中药色谱定量分析.docx

1、中药色谱定量分析第三章 中药的色谱定量分析色谱法又称层析法 (chromatography)，是一种物理或物理化学的分离分析方法，色谱法因具有高灵敏度、高选择性、高效能、分析速度快等优点而被广泛应用于各个领域，尤其在中药成分分析中，成为多组分混合物的最重要、最有效的分离分析方法。色谱法的创立起源于用吸附柱色谱法分离植物色素，它是利用混合物中各组分物理化学性质的差异，使各组分不同程度地分布在固定相和流动相中。由于各组分受固定相作用所产生的阻力和受流动相作用所产生的推动力不同，从而产生差速迁移而达到分离的目的。经色谱法分离后的组分可采用合适的手段逐个进行分析。迄今为止色谱法仍是植物成分分离分析的一

2、种重要手段。中药中含有的成分很多，有些是有效成分，如生物碱、强心苷、黄酮、皂苷等，此外还含有大量的其他成分，这些成分随药用部位、产地和采收季节的差异而变化。对于种类繁多、复杂的化学成分群的分离与分析，色谱法有着无可替代的优势。第一节 色谱法的分类1 色谱法的分类迄今为止，色谱法已派生出许多分支技术，从不同的角度，有不同的分类方法，通常按固定相和流动相的物理状态、固定相的形态和操作方法、分离机理及两相极性的相对强弱进行分类。1.1 按固定相和流动相的物理状态分类色谱法所用的流动相有气体、液体和超临界流体。以气体为流动相的称为气相色谱(gas chromatography, GC)，以液体为流动相

3、的称为液相色谱 (liquid chromatography, LC)，每种流动相又可以与固体或液体固定相搭配。因此，气相色谱又可分为气-固 (GSC) 和气-液色谱(GLC) 两种；液相色谱也可分为液-固色谱 (LSC) 和液-液 (LLC) 色谱两种。当流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体时，称为超临界色谱 (supercritical fluid chromatography, SFC)。1.2 按固定相的形态和操作方法分类固定相的附着方式，可以有几种不同的几何形状，分为柱色谱和平面色谱。柱色谱是把固定相装填在圆筒形柱管中，色谱过程在色谱柱内进行。按照色谱柱的粗细可以分为常规柱色

4、谱和毛细管柱色谱。平面色谱是色谱过程在固定相构成的平面进行色谱。把固体固定相涂敷在玻璃或金属板上的叫做薄层色谱 (thin layer chromatography, TLC)；用高分子材料制成的薄膜作固定相的叫做薄膜色谱 (thin film chromatography, TFC)；用滤纸作固定液载体的色谱叫做纸色谱 (paper chromatography, PC)。1.3 按分离机理分类把色谱分为四种类型，分配色谱、吸附色谱、离子交换色谱、空间排阻色谱。分配色谱是基于被分离组分在固定相和流动相中的溶解度不同而造成的分配系数的不同进行分离；吸附色谱是基于被分离组分对活性的固定相表面吸附

5、力的不同而分离的；离子交换色谱是利用不同离子与固定相上可交换基团的交换能力不同而分离的；空间排阻色谱是以凝胶为固定相的色谱法，又称为凝胶色谱，是利用固定相孔径的不同，把被分离的组分按分子大小分开的一种分离方法。1.4 按照两相极性的相对强弱分类按照使用的固定相和流动相相对极性大小的不同，流动相的极性小于固定相的极性的色谱体系称正相色谱，流动相的极性大于固定相极性的色谱体系，称为反相色谱。2 中药分析中常用的色谱分析方法色谱法起源于植物化学成分的分离，中药绝大多数来源于药用植物，因此在中药有效成分的分析中色谱法也得到最为广泛的应用。常用方法有：薄层扫描法、气相色谱法 (GC)、高液相色谱法 (H

