現(xiàn)代色譜分析

前言

現(xiàn)代色譜方法與高效毛細(xì)管電泳方法已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)研究諸多前沿領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)手段和基本方法學(xué)基礎(chǔ)，同時也成為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生命科學(xué)、臨床、醫(yī)藥、材料、環(huán)境等各個領(lǐng)域的常規(guī)分析基本手段和方法。色譜學(xué)方法起源于20世紀(jì)40年代，Martin和Synge創(chuàng)立的分配色譜方法及其系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。1941年Martin和Synge采用含水硅膠和氯仿一乙醇流動相首次分離了乙酰氨基酸，在此基礎(chǔ)上提出塔板概念并建立了塔板理論。1951年James和Martin創(chuàng)立氣液色譜法，在惰性載體上涂漬難揮發(fā)的液體作為分離固定相，使得色譜應(yīng)用范圍迅速拓寬，1958年（Golay創(chuàng)立了高效毛細(xì)管氣相色譜方法并建立了相關(guān)理論，大大提高了色譜方法的分離效率。六七十年代，高效液相色譜方法的出現(xiàn)進(jìn)一步奠定了現(xiàn)代色譜理論、方法和儀器的基礎(chǔ)，特別是高效填料和鍵合相高效液相色譜柱子的技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用有力地推動了現(xiàn)代色譜分析方法的普及。1980年Jorgenson等提出了高效毛細(xì)管電泳方法，擴(kuò)展了現(xiàn)代色譜分離的領(lǐng)域和范圍，形成了現(xiàn)代色譜分析較完整的體系?，F(xiàn)代色譜分析領(lǐng)域正在迅猛發(fā)展，新技術(shù)、新方法層出不窮。其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍，以及對社會生活的影響之廣和對現(xiàn)代科學(xué)研究的促進(jìn)是深遠(yuǎn)的。通過本書系統(tǒng)論述，概括現(xiàn)代色譜分析的各個方面尚有困難，因此作為研究生的教材和廣大從事色譜分析和色譜技術(shù)與方法研究的讀者的參考書，本書著重從現(xiàn)代色譜的基礎(chǔ)理論、色譜方法建立、現(xiàn)代色譜儀器、色譜柱子、以及復(fù)雜體系分析的多維色譜等幾個方面系統(tǒng)探討色譜分析中所涉及的一系列核心問題，從而使讀者對色譜方法的建立有一個系統(tǒng)、完整的了解，建立明確的現(xiàn)代色譜分析的思路和策略。全書共分八章，第一章在闡述現(xiàn)代色譜的基本概念的基礎(chǔ)上，對色譜分析涉及的塔板理論、擴(kuò)散理論、速率理論和VanDeemter方程等色譜動力學(xué)過程進(jìn)行了系統(tǒng)論述，明確了建立和發(fā)展高效色譜方法所必需的色譜動力學(xué)概念；同時該部分還對色譜分析所涉及的色譜過程熱力學(xué)基本概念、色譜保留規(guī)律等進(jìn)行了詳細(xì)分析，闡明了色譜過程的熱力學(xué)規(guī)律和基礎(chǔ)。

內(nèi)容概要

本書從色譜的基本理論——色譜過程動力學(xué)和色譜過程熱力學(xué)的基本模型和理論關(guān)系，到色譜分析的基本保留現(xiàn)象與規(guī)律進(jìn)行了闡述；而后系統(tǒng)分析介紹了色譜的基本分離模式，從氣相色譜分離模式、液相色譜分離模式到毛細(xì)管電泳各個分離模式等進(jìn)行了系統(tǒng)闡釋。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地論述了各種色譜方法建立與發(fā)展的基本原則。此外，本書還對色譜柱、檢測器等新技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)分析；介紹了多維色譜新技術(shù)及其應(yīng)用。   本書主要用于研究生教材，也適合作為科研人員與從事色譜分析測試工作的科學(xué)工作者的參考書。

作者簡介

張祥民，博士，河南通許人。現(xiàn)為復(fù)旦大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。1983年畢業(yè)于河南師范大學(xué)，1994年獲理學(xué)博士學(xué)位，師從著名色譜學(xué)家盧佩章院士。1986年起在中國科學(xué)院大連化學(xué)物理所國家色譜研究中心從事色譜研究工作。1994年到復(fù)旦大學(xué)做博士后研究。1996年起作為客座教授多次到德國國家環(huán)境與健康研究中心和德國Tubingen大學(xué)合作研究。主持和承擔(dān)了國家重要研究項目10多項。首次發(fā)現(xiàn)了色譜學(xué)上同族化合物的分簇現(xiàn)象，提出了色譜多柱系統(tǒng)理論；建立了多種新型多維色譜分離系統(tǒng)，用于解決蛋白質(zhì)組學(xué)和中藥復(fù)雜體系分離問題；發(fā)明、研制了多種自主產(chǎn)權(quán)的新型色譜儀器；發(fā)現(xiàn)了數(shù)種植物及人類疾病生物標(biāo)志物分子，取得了一系列國際水平的研究成果。在國內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文90余篇、技術(shù)專利9項、學(xué)術(shù)專著《色譜理論基礎(chǔ)》等多部。

