《色谱分析》是“中国分析测试技术丛书”的一个分册。
色谱和电泳是目前应用最为广泛的化合物及聚集体、颗粒物等物质形态高效分离分析的主流技术。作为多次获得诺贝尔奖的成果,色谱和电泳对科学发展和人类进步作出了重要的贡献。此外,现代科学技术特别是环境科学和生物医学相关研究持续旺盛的需求是色谱和电泳发展的强大驱动力。本书共十四章,以“科学系统、简明实用、面向前沿、突出创新”为定位,阐述色谱和电泳分离分析方法的原理、设备与典型应用实例,扼要介绍分析仪器的使用、维护要点及故障处理,力图反映色谱和电泳技术的基础知识、基本方法以及最新研究成果。编写团队汇聚高校科研教学和分析测试骨干力量,在介绍色谱和电泳基础理论与应用研究重要进展的同时,也展示了国内原创性成果及国产仪器发展历程。
本书可供仪器分析尤其是色谱分析领域的科技人员、高等院校师生阅读,也可供材料、化学、化工、生物、医药、食品、农业等领域分析工作者参考。
练鸿振 南京大学化学学院和现代分析中心二级教授、博士生导师,生命分析化学全国重点实验室环境与健康分析化学课题组长,原现代分析中心副主任。现兼任中国化学会色谱专业委员会委员、中国色谱学会常务理事、中国分析测试协会质谱分会副主任委员、中国物理学会质谱分会委员,以及Curr. Anal. Chem.副主编、《色谱》杂志编委等。长期深耕色谱基础理论与分离分析方法学领域。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金重大研究计划和面上项目等。发表论文300余篇,获得授权发明专利8件。参与起草国际标准1部、国家标准4部。获中国分析测试协会科学技术奖一等奖、中国商业联合会科技进步奖三等奖等。
张书胜 郑州大学二级教授、博士生导师,原郑州大学现代分析与基因测序中心主任,河南省科技创新杰出人才、河南省杰出青年基金获得者。现兼任郑州市分子传感与有害物质检测技术重点实验室主任,中国化学会色谱专业委员会委员、中国化学会有机分析和生物分析专业委员会委员。长期从事有机分析与现代分离科学的教学科研工作。主持国家级、省部级等项目23项。发表论文360余篇,获得授权发明专利26件。获中国分析测试协会科学技术奖一等奖、河南省科技进步奖二等奖等。
张海霞 兰州大学化学化工学院教授、博士生导师,兰州大学分析测试中心主任。入选教育部新世纪优秀人才支持计划。研究方向包括色谱固定相制备、样品前处理新技术开发、药物载体和荧光探针的设计与合成等。先后主持国家自然科学基金5项。发表学术论文200余篇,获得授权发明专利20余件,获甘肃省自然科学奖二等奖、中国分析测试协会科学技术奖三等奖、甘肃省自然科学奖三等奖、甘肃省高校科技进步奖一等奖等。
梁琼麟 清华大学长聘教授、研究生院院长、国家卓越工程师学院院长、数智化类器官北京市重点实验室主任,兼任中国学位与研究生教育学会秘书长、全国工程专业学位研究生教指委秘书长、中国医药生物技术协会药物分析技术分会副主任兼秘书长。研究方向聚焦于类器官与器官芯片、多组学分析及其在药学研究中的应用。发表论文350余篇,获得授权发明专利40余件。曾获国家科技进步奖二等奖,入选长江学者特聘教授等人才计划等。
第一章 绪论 001~016
第一节 分离的概念 002
第二节 分离与分析的关系 002
第三节 作为分离技术的色谱和电泳 004
第四节 中国的色谱和电泳 006
第五节 色谱和电泳在发展中的融合 007
第六节 色谱和电泳与质谱的关系 009
第七节 色谱和电泳分离条件的优化 012
第八节 色谱和电泳中的样品前处理 013
第九节 色谱和电泳工作者的坚守与使命 013
参考文献 014
第二章 色谱法概论 017~042
第一节 色谱法的发展史 018
一、色谱的起源 018
二、基于固体支持物固定相色谱的发展 018
三、以液体作为固定相色谱技术的发展 024
四、无固定相色谱技术的发展 025
第二节 色谱法的分类 026
