《色谱分析》课程教学大纲
第一部分 课程基本信息
课程名称 |
色谱分析 |
英文名称 |
Chromatographic Analysis |
课程编号 |
S3190305 |
适应专业 |
化学 |
开课学期 |
第2学期 |
预修课程 |
分析化学 |
课程性质 |
二级学科必修课 |
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学时/学分 |
36学时/ 2学分 |
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考核方式 |
课程论文 |
开课单位 |
化学学院 |
课程负责人 |
姓名 |
职称 |
学历/学位 |
李丽 |
教授 |
研究生/博士 |
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课程负责人所在学院（部门） |
化学学院 |
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课程负责人联系方式 |
13756980569 |
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第二部分 课程概述
1．本门课程在本学科体系中的学科地位。
色谱分析是按照物质在固定相与流动相间分配系数的差别而进行分离、分析的方法。色谱分析是化学学科的一个重要分支，在分离分析科学中占有非常重要的地位。随着现代社会与科学技术的发展，色谱分析在药物分析分离、食品安全、环境监测、农业产品检测等领域有着广泛的应用，已成为化学学科里应用最广的一类分析方法。
2．本门课程的教学目标和基本要求。即要求学生通过本门课程的学习在理论基础、学术水平、实践能力等各方面取得哪些进步或达到什么程度。要实现该目标，对学生有哪些基本要求？
教学目标：通过本门课程的学习，要求掌握色谱分析的基本概念、基本理论、分类及应用；学会应用各种主要的色谱仪器分析分离各类化学成分。
基本要求：掌握高效液相色谱、液-质联用技术、高效逆流色谱、平面色谱、气相色谱等原理、分类及应用。
第三部分 课程主要教学内容
专题一 色谱法概述
本专题重点和难点：色谱基本概念、分类及原理
一、色谱法发展史
二、色谱基本概念
1.色谱法
2.色谱图
3.基线
4.色谱峰
5.保留值
6.塔板理论
7.分离度
三、色谱法分类
（一）按固定相形式或装置分类:
1.纸色谱法
2.薄层色谱法
3.柱色谱法
（二）按流动相性质分类:
1.气相色谱法
2.液相色谱法
（三）按分离原理分类:
1.吸附色谱法
2.分配色谱法
3.离子交换色谱法
4.分子排阻色谱法
5.超临界流体色谱
6.高速逆流色谱
四、分配色谱法
（一）基本概念
1.分配系数
2.分配比
3.分离因子β
（二）分配色谱法分类
1.液-液萃取法
2.反流分布法
3.液滴逆流色谱
4.高速逆流色谱
5.气液分配色谱
6.液液分配色谱
7.逆流分溶法
五、吸附色谱法
（一）定义及原理
（二）吸附色谱分类
1.物理吸附
2.化学吸附
3.半化学吸附
4.物理吸附
（三）吸附柱色谱法用于物质的分离及应用
本专题主要思考题：色谱法主要有三种分类方法，按照这几种方式色谱分为哪几种色谱法？
专题二 高效液相色谱法
本专题重点和难点：液相色谱原理、分类、二极管阵列检测器原理、反相色谱、色谱定性定量分析
一、液相色谱工作原理
（一）液相色谱工作原理
（二）液相色谱基本概念
1.保留时间
2.理论塔板数
3.基线
4.色谱峰
5.峰面积
（三）液相色谱分类
1.正相色谱法
2.反相色谱法
二、高效液相色谱仪
（一）液相色谱仪器组成
1.高压输液系统
2.进样系统
3.分离系统
4.检测系统
（二）液相色谱检测器原理
1.紫外检测器工作原理及应用
2.光电二极管阵列检测器工作原理及应用
3.荧光检测器工作原理及应用
4.折光指数检测器工作原理及应用
5.蒸发光散射检测器工作原理及应用
6.电化学检测器工作原理及应用
7.质谱检测器工作原理及应用
三、分离度和实验条件
（一）分离度
（二）影响分离度的因素
1.溶剂强度的影响
2.选择性的影响
3.改变固定相
4.改变柱温
（三）柱理论板数的影响
（四）进样量的影响
四、建立液相色谱分析方法
1.了解样品的信息、分析目的和要求
2.样品制备方法
3.选择适合HPLC方法
4.优化分离条件
5.定性定量分析
五、反相色谱法
（一）色谱洗脱方式
1.等度洗脱
2.梯度洗脱
（二）中性化合物的反相色谱法
1.溶剂强度
2.溶剂的选择性
（三）酸碱性及离子化合物反相色谱法
1.酸碱平衡与保留
2.化合物的pKa
