色谱-定义，原理，类型，应用

色谱法是什么?

• 色谱法是一种重要的生物物理技术，可以分离、鉴定和纯化混合物的成分，进行定性和定量分析。
• 俄罗斯植物学家Mikhail Tswett在1906年创造了色谱这个术语。
• 1952年，詹姆斯和马丁描述了色谱法的第一个分析用途，用气相色谱法分析脂肪酸混合物。
• 许多色谱程序利用大小、结合亲和性、电荷和其他性质的差异来分离材料。
• 它是一种强大的分离工具，在科学的所有分支中都被使用，而且通常是从复杂混合物中分离成分的唯一手段。

色谱原理(色谱是如何工作的)

图片来源:可汗学院

• 色谱法的原理是，混合物中的分子涂抹在固体表面或进入固体，流体固定相(稳定相)在流动相的帮助下移动，同时彼此分离。
• 影响这一分离过程的因素包括与吸附(液-固)、分配(液-固)有关的分子特征，以及它们分子量之间的亲和或差异。
• 由于这些差异，混合物中的一些组分在固定相中停留的时间更长，它们在色谱系统中移动缓慢，而另一些组分则迅速进入流动相，并更快地离开系统。

因此，三种成分构成了色谱技术的基础。

1. 固定相:该相总是由“固体”相或“吸附在表面固体载体上的一层液体”组成。
2. 流动相:这个相总是由“液体”或“气体成分”组成。
3. 分离分子

固定相、流动相和混合物中所含物质之间的相互作用类型是有效分离分子的基本成分。

图片来源:可汗学院

类型的色谱

• 物质可以根据不同的方法和存在的特征进行分离，如大小和形状、总电荷、表面的疏水性基团以及与固定相的结合能力。
• 这导致了不同的类型的色谱每种技术都有自己的仪器和工作原理。
• 例如，基于分子特性和相互作用类型的四种分离技术使用离子交换、表面吸附、分割和大小排除机制。
• 其他色谱技术是基于固定床，包括柱色谱，薄层色谱和纸色谱。

常用的色谱技术包括:

1. 柱层析法
2. 离子交换色谱法
3. 凝胶渗透(分子筛)色谱法
4. 亲和色谱法
5. 纸色谱法
6. 薄层色谱法
7. 气相色谱法(GS)
8. Dye-ligand色谱法
9. 疏水作用色谱法
10. Pseudoaffinity色谱法
11. 高压液相色谱法

色谱法的应用

制药行业

• 鉴定和分析样品中微量元素或化学物质的存在。
• 根据化合物的分子量和元素组成分离化合物。
• 检测未知化合物和混合物的纯度。
• 在药物开发。

化学工业

• 在测试水样和检查空气质量方面。
• 高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)被广泛用于检测农药和油脂中的多氯联苯(PCBs)等各种污染物。
• 在各种生命科学应用中

食品行业

• 在食品腐败和添加剂检测中
• 确定食物的营养质量

法医科学

• 在法医病理学和犯罪现场测试中比如分析犯罪现场的血液和头发样本。

分子生物学研究

• 色谱中的各种连接技术如EC-LC-MS被应用于代谢组学和蛋白质组学以及核酸研究。
• 高效液相色谱被用于蛋白质分离，如胰岛素纯化，血浆分离，酶纯化，也用于各种部门，如燃料工业，生物技术和生化过程。

参考文献

1. https://chromatography.conferenceseries.com/events-list/applications-of-chromatography
2. http://www.biologydiscussion.com/biochemistry/chromatography-techniques/top-12-types-of-chromatographic-techniques-biochemistry/12730
3. http://library.umac.mo/ebooks/b28050630.pdf
4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5206469/

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