一、按色谱两相的物态分类 026
二、按分离原理分类 026
三、按固定相形状不同分类 028
四、按色谱操作技术分类 028
五、按分离规模分类 029
第三节 色谱基础理论 029
一、色谱的基本过程 029
二、色谱的术语和基本方程 031
三、色谱的重要理论 034
四、色谱分离的量度 039
参考文献 040
第三章 气相色谱法 043~084
第一节 气相色谱法概述 044
一、气相色谱分离原理 044
二、气相色谱法的特点 044
第二节 气相色谱的分离模式 045
一、气固吸附色谱 045
二、气液分配色谱 057
第三节 气相色谱仪器 067
一、气相色谱仪的构造 067
二、多维气相色谱 074
三、气相色谱仪的检定 076
四、气相色谱仪的故障排除 076
五、气相色谱仪的维护保养 078
参考文献 080
第四章 高效液相色谱法 085~158
第一节 高效液相色谱法概述 086
一、高效液相色谱分离原理 086
二、高效液相色谱法的特点 087
第二节 高效液相色谱的分离模式 088
一、液固色谱 088
二、分配色谱 089
三、亲和色谱 106
四、尺寸排阻色谱 111
第三节 高效液相色谱仪器 117
一、高效液相色谱仪的基本构造 117
二、液相色谱仪器的发展 136
三、高效液相色谱仪的检定 148
四、高效液相色谱仪的故障排除 148
五、高效液相色谱仪的维护保养 150
参考文献 151
第五章 其他液相色谱法 159~248
第一节 离子色谱法 160
一、离子色谱的技术进步 160
二、离子色谱的分离模式 161
三、离子色谱系统 162
四、离子色谱法的特点 164
五、离子色谱样品的前处理 166
六、离子色谱的应用 167
第二节 薄层色谱法 173
一、薄层色谱法概述 173
二、纸色谱法 178
三、薄层色谱扫描法 179
四、应用 181
第三节 细胞膜色谱法 186
一、概述 186
二、细胞膜色谱仿生检测体系 187
三、细胞膜色谱仪 190
四、细胞膜色谱固定相制备 191
五、分析方法 194
第四节 超临界流体色谱法 196
一、概述 196
二、超临界流体色谱分析方法的建立 201
三、超临界流体色谱的应用 207
第五节 逆流色谱法 210
一、逆流色谱法定义及特点 210
二、逆流色谱法分类 211
三、高速逆流色谱法原理 212
四、高速逆流色谱法实验操作及影响因素 215
五、高速逆流色谱法溶剂体系 216
六、逆流色谱法的应用 217
第六节 场流分离技术 227
一、场流分离技术的分离原理 227
二、场流分离技术的洗脱模式 229
三、场流分离技术的子技术 230
四、场流分离过程的影响因素 233
五、场流分离技术的应用 234
参考文献 237
第六章 电泳法概论 249~266
第一节 电泳法发展史 250
一、电泳的起源 250
二、电泳技术的发展 250
三、毛细管电泳的发展 251
四、自由流电泳的发展 252
第二节 电泳法的分类 252
一、根据分离原理分类 252
二、根据支持介质分类 260
第三节 电泳基础理论 262
一、电泳分离原理 262
二、电泳的影响因素 263
三、支持介质对电泳的影响 264
参考文献 265
第七章 毛细管电泳法 267~310
第一节 毛细管电泳法概述 268
一、毛细管电泳的定义 268
二、毛细管电泳的重要进展 268
三、毛细管电泳的特点 269
第二节 毛细管电泳原理 270
一、电泳淌度和电泳迁移速度 270
二、电渗流 271
三、分离原理 272
四、分离效率 273
第三节 毛细管电泳的分离模式 277
一、毛细管区带电泳 278
二、毛细管胶束电动色谱 279
三、毛细管等速电泳 280
四、毛细管等电聚焦电泳 281
五、亲和毛细管电泳 281
六、非水毛细管电泳 282
第四节 毛细管电泳仪 283
一、毛细管电泳仪的构造 283