6、PLC)、毛细管电泳法 (HPCE)及最新发展起来的超高效液相色谱法(UPLC)，此外，与质谱检测器相连接而独立出来的气相-质谱联用和液相-质谱联用技术也得到了很好的应用。在下面的小节中将具体介绍各方法。第二节 薄层色谱法薄层色谱法 (thin layer chromatography, TLC) 是将作为固定相的吸附剂均匀地涂布于平面载板上，展开剂借助毛细作用流经固定相，使组分分离并保留在固定相上的分离分析方法，其灵敏度高、专用性强，具有指纹性，能够分离和直接测定成分。是现代中药及中成药鉴别的重要方法之一。在薄层色谱中，根据斑点的位置，计算Rf值可以进行定性分析；根据斑点的峰面积(或峰高)可

7、以进行定量分析。薄层色谱法的优点在于：所使用的固定相是一次性的，因此样品的预处理比较简单；被分离物质的性质没有限制，应用范围广；固定相特别是流动相选择范围宽，有利于不同性质化合物的分离；在同一薄层板上可根据被分离化合物的性质选择不同显色剂或检测方法进行定性或定量分析。薄层色谱法自问世以来就受到分析工作者的广泛重视，薄层色谱法迅速兴起和发展，先后出现了高效薄层色谱法、薄层色谱扫描仪、计算机化的现代仪器化薄层色谱法，使其发展成为一般实验室必不可少的分离分析方法，在中药色谱分析中该法占有重要地位。1 薄层色谱的固定相1.1 硅胶硅胶通常用SiO2XH2O表示，具有表面活性，略带酸性，一般pH 45，

8、是至今薄层色谱中使用最广泛的吸附剂，90%以上的分离工作均可采用硅胶。硅胶是具有硅氧交联结构，表面有许多硅醇基的多孔性微粒。硅醇基是使硅胶具有吸附力的活性基团，被分离溶质的保留所需的相互作用发生在这些活性基团上，包括氢键相互作用、偶极相互作用、静电相互作用等。被分析物质由于极性和不饱和程度不同，和硅醇基相互作用的程度也不同而得以分离。硅胶中的硅醇基以游离羟基、束缚型和活泼型羟基三种形式存在于硅胶表面，这三种存在形式吸附力大小的顺序是活泼型游离型束缚型。因为多数活性羟基存在于硅胶表面较小的孔穴中，因此表面孔穴较小的硅胶吸附性能较强。水能与硅胶表面羟基结合成水合硅醇基而使其失去活性。但将硅胶加热到

9、100 C左右，水能可逆地被除去，故将此水称为“自由水”。硅胶的活性与含水量有关，含水量高，活度级数高，吸附力弱。通过将硅胶在105110 加热活化30分钟，可使硅胶吸附力增强。硅胶的分离效率与其粒度、孔径及表面积等几何结构有关。硅胶粒度越小，均匀性越好，分离效率越高；硅胶表面积越大，与样品之间相互作用越强，即吸附力越强。薄层色谱常用的硅胶有：硅胶GF254，表示含有黏合剂锻石膏和荧光剂；硅胶CMC，表示含有黏合剂羧甲基纤维素钠；硅胶HF254，表示不含黏合剂，含有荧光剂等，以上均为不定形硅胶，粒度40 m左右。1.2 氧化铝氧化铝是仅次于硅胶的另一种重要的表面活性的吸附剂。色谱用氧化铝是由氢

10、氧化铝于400500 灼烧而成的，因制备方法和处理方法的差别，有碱性、中性和酸性三种，其中中性氧化铝使用最多。碱性氧化铝(pH 910)，适用于碱性(如生物碱)和中性化合物的分离；中性氧化铝(pH 77.5)，适用于分离生物碱、挥发油、萜类、甾体以及在酸、碱中不稳定的苷类、酯、内酯等化合物的分离。凡是在酸、碱性氧化铝上能分离的化合物，中性氧化铝也都能分离。因此，中性氧化铝的用途较广。酸性氧化铝(pH 45)适用于分离酸性物质，如酸性色素、某些氨基酸等。 与硅胶一样，氧化铝的活性和含水量密切相关。活性的强弱用活度级(IV)表示，活性I级吸附能力最强，V级最弱。在适当温度下加热活化，除去水分可使氧