書籍目錄

第一章 色譜理論  第一節(jié) 色譜基本關(guān)系    一、色譜保留值    二、色譜峰形與理論塔板數(shù)    三、分辨率與峰容量  第二節(jié) 色譜過程動力學(xué)基礎(chǔ)    一、色譜動力學(xué)基本模型    二、 Van Deemter方程    三、色譜柱內(nèi)譜帶的柱末端效應(yīng)  第三節(jié) 色譜過程熱力學(xué)    一、分子間的作用能    二、氣相色譜保留規(guī)律    三、液相色譜保留規(guī)律  參考文獻(xiàn)第二章 色譜基本分離模式  第一節(jié) 氣相色譜    一、氣固吸附色譜    二、氣液分配色譜  第二節(jié) 高效液相色譜    一、反相液相色譜    二、正相液相色譜    三、離子對色譜    四、離子色譜    五、體積排阻色譜  第四節(jié) 毛細(xì)管電泳    一、區(qū)帶電泳    二、毛細(xì)管膠束電動色譜    三、等電聚焦    四、凝膠電泳    五、等速電傭    六、手性毛細(xì)管電泳    七、毛細(xì)管電色譜  參考文獻(xiàn)第三章 色譜分析方法發(fā)展  第一節(jié) 色譜分析的優(yōu)先條件  第二節(jié) 色譜分離模式和柱系統(tǒng)選擇指標(biāo)  第三節(jié) 常規(guī)色譜不能分離的樣品  第四節(jié) 色譜保留值估算    一、氣相色譜折合碳數(shù)    二、反相液相色譜容量因子估算  第五節(jié) 色譜分離模式、柱系統(tǒng)選擇的基本原則    一、揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性樣品的分離模式    二、非揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性差的樣品分離模式    三、樣品以定性分析目的為主、兼快速、高分辨分析模式    四、其他類樣品分離模式    五、復(fù)雜體系樣品多維分離模式  參考文獻(xiàn)第四章 色譜檢測技術(shù)與檢測器  第一節(jié) 檢測器的性能指標(biāo)  第二節(jié) 氣相色譜檢測器  第三節(jié) 液相色譜檢測器  第四節(jié) 電泳檢測器  第五節(jié) 化合物類型與對應(yīng)的檢測器  參考文獻(xiàn)第五章 色譜柱制備技術(shù)  第一節(jié) 氣相色譜毛細(xì)管柱子的制備方法  第二節(jié) 液相色譜柱子制備方法  參考文獻(xiàn)第六章 現(xiàn)代色譜儀器新技術(shù)  第一節(jié) 氣相色譜儀器及其微型化    一、進(jìn)樣技術(shù)    二、快速色譜技術(shù)，高速升溫、柱上加熱    三、便攜式儀器與芯片氣相色譜  第二節(jié) 液相色譜儀器技術(shù)    一、液相色譜高壓輸液泵    二、微量輸液泵  第三節(jié) 微流控芯片電泳儀器新技術(shù)    一、微流控芯片與功能集成技術(shù)    二、陣列毛細(xì)管電泳技術(shù)  第三節(jié) 芯片檢測技術(shù)  參考文獻(xiàn)第七章 多維色譜分析系統(tǒng)  第一節(jié) GC－GC多維色譜  第二節(jié) HPLC－CE二維分離技術(shù)    一、LC－CE－LIF多維分離系統(tǒng)    二、LC－CE－UV／MS多維分離系統(tǒng)  第三節(jié) LC－LC二維液相色譜  第四節(jié) 芯片電泳多維分離技術(shù)  參考文獻(xiàn)第八章 色譜分析方法應(yīng)用實例  第一節(jié) 按化合物類型分類    一、無機(jī)化合物    二、有機(jī)化合物  第二節(jié) 按樣品類型分類    一、藥物：天然藥物，合成藥物    二、生物分子    三、環(huán)境樣品    四、石油化工    五、食品、香料  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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