3.缓冲溶液的选择
4.酸碱性样品的RPC优化
（四）离子对色谱法
1.定义
2.应用范围
六、正相色谱法
（一）NPC的保留
1.样品和溶剂的定位
2.溶剂强度
3.流动相的选择性
4.柱类型的影响
（二）定量分析方法
1.内标法
2.外标法
七、液相色谱技术在天然产物分析中的应用
（一）高效液相色谱法定性分析车前子中苯乙醇苷化合物
（二）高效液相色谱法定量分析核桃中多酚化合物
本专题主要思考题：简述液相色谱定性及定量分析方法？
专题三 液相色谱和电喷雾质谱联用技术
本专题重点和难点：质谱基本概念及液-质联用技术原理
一、质谱基本概念
1.质谱
2.质谱图
3.质荷比
4.基峰
5.相对强度
6.分子离子峰
7.质量范围
二、电喷雾质谱仪组成
1.进样系统
2.真空系统
3.电喷雾电离源及工作原理
4.四极杆离子阱质谱质量分析器及工作原理
5.检测器
三、离子的裂解
（一）离子表示法
（二）裂解方式
1.电子转移表示法。
2.裂解方式
（三）质谱图中常见离子类型
1.分子离子
2.碎片离子
3.重排离子
4.同位素离子
5.奇电子离子和偶电子离子
6.多电荷离子
7.母离子和子离子
8.亚稳离子
（四）相对分子质量的测定与分子式的确定
1.相对分子质量的测定
2.分子离子峰符合条件
3.分子式的确定
（五）结构解析
1.确定分子离子峰
2.确定分子式
3.计算不饱和度
4.解析某些主要质谱峰的归属和各碎片离子峰间的关系。
5.推断结构
6.利用标准质谱图验证
四、液-质联用技术原理及在天然产物分析中的应用
（一）液-质联用技术原理及特点
（二）液-质联用技术在天然产物分析中的应用
1.淫羊藿中黄酮类化合物液-质联用分析
2.人参中皂苷类化合物液-质联用分析
3.肉苁蓉中苯乙醇苷类化合物液-质联用分析
4.土茯苓中黄酮类化合物液-质联用分析
本专题主要思考题：液-质联用分析有哪些优点？
专题四 逆流色谱技术
本专题重点和难点：逆流色谱工作原理及逆流色谱条件的优化
一、逆流色谱基础
（一）逆流色谱基本概念
1.定义
2.固定相和流动相
3.分配系数
（二）逆流色谱技术的发展
1.非连续逆流分溶装置
2.液滴逆流色谱
3.离心分配色谱和螺旋管式逆流色谱
（三）离心分配色谱仪
1、原理
2、仪器构造及特点
（四）螺旋管式逆流色谱
1.原理
2.仪器构造及特点
（五）两种体系的逆流色谱仪的比较
（六）溶质的保留
二、逆流色谱分离原理及工作方法
（一）逆流色谱分离原理
（二）逆流色谱工作方法
1.溶剂体系的制备
2.常用溶剂体系选择方法
3.溶剂体系的平衡
4.柱系统的准备
5.样品溶液的准备和进样
6.洗脱方式
7.检测系统
8.高速逆流色谱的优点
（三）两相溶剂体系的选择和优化
1.分配比
2.溶剂体系要求
三、高速逆流色谱技术在天然产物分析中的应用
1.应用高速逆流色谱分离车前子中的苯乙醇苷类成分
2.应用高速逆流色谱分离土茯苓中的黄酮类成分
本专题主要思考题：如何优化逆流色谱分离系统？
专题五 平面色谱法
本专题重点和难点：平面色谱定性及定量分析方法
一、概 述
（一）平面色谱法定义
（二）薄层色谱法
（三）平面色谱法的主要技术参数
1.保留值
2.比移值(Rf)
3.分配系数
4.容量因子(k')
5.分离度(R)
6.分离散(SN)
二、滤纸及吸附剂
（一）滤纸及吸附剂的选择
（二）薄层色谱吸附剂
（三）薄层的制备
1.载板(支持物)
2.黏合剂及添加剂
3.薄层板的活化
三、点样与展开
（一）点样方式
1.点状点样
2.带状点样
3.自动点样
（二）展开方式
1.一维展开
2.二维展开
（三）展开剂
四、定位与定性
（一）定位方法
1.光学检出法
2.蒸气显色法
3.物理显色法
4.试剂显色法
（二）定性
1.斑点的Rf值
2.斑点的显色特性
3.斑点的光谱扫描
4.斑点的原位光谱扫描
5.薄层的色谱扫描
6.薄层的三维光谱
7.薄层色谱与HPLC,GC等的联用
五、含量测定
（一）半定量方法
1.目测比较法
2.限量检查法
（二）定量方法及工作原理
1.间接定量(洗脱测定法)
2.直接定量(薄层扫描法)
3.外标法
4.内标法
5.归一化法
（三）薄层扫描仪测定方法
1.测定方法
2.测光形式
3.扫描方式
4.影响薄层扫描定量的因素
本专题主要思考题：如何应用薄层色谱进行定性及定量分析？
专题六 气相色谱法
本专题重点和难点：热导池检测器工作原理及气相色谱定量分析方法？
一、气相色谱仪
（一）气相色谱仪组成
1.气路系统
2.进样系统
3.分离系统
4.检测系统
5.记录系统
6.温度控制系统
（二）检测器的分类
1.按不同类型化合物响应大小
2.按响应值与浓度或与质量有关
（三）检测器的性能指标