11、化铝的吸附能力增强。用氧化铝作吸附剂进行色谱分析时应注意的是：有些天然化合物如黄酮类、含羧基的三萜等能与氧化铝结合，在氧化铝上会发生一些如异构化、氧化、皂化、水合以及脱水形成双键等副反应，这些情况下都不能采用氧化铝作吸附剂。薄层色谱常用的氧化铝有：氧化铝G，表示含有黏合剂锻石膏；氧化铝H，表示不含有黏合剂；氧化铝HF254，表示不含黏合剂而含有荧光物质，在254 nm紫外光下呈强烈黄绿色荧光背景。1.3 聚酰胺 聚酰胺是由酰胺聚合而成的高分子物质。色谱常用的是聚己内酰胺。色谱用聚酰胺粉是白色多孔的非晶型粉末，不溶于水、甲醇、乙醇、氯仿及丙酮等常用有机溶剂，对碱较稳定，对酸尤其是无机酸稳定性较差

12、，易溶于浓硫酸、冰醋酸和甲酸。聚酰胺的吸附原理一般认为是通过聚酰胺分子的酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪羧酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。吸附强弱取决于各类化合物与聚酰胺形成氢键缔合的能力。由于聚酰胺与这些化合物形成氢键的能力不同，吸附能力也不同，从而使各种化合物得到分离。一般来说，能形成氢键基团数目较多的物质，吸附能力较强；成键位置对吸附力也有影响，易形成分子内氢键者，其在聚酰胺上的吸附也相应减弱，如邻位基团间能形成分子内氢键者吸附力减弱；分子中芳香核具有较多共轭键时，芳香化程度高的，吸附能力增强，反之减弱。聚酰胺对中草药中的黄酮类、酚类、醌类化合物的

13、吸附是可逆的，分离效果好，吸附容量大，特别适用于这类化合物的制备；此外，对有机酸、生物碱、萜类、甾体、苷类、糖类、氨基酸衍生物、核苷类等也有广泛应用。由于对鞣质的吸附特强，几乎不可逆，也可用于脱去鞣质处理。聚酰胺薄膜色谱在中草药成分分离分析方面应用非常广泛，其分离效果和灵敏度远远超过聚酰胺薄层板。常用聚酰胺商品名为锦纶、尼龙-6、尼龙-66和卡普隆等。1.4 烷基键合相反相固定相反相固定相是以微粒多孔硅胶为基质通过化学合成反应制备的键合相载体，各种硅胶的粒径、形状、孔径、表面积都可在制备过程中控制，然后再以硅烷化试剂与硅胶表面大量存在的硅醇基进行键合反应。一般用不同碳数的烷基氯硅烷与硅胶反应，

14、可得C2，C6，C8，C16，C18，C22等反相键合相。常用的是十八烷基主链(C18H37)的硅胶键合相填料，一般称之为ODS (octadecane silica)硅胶。由于较长的烷基链保护了基质，ODS硅胶稳定性较好，ODS也是中药分析时采用最为广泛的反相薄层层析和柱层析的填料。2 薄层色谱的载板 薄层载板一般要求表面平整、厚度均匀，有一定的机械强度，能经受一定的温度、对溶剂和显色剂化学惰性。常用的材料有玻璃、铝箔和聚酯箔。玻璃在自制和商品预涂板中都有广泛应用。铝箔和聚酯箔多用于商品预涂板载板，其突出优点是能够很容易根据需要裁剪成需要的大小和形状。3 薄层色谱的粘结剂添加粘结剂主要目的是

15、使吸附剂颗粒之间相互附着，使薄层固定相紧密地吸附在载板上。常用的粘结剂有煅石膏（CaSO4）和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）。已添加煅石膏的吸附剂一般以字母“G”表示，如硅胶G，氧化铝G等；不含粘结剂的一般以字母“H”表示，如硅胶H。其突出优点是耐酸碱和高温，但是也有一定弊端。由于石膏在短时间凝固，涂铺动作要迅速，否则影响薄层质量，其微溶于水，当展开剂含水时，薄层易脱离载板；用石膏做粘结剂的薄层强度较差，点样、展开、显色和扫描时比较容易损坏。羧甲基纤维素钠（CMC-Na）在实验室自制板时比较常用。其使用方便、所铺薄层强度较高，具有较好的分离性能。一般实验室用5左右的CMC溶液自铺板。4 荧光指

