主题：【资料】HPLC简介(共3讲)

HPLC简介-1.液相色谱的发展史 


高效液相色谱是在20世纪60年代末期，在经典液体柱色谱的基础上, 引入GC的理论和技术, 并加以改进而发展起来的新型高效分离分析技术。在液相色谱的发展史上，有几个重大事件值得人们回忆。
 1903年，色谱法问世
俄国植物学家茨维特（Tswett，1872-1919）从1901年起开始研究植物色素。 1903年3月21日，他在华沙自然科学学会生物学会议上发表了“一种新型吸附现象及其在生化分析上的应用”研究论文，介绍了一种应用吸附原理分离植物色素的新方法，并首先认识到这种层析现象在分离分析方面有重大价值。1906年他在德国植物学杂志发表文章，首次命名上述分离后色带为色谱图，称此方法为色谱法（Chromatographie（德）；Chromatography（英））。1907年在德国生物学会年会上，展示过带有色带的分离柱管和纯化过的植物色素溶液。茨维特被世人公认为色谱的创始人。茨维特把菊根粉或百垩粉（CaCO3）装在玻璃管中，将植物叶子的石油醚提取液倒入管中，然后加入石油醚淋洗。随着淋洗进行，样品中各种色素向下移动的速度不同，逐渐形成一圈圈的连续色带。茨维特在当时的实验中观察到6个色带，它们分别是胡萝卜素、叶黄素和叶绿素A和B。茨维特工作的主要贡献：
▲（采用吸附色谱）成功分离了叶绿素a和叶绿素b
▲ 发明了伟大的色谱法
希腊语chroma（色彩） graphos（图谱）
德语Chromatographie
英语Chromatography
Chromatographic column
Statinary phase
Mobile phase or eluent
 1931年，库恩（Kuhn）分离胡萝卜素后，色谱法引起科学界的重视
1931年，德国的Kuhn和Lederer采用类似Tswett的柱色谱方法，采用纤维状氧化铝和碳酸钙作吸附剂，把结晶状的胡萝卜素分离成α-和β-两种同分异构体，而且确定了它们的分子式。随后他们分别从植物叶片和蛋黄中分离得到叶黄素，才使色谱法引起科学界的重视。1938年，Kuhn和Lederer从维生素B中分离出B6，因此获得了1938年的诺贝尔化学奖。
Kuhn工作的贡献：
▲ 证明了蛋黄叶黄素是氧化类胡萝卜素的混合物
▲ 证实了色谱法可以用来进行制备分离
 1941年，马丁（Martin）和辛格（Synge）提出液液分配色谱法
Martin和Synge用水分饱和的硅胶作固定相，以含有乙醇的氯仿作流动相，甲基橙作显色剂（指示氨基酸的位置）分离乙酰基氨基酸[5]混合物：苯丙氨酸、亮氨酸-异-亮氨酸和脯氨酸-缬氨酸-蛋氨酸等三组氨基酸。为此，Martin和Synge获得1952年度的诺贝尔奖。他们的主要贡献有：
☆ 首次提出分离过程的理论/数学处理----塔板理论，这是在色谱柱操作参数基础上模拟蒸馏理论，以理论塔板来表示分离效率，定量地描述、评价分离过程；（1922年Peters才提出连续或填充型分馏柱可分成等效塔板（H.E.T.P.）概念）
☆ 在色谱过程中最早引入分配平衡取代吸附平衡，即采用分配色谱进行分离。该方法是由于逆流液-液萃取有困难而发明的；此外，将一种液体固定在适当的载体上，使第二种液体流过前者而实现分离，也是一个很重要的成就。
☆ 提出了色谱法进一步发展最有远见的预言：一是“流动相可用气体来代替，对分离更有好处”；二是“使用非常细颗粒的填料和柱两端施加较大的压差，应能得到最小的理论塔板”。
Martin还在1944年建立了纸色谱法，1949年建立了色谱保留值和热力学常数之间的基本关系式，奠定了物化色谱的基础。
 1958年美国生物化学家斯坦因（W.H.Stein）和莫尔（Moore）研制出氨基酸分析仪（一种低压高效液相色谱仪），并用它确定了核糖核酸的分子结构。此后，氨基酸分析仪一直成为蛋白质和酶结构的重要工具，为此他们获得了1972年诺贝尔化学奖。
 60年代末，70年代初，高效液相色谱仪的成功研制
荷瓦斯（Horvath，1967）、哈伯（Huber，1967）、科克兰（Kirkland，1969）三个研究小组分别报道高效液相色谱仪的研制，他们的主要贡献是：
☆ 高效填料：细颗粒、耐压；特别是键合固定相研制
☆ 高压泵:高精密度流量、高压和耐腐蚀流路通道（克服细填料带来的流速慢的缺点，同时加快了传质过程）
☆ 仪器检测：高灵敏度连续检测高效液相色谱的重要特征一是由经典“开放柱液相色谱”向“密闭柱液相色谱”方向发展，实现了分离分析一体化；二是色谱柱的“现代化”，即采用小颗粒高效固定相和高压泵输送流动相，强化了两相的传质，实现了高效快速分离。
这一时期，对一些高极性、大分子量、热不稳定和离子型化合物的分离也促使高效液相色谱的研究。
 1975 年，Small, Stevens 和Baumen发表“Novel Ion Exchange Chromatographic Method Using Conductimetric Detection” 一文，采用电导抑制柱-检测器检测离子交换色谱流出液，标志着离子色谱法的诞生。

摘自“现代仪器分析网络课程”，作者：厦门大学-阮源萍