1.灵敏度
2.检测限
3.最小检测量
4.线性范围
5.响应时间
（四）典型气相色谱检测器工作原理及影响因素
1.热导池检测器 (TCD)
2.氢火焰离子化检测器 (FID)
3.电子捕获检测器 (ECD)
4.火焰光度检测器（FPD）
二、色谱操作条件的选择
（一）载气的种类及其流速的选择
（二）柱温的选择
（三）柱长和内径的选择
三、气相色谱定性分析
（一）色谱定性分析方法
1.根据每种组分的保留值定性分析。
2.气相色谱与质谱、红外光谱联用。
3.利用检测器的选择性对未知物进行分类定性。
4.气相色谱法的优点和局限性
四、气相色谱定量分析
（一）定量分析基本概念
1.峰面积的测量
2.定量校正因子
（二）定量分析方法
1.归一化法
2.内标法
3.外标法
4.各种定量分析方法的比较
本专题主要思考题：气相色谱的定量分析方法有哪些？
专题七 最新色谱技术研究进展及应用
本专题重点和难点：综述近五年色谱技术的研究发展情况
本专题主要思考题：色谱技术在哪些领域有着广泛的应用？
专题八 走进色谱实验室
本专题重点和难点：液相色谱、逆流色谱、液质联用、气相色谱仪的操作
本专题主要思考题：几种主要色谱仪器的操作及试用范围？
第四部分 主要教学参考资料
一、建议教材
1. 苏立强主编，《色谱分析法》，清华大学出版社（第1版），出版时间，2009年5月
二、主要参考书
1．曹学丽主编，《高速逆流色谱分离技术及应用》（第1版），化学工业出版社，出版时间，2005年3月
2．李丽、刘春明主编，《中药抗氧化成分的现代分离和分析技术》（第1版），科学出版社，出版时间，2011年5月
3．张寒琦主编，《仪器分析》（第2版），高等教育出版社，出版时间，2013年12月
第五部分 教学进度表
教学周 |
专题名称 |
主要内容 |
授课方式 |
学时分配 |
|
理论学时 |
实践（实验）学时 |
||||
第一周 |
专题一 |
色谱发展、基本概念 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第二周 |
专题一 |
色谱分类及工作原理 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第三周 |
专题二 |
液相色谱仪器及工作原理 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第四周 |
专题二 |
建立液相色谱分析方法 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第五周 |
专题二 |
反相色谱和正相色谱 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第六周 |
专题二 |
液相色谱技术在天然产物分析中的应用 |
学术 研讨 |
2 |
|
第七周 |
专题三 |
液-质联用基本概念及原理 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第八周 |
专题三 |
液-质联用技术在天然产物分析中的应用 |
学术 研讨 |
2 |
|
第九周 |
专题四 |
逆流色谱基础 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第十周 |
专题四 |
逆流色谱分离原理及工作方法 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第十一周 |
专题四 |
高效逆流色谱技术 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第十二周 |
专题四 |
高效逆流色谱技术在天然产物分析中的应用 |
学术 研讨 |
2 |
|
第十三周 |
专题五 |
平面色谱概述 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第十四周 |
专题五 |
薄层色谱定性与定量 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第十五周 |
专题六 |
气相色谱仪及色谱条件 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第十六周 |
专题六 |
气相色谱定性分析和定量分析 |
课堂 讲授 |
2 |
|
第十七周 |
专题七 |
最新色谱技术研究进展及应用 |
专题 报告 |
2 |
|
第十八周 |
专题八 |
走进色谱实验室 |
实验 |
2 |
|
学院主管领导审核签字：
年 月 日