16、示剂为了方便薄层色谱图上的那些既无颜色，又无特征紫外吸收的化合物斑点的定位，常在吸附剂中添加某种荧光指示剂，以便在适当的波长的激发光照射下，产生均匀的荧光背景，化合物的斑点则以暗色清晰的显示出来。常用的有短波长紫外指示剂（254 nm 紫外光激发下发蓝荧光的物质）和常波紫外指示剂 (365 nm)。含有荧光指示剂的吸附剂常以“F”表示，并用下标表示激发光的波长，如硅胶GF254，HF365。5 薄层色谱的展开剂正相薄层色谱的展开剂一般由混合溶剂组成的溶剂系统。展开剂的选择应考虑被测物质的性质、吸附剂（或固定相特性）的活性和展开剂的极性三个方面。单一溶剂展开剂的极性顺序为：石油醚 环己烷 二硫化

17、碳 四氯化碳 三氯乙烷 苯 甲苯 二氯甲烷 氯仿 乙醚 醋酸乙酯 丙酮 正丙醇 乙醇 甲醇 吡啶 酸 水。以下列出了几种常用溶剂系统以供参考(表1)：表1 常见TLC展开溶剂系统配比化合物极性正己烷-醋酸乙酯6:1, 3:1弱极性化合物氯仿-甲醇95:5，9:1具有一至三个羟基氯仿-丙酮-甲醇8:1.5:0.5具有一至三个羟基正己烷-醋酸乙酯-甲醇50:45:5具有二至三个羟基氯仿-甲醇-水8:2(3% H2O), 7:3(5% H2O)多元醇或苷类氯仿-甲醇-水-冰乙酸80:16:3:1，70:25:4:1羧酸类醋酸乙酯-乙醇-水8:2:1多元醇或苷类醋酸乙酯-乙醇-氨水7:2.5:0.5生

18、物碱类甲苯-醋酸乙酯-乙醇3:4:1具有一至三个羟基由两种以上多种有机溶剂组成的混合展开剂中，不同的溶剂各起不同的作用。一般占比例较大的溶剂往往起到溶解待测组分和分离的作用，占比例较小的溶剂则起到调整改善被分离成分与其他成分的 Rf 值等作用，有时还需加入少量酸、碱以使某些极性物质的斑点集中，减少拖尾，提高分离度。例如：在环己烷：丙酮：二乙胺：水（10：5：2：5）的混合溶剂系统中，水的极性最强，环己烷的极性较弱，它可以降低展开剂的极性，调节Rf值；丙酮可以使整个溶剂系统互溶及降低展开剂的黏度；少量二乙胺的加入可以控制调整展开系统的pH值，使分离的斑点清晰集中，减少拖尾现象。反相薄层色谱最常用

19、的展开剂是不同比例的甲醇-水或乙腈-水，当展开剂水含量超过10%时，薄层容易溶胀脱落，在展开剂中加入适量NaCl或CaCl2，情况会有所改善。6 薄层扫描法及其仪器薄层色谱法由于操作简便、色谱结果直观，并具有分离鉴定双重功能，已成为中药分析的常用手段，随着色谱技术的发展、色谱质量的提高、药典收载的薄层色谱法已大大增加，中国药典95年版一部采用TLCS测定含量的品种有19种比90年版增加了6倍多，特别是目前用HPLC、GC较难分析的、无挥发性、无紫外吸收的成分，TLCS能将其定性定量。薄层扫描法根据测定方式可分为薄层吸收扫描法和荧光扫描法。薄层吸收扫描法是用一定波长的光束对薄层板进行扫描，记录其

