎn)物成分分析、食品中有害殘留量測(cè)定、工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控等領(lǐng)域。隨著新型氣相色譜儀器、檢測(cè)器、數(shù)據(jù)分析方法的出現(xiàn)，氣相色譜的應(yīng)用領(lǐng)域必將越來(lái)越廣闊。
氣相色譜儀和其他技術(shù)的聯(lián)用，近年來(lái)也得到了十分迅速的發(fā)展。主要是與質(zhì)譜、光譜等聯(lián)用，與化學(xué)反應(yīng)聯(lián)用，與計(jì)算機(jī)聯(lián)用等。氣相色譜是分離復(fù)雜混合物的有效工具，但不能對(duì)未知物進(jìn)行定性鑒定；質(zhì)譜、光譜、核磁又是鑒定未知物結(jié)構(gòu)的有效工具，但要求所分析的樣品盡可能簡(jiǎn)單，而不是復(fù)雜混合物。因此色譜和這些技術(shù)的聯(lián)用是剖析復(fù)雜混合物中未知物結(jié)構(gòu)的*的有效工具。近年來(lái)發(fā)展的特點(diǎn)是將兩種技術(shù)直接聯(lián)用，免除中間收集冷凝等步驟, 從而使分析時(shí)間縮短，樣品用量減少。
目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的有機(jī)質(zhì)譜儀、磁質(zhì)譜、四極桿質(zhì)譜、離子阱質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜(T0F)、傅立葉變換質(zhì)譜(FTMS)等均能與氣相色譜聯(lián)用。隨著接口技術(shù)的不斷更新，接口設(shè)備越來(lái)越小、簡(jiǎn)單，外形更輕便,GC-MS聯(lián) 用的功能更為強(qiáng)大,GC-TOFMS其分辨率可達(dá)5 0M左右。 GC-MS聯(lián)用在分析檢測(cè)和科研的許多領(lǐng)域起著重要作用， 特別是在許多有機(jī)化合物常規(guī)檢測(cè)工作中成為一種*工 具。在環(huán)保、衛(wèi)生、食品、農(nóng)業(yè)、石油、化工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用
液相色譜技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
液相色譜技術(shù)開(kāi)始階段，是用大直徑的玻璃管柱在室溫和常壓下用液位差輸送流動(dòng)相，稱(chēng)為經(jīng)典液相色譜法。液相色譜儀是一類(lèi)分離與分析技術(shù)，其特點(diǎn)是以液體作為流動(dòng)相，固定相可以有多種形式，如紙、薄板和填充床等。經(jīng)典液相色譜的流動(dòng)相是依靠重力緩慢地流過(guò)色譜柱，因此固定相的粒度不可能太小。分離后的樣品是被分級(jí)收集后再進(jìn)行分析的，使得經(jīng)典液相色譜不僅分離效率低、分析速度慢，而且操作也比較復(fù)雜。直到20世紀(jì)60年代.發(fā)展出粒度小于10μm的固定相，并使用了高壓*和自動(dòng)記錄的檢測(cè)器，克服了經(jīng)典液相色譜的缺點(diǎn)，發(fā)展成液相色譜。
液相色譜法是目前各種色譜模式中應(yīng)用zui廣的一個(gè)領(lǐng)域，在化合物的分析方面，世界上約有80% 的化合物，包括高分子化合物、離子型化合物、熱不穩(wěn)定化合物以及有生物活性的化合物都可以用不同模式的HPLC(如正相 HPLC、反相 HPLC、離子交換色譜和離子色譜、體積排除色譜、親合色譜等等) 進(jìn)行分離分析。
液相色譜是從氣相色譜和液相色譜發(fā)展而來(lái)的，它的結(jié)構(gòu)和操作流程較完善。液相色譜法及其聯(lián)用技術(shù)新的研究與發(fā)展，在化工生產(chǎn)、制藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化工、醫(yī)學(xué)臨床檢驗(yàn)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，許多其他檢測(cè)方法與液相色譜法相比，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期反復(fù)驗(yàn)證它們的可行性、準(zhǔn)確性、精密性和效率，zui終都因不如液相色譜法穩(wěn)定、可靠、被淘汰。由此可見(jiàn)，液相色譜法不僅對(duì)現(xiàn)在具有非凡的意義，在不久的將來(lái)也具有相當(dāng)廣泛的發(fā)展前景
超臨界流體色譜技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
超臨界流體色譜法是以超臨界流體作為流動(dòng)相的一種色譜方法。超臨界流體，是指既不是氣體也不是液體的一些物質(zhì)，它們的物理性質(zhì)介于氣體和液體之間。超臨界流體色譜技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種嶄新的色譜技術(shù)，它具有氣相和液相所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，并能分離和分析氣相和液相色譜不能解決的一些對(duì)象。應(yīng)用十分廣泛，發(fā)展十分迅速。據(jù)行業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，至今約有全部分離的25%涉及難以對(duì)付的物質(zhì)，通過(guò)超臨界流體色譜能取得較為滿(mǎn)意的結(jié)果。
超臨界流體具有對(duì)分離極其有利的物理性質(zhì)，這些性質(zhì)恰好介于氣體和液體之間。超臨界流體的擴(kuò)散系數(shù)和粘度接近于氣相色譜，因此溶質(zhì)的傳質(zhì)阻力小，可以獲得快速分離。另一方面，其密度與液相色譜類(lèi)似，這樣就便于在較低溫度下分離和分析熱不穩(wěn)定性相對(duì)分子質(zhì)量大的物質(zhì)。另外，超臨界流體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，如擴(kuò)散、粘度和溶劑力等，都是密度的函數(shù)。因此，只要改變流體的密度，就可以改變流體的性質(zhì)，從類(lèi)似氣體到類(lèi)似液體無(wú)需通過(guò)氣液平衡曲線(xiàn)。超臨界流體色譜法被廣泛應(yīng)用于環(huán)保、醫(yī)藥、食品和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
毛細(xì)管電色譜技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
毛細(xì)管電色譜技術(shù)是在毛細(xì)管電泳和微柱液相色譜的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的分離技術(shù)。由于技術(shù)上的限制，直到90年代，毛細(xì)管電色譜的研究才得到較快的發(fā)展。
目前，毛細(xì)管電色譜在藥物分析方面的研究中*，集中在與藥物相關(guān)的雜質(zhì)分離和手性藥物的分離，分析對(duì)象以中性藥物和多環(huán)芳香化合物為主。隨著毛細(xì)管電色譜技術(shù)的不斷完善和提高，后期將在生物技術(shù)、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、精細(xì)化工產(chǎn)品、食品工業(yè)等領(lǐng)域的分析中得到應(yīng)用。按照毛細(xì)管電色譜技術(shù)目前的發(fā)展勢(shì)頭，在可預(yù)計(jì)的將來(lái)，CEC作為一種發(fā)展中的分離技術(shù)，將有更廣泛的應(yīng)用前景。
從色譜法創(chuàng)立以來(lái)，無(wú)論是在色譜基礎(chǔ)理論、新的分離模式、新型固定相設(shè)備、色譜及毛細(xì)管電泳儀器等的研制與改進(jìn)，還是在它的實(shí)際應(yīng)用方面都得到迅速發(fā)展。在色譜柱型方面，目前普遍采用的都是經(jīng)典的色譜柱。而毛細(xì)管柱非常適用于痕量分析且分析速度快、樣品消耗少，是未來(lái)色譜柱型發(fā)展方向之一。可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)色譜技術(shù)將向與其他技術(shù)聯(lián)用、高精度、高靈敏度和微型化方向發(fā)展。
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