高效液相色谱的主要类型及分离原理
高效液相色谱的主要类型及分离原理
根据不同的分离机理，高效液相色谱可分为以下主要类型：
1.液-液分配色谱(液-液分配色谱)和化学键合相色谱(化学键合相色谱)
流动相和固定相都是液体流动相和固定相不应相互溶解（极性不同，应避免固定液体的损耗），流动相和固定相之间应有明显的界面。当样品进入色谱柱时，溶质分布在两相之间。当达到平衡时，遵循以下公式：
式中cs为固定相溶质浓度，cm为流动相溶质浓度，vs为固定相体积，vm为流动相体积。LLPC与GPC有相似之处，即分离顺序与K有关，K的保留值较大，但也有差异。在GPC中，流动对K的影响很小，LLPC的流量对K的影响很大。
a.正相液相色谱法：流动相极性小于固定相极性。
b.（逆相液相色谱法）极性：流动相大于静止液体的极性。
c.液-液分配色谱的缺点：虽然流动相和固定相的极性要求完全不同但固定液在流动相中仍有少量溶解流动相通过色谱柱的机械冲击力会造成固定液的损失20世纪70年代末发展起来的化学键合固定相(见下文)可以克服上述缺点目前已广泛应用（70-80%）。
2 ．液 — 固色谱法
流动相为液相，固定相为吸附剂(如硅胶、氧化铝等)这是基于吸附不同物质来分离的。其机理是当样品进入色谱柱时，溶质分子(X)和溶剂分子(S)竞争吸附吸附剂表面的活性中心。当样品未注入时，吸附剂的所有活性中心对S)的吸附表现为：
Xm + nSa ====== Xa + nSm
式中：xm—流动相溶质分子；sa—固定相溶剂分子；xa—固定相溶质分子；sm—流动相溶剂分子。
当吸附竞争反应达平衡时：
K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa]
在公式中K是吸附平衡常数[讨论：k值越大，保留值越大。]
3.离子交换色谱（离子交换色谱）
iec采用离子交换器作为固定相。IEC基于离子交换树脂上离子与相同电荷的溶质离子在流动相的可逆交换。这些离子是根据这些离子的不同亲和力而分离的。
以阴离子交换器为例其交换过程可表示为：
X-(溶剂中)(树脂-R4N Cl-)=(树脂-R4N X-)Cl-(溶剂中)
当交换达平衡时：
KX = [- r4n + X -] [Cl -] / [- r4n + Cl -] [x -]
分配系数为：
dx=[-r4n+x-]/[x-]=kx[-R4n+Cl-]/[Cl-]
[讨论：DX与保留值的关系]
所有能在溶剂中电离的物质都可以用离子交换色谱法分离。
4.离子对色谱(离子对色谱)
离子对色谱法是在流动相或固定相上加入一个（或多个）与溶质分子电荷相反的离子（称为对离子或反离子），使其与溶质离子结合形成疏水性离子对化合物，从而控制溶质离子的保留行为。这一原则可以用以下公式来表述：
X+水相+Y-水相===X+Y-有机相
在公式中：x水相--流动相中分离的有机离子(也是阳离子)；y-水相--流动相中电荷相反的离子对(如四丁基氢氧化物、十六烷基氢氧化物等)；以及由x-y-形成的离子对化合物。
当达平衡时：
kxy=[x+y-]有机相/[x+]水相[y-]水相
根据定义，分配系数为：
dx=[x+y-]有机相/[x+]水相=Kxy[y-]水相
[讨论：DX与保留值的关系]
离子对色谱法（特别是反相色谱法）解决了以往难以分离的酸、碱、离子等混合物、非离子混合物，特别是核酸、核苷、生物碱、药物等生化样品的分离问题。
5.离子色谱法
以离子交换树脂为固定相，电解质溶液为流动相为了消除流动相强电解质背景离子对电导率检测器的干扰，建立了以电导率检测器为通用检测器的抑制柱样品组分在分离柱和抑制柱上的反应原理与离子交换色谱相同。
以阴离子交换树脂(r-OH)为固定相，分离阴离子(如Br-)为例待测阴离子br-进入流动相（naoh）色谱柱时，发生如下交换反应（洗脱反应为交换反应的逆过程）：
抑制柱上发生的反应：
R-H+ + Na+OH- === R-Na+ + H2O
R-H+ + Na+Br- === R-Na+ + H+Br-
可以看出，通过抑制柱将洗脱液转化为具有非常小电导率的水，并且消除了背景电导率的影响，同时将样品的阴离子Br-的转化为相应的酸HBr-。
离子色谱法是分析溶液中阴离子的最佳方法它也可用于阳离子分析。
6.空间排斥色谱法
凝胶为固定相，采用空间排斥色谱。它与分子筛的功能相似，但凝胶的孔径远大于分子筛的孔径，通常从纳米到数百纳米不等。溶质不是由两相间的作用力，而是由分子大小来分离的分离只与凝胶的孔径分布和溶质的机械体积或分子大小有关在样品进入色谱柱之后，流动相流过凝胶的外部间隙和孔。在样品中，一些过大的分子不能进入胶孔而被堵塞，所以它们直接通过柱。首先，它们出现在色谱图上。一些非常小的分子可以进入所有的橡胶孔并渗透到颗粒中。这些组分在色谱柱上的保留值最大，最后出现在色谱图上。
