LCNMR原理和发展历程PPT课件.ppt
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1、HPLC-NMR联用技术1 1.目录一、HPLC-NMR出现的意义二、HPLC-NMR的发展进程三、HPLC-NMR装置四、HPLC-NMR在实际应用中面临的主要技 术问题及解决方法五、操作模式和技术六、HPLC-NMR的应用七、HPLC-NMR的前景展望2 2.一、HPLC-NMR出现的意义高效液相色谱是分析复杂有机物、药物和生物大分子等混合物的一种重要手段,但如果使用通常的检测器如紫外、荧光、电化学等检测器只能得到非常有限的分子结构信息。NMR能够提供大量的分子结构信息,但NMR分析方法要求样品为纯品,对于复杂的混合物,因为NMR信号的互相覆盖,单纯靠NMR谱则显得无能为力。如果在核磁仪器
2、前加上一级色谱分离设备把直接样品分离后再送人NMR中扫描,就可以大大简化分析程序,提高样品分析速度,这就是色谱分离技术与NMR波谱仪结合并且日趋普及的原因。3 3.二、HPLC-NMR的发展进程在70年代末,第一次有人将HPLC-NMR联用80年代末HPLC-NMR技术才作为一种有效的分析手段而得到了承认最近几年HPLC-NMR的分析方法迅速发展并取得了巨大的成功,已经被证明为生物化学和药物化学分析中最重要的分子结构鉴定方法之一4 4.三、HPLC-NMR的装置典型的HPLCNMR联用装置是由泵、注入阀、色谱柱和紫外检测器组成LC系统,通过一条22.5m长的特制毛细管连接到NMR液相探头上。可
3、以将NMR 视为HPLC 的特殊检测器,其化学位移、积分强度和谱线分裂情况能提供丰富的定量定性信息。位于NMR探头底部的阀用来控制NMR测试是在停流状态下还是在连续流动状态下进行。5 5.NMR探头是联用装置中最关键的部分。传统的NMR探头样品管在一个与测量线圈相连的玻璃插件内旋转。HPLC-NMR探头由一个不旋转的直接固定在射频线圈上的玻璃管构成,它处于传统探头玻璃杜瓦瓶的中心,玻璃管内径为2,3或4 mm。玻璃壁长度至少超过质子检测线圈(18 mm),并与之平行,同时向两端逐渐变细。由于射频线圈直接固定在检测池的玻璃管上,NMR线圈的体积与试样体积比,即所谓的填充因子(filling fa
4、ctor)接近最佳值,这种类型的NMR测定探头原则上是最灵敏的。6 6.(一)HPLC高浓度溶剂的NMR信号抑制首先,大多数HPLC体系采用反相柱,两元或三元体系作为流动相,这些强溶剂峰使得被分析成分的NMR信号变差,且强的溶剂峰所伴随的13C 卫星峰也会干扰有用信号的观测。其次,实验过程中流动相溶剂梯度会引起某些溶剂峰化学位移的移动。四、HPLC-NMR在实际应用中面临 的主要技术问题及解决方法7 7.常用的方法有:采用氘代溶剂,价格昂贵,但近年来由于毛细管HPLC的发展,溶剂的消耗量大为减少,实验中有可能使用氘代试剂作洗脱液,不必使用溶剂抑制。通过不同频率通道进行多重溶剂峰预饱和。脉冲梯度
5、场的相位离散而消除溶剂干扰。使用WET-序列。8 8.(二)避免损害色谱分析的分辨率与HPLC的常规用量相比,NMR检测所需的样品量是非常大的。在HPLC-NMR操作中,较大的HPLC进样量和较长的HPLC流动时间实际上造成了色谱峰的展宽。理想的进样量应该是尽可能小地来取得好的HPLC分辨率,同时又应该尽可能大地来满足NMR检测的需要。这个问题可以通过选择最佳进样量及优化其它操作条件来部分地解决。9 9.(三)NMR高灵敏度的需要 NMR的灵敏度大大低于HPLC的其它常规检测器(如:紫外检测器等)灵敏度,如何解决这个矛盾是HPLC-NMR技术发展的主要难题之一。高场探头性能的不断改进,大大提高
6、了NMR的检测灵敏度,除此外,目前还可采取四个个途径:(1)采取适当的操作方式。(后续讲述)例如采用驻流方式可以大大提高系统的灵敏度。(2)使用高频仪器。随着NMR技术的发展,仪器的频率在不断的提 高,现在已出现了800MHz以上的仪器,灵敏度较以往的仪器有了大幅度的提高。1010.(3)利用SPC等方法浓缩样品超临界流体是指处于临界温度、临界压力状态下的物质,这时其物理性质介于气体和液体之间。超临界流体技术能够弥补气相和液相分离存在的缺点,且能兼顾两者的优点。作为流动相的CO2具有价廉、安全和易获取等优点,对低极性或中极性物质具有较好的溶解性,适合分析热敏感组分。同时,作为流动相的CO2 没
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