二、毛细管电泳仪的检测系统 293
三、毛细管电泳联用技术 296
四、毛细管电泳仪的故障排除 301
五、毛细管电泳仪的维护保养 303
第五节 毛细管电泳法的应用 303
参考文献 307
第八章 毛细管电色谱法 311~332
第一节 毛细管电色谱法概述 312
一、毛细管电色谱法的重要进展 312
二、毛细管电色谱法的分类 312
三、毛细管电色谱法的基本原理 313
第二节 毛细管电色谱柱的制备 315
一、填充电色谱柱的制备 315
二、开管电色谱柱的制备 318
三、整体电色谱柱的制备 323
四、电色谱柱的表征及性能评价 325
第三节 毛细管电色谱法的应用 327
参考文献 328
第九章 其他电泳法 333~358
第一节 聚丙烯酰胺凝胶电泳 334
一、聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理 334
二、聚丙烯酰胺凝胶电泳装置及操作方法 336
三、聚丙烯酰胺凝胶电泳的技术进展及应用 338
第二节 双向电泳 338
一、双向电泳的原理 338
二、双向电泳装置及操作方法 339
三、双向电泳在蛋白质组学研究中的应用 341
第三节 芯片电泳 343
一、芯片电泳的原理 343
二、芯片电泳装置及操作方法 345
三、芯片电泳的技术进展及应用 348
参考文献 355
第十章 色谱和电泳定量分析样品的要求及制备359~380
第一节 样品处理概述 360
一、样品处理的必要性和重要性 360
二、样品处理的原则 360
三、常用样品制备技术 361
第二节 固相萃取技术 362
一、固相萃取的发展 362
二、固相萃取吸附剂的分类 363
三、其他固相萃取技术 367
四、固相萃取方法的开发 370
五、固相萃取方法在色谱和电泳
分析中的应用 374
参考文献 376
第十一章 色谱和电泳分析方法的选择 381~420
第一节 色谱分析方法的选择 382
一、气相色谱分析方法的选择 382
二、高效液相色谱分析方法的选择 387
第二节 色谱保留行为预测 391
一、气相色谱保留行为预测 392
二、高效液相色谱保留行为预测 397
第三节 电泳分析方法的选择 404
一、毛细管电泳分离模式的选择 404
二、操作条件的选择 406
三、分离介质的选择 409
四、条件选择流程 413
参考文献 414
第十二章 色谱和电泳定性定量分析方法 421~430
第一节 定性分析 422
一、保留时间定性 422
二、保留指数定性 423
三、利用选择性检测器定性法 423
四、检测器多响应比较定性法 423
五、色谱与其他仪器结合定性法 424
六、化学反应定性法 424
第二节 定量分析 424
一、定量校正因子 425
二、常用的定量方法 427
参考文献 429
第十三章 色谱和电泳分析结果的评价 431~450
第一节 定量分析的准确性与重复性 432
一、基本概念 432
二、色谱方法的验证 436
第二节 影响定量分析结果准确性的因素 437
一、样品制备的影响 437
二、进样技术的影响 438
三、柱系统分离度的影响 439
四、检测器选择的影响 439
五、色谱条件的影响 440
六、数据处理系统的正确应用 441
第三节 不确定度评价 441
一、定义 441
二、测量不确定度的条件 442
三、不确定度的测量和表示 442
参考文献 449
第十四章 面向质谱分析的色谱和电泳方法学 451~469
第一节 面向质谱分析的色谱方法学 452
一、概述 452
二、液相色谱-质谱联用模式 452
三、液相色谱-质谱联用技术的应用 455
四、展望 459
第二节 面向质谱分析的电泳方法学 459
一、概述 459
二、毛细管电泳-质谱联用模式 460
三、毛细管电泳-质谱联用技术的应用 460
四、展望 465
参考文献 466
索引 470~473