20、吸光度随展开距离的变化，得到薄层色谱扫描曲线。曲线上的每一个色谱峰相当于薄层上的一个斑点，色谱峰高或峰面积与组分的量之间有一定的关系，比较对照品和样品的峰高或峰面积，可得出样品中待测组分的含量。荧光扫描法是利用薄层色谱斑点(组分)发出的荧光强度或利用荧光薄层板上暗斑的荧光淬灭程度进行定量的方法，在一定的点样量下，斑点中组分的浓度与其荧光强度成线性关系。相比于吸收扫描法，荧光扫描法的灵敏度要高13个数量级，但应用范围较窄。薄层扫描法根据扫描方式分为直线式扫描和锯齿式扫描。在直线式扫描过程中，照射在薄层板上的光束与薄层板作直线相对运动。光束固定，扫描板台运动，是目前最常用的扫描方式；锯齿式扫描过程

21、中，照射在薄层板上的光束与薄层板的相对运动轨迹成锯齿形或矩形，扫描速度较慢。1972年日本岛津公司生产的第一台CS-900双波长薄层扫描仪，该仪器不具线性化；1976年，该公司生产了CS-910双波长薄层扫描仪，该仪器具有线性化器及背景校正，但主机体积大，开关键钮太多，操作繁复，且无微机来处理数据；1977年，CS-920问世，该扫描仪亦为岛津生产，缩小了主机体积，轻便且开关较少，并有微机处理数据，但为单波长，仅具反射吸收测定方式，且无线性扫描。此后，于80年代又相继出现了CS-930双波长薄层扫描仪、CS-9000型仪器及CAM-AG薄层扫描仪II型，它们的功能与自动化程度都有了很大的提高。

22、80年代，我国也生产了170型双波长薄层扫描仪，填补了过去国内无薄层扫描仪生产的空白。目前双波长薄层扫描仪在国内使用得较为普遍，工作原理是:从光源发出的光，通过两个单色器分光后，成为不同波长的 和2，斩光器使它们交替地照射到薄层上，经透射或反射后分别由光电倍增管接收，再输出电信号，由对数放大器变换成吸光度，记录下的信号是两波长吸光度之差（Fig.1）。通常是选择斑点中化合物的吸收峰波长作为测定波长，选择化合物吸收光谱的基线部分，即化合物无吸收的波长作为参比波长。 Fig.1 双波长薄层扫描仪光学线路示意图 L：光源；MC：单色器；CH：斩光器 P：薄层板；PM：光电检测器7 薄层扫描定量方法

23、7.1 扫描定量中的标准校正由于薄层是由许多细小的颗粒组成的半透明物体，光照射到薄层表面，除了透射光、反射光之外，还有不规则的散射光存在，所以与光照射全透明的溶液不同，吸光度与物质浓度的关系不服从 Beer-Lambert 定律，浓度与吸光度之间的曲线呈抛物线状，在高浓度时尤其严重。根据 Kubellka-Munk 理论，吸光度测定值与物质的量之间呈曲线关系，而曲线的弯曲度与散射系数(SX)有关，散射系数与吸附剂粒度和吸附剂层的均匀程度有关系，因此扫描定量中的标准校正很重要。根据散射参数SX的值，将浓度与吸光度之间的曲线校直后即可进行定量分析。许多薄层扫描仪均有线性补偿器，根据 Kubellk

24、a-Munk 理论用电路系统将弯曲的曲线校正为直线，用校正后的线性A-KX曲线测得吸光度值(A)，并以一定的扫描方式获得色谱峰面积(即斑点吸光度的积分值)，在一定的范围内，峰面积与斑点中物质的量(或点样量)成直线关系。7.2 薄层扫描定量分析方法薄层扫描定量分析主要采用归一化法、内标法和外标法，其中外标法更为常用。(1) 归一化法 将样品中所有组分含量之和作为100%，计算其中某一组分的百分含量的方法。用下式计算组分 i 的含量： m(i)%=A(i)/A(i)100% 薄层色谱的归一化法方便简单，点样量对结果没有影响，所有组分包括随流动相移动的和留在原点的，都可以被测量。但是由于展开距离的限

25、制，复杂混合物往往得不到完全分离，使归一化法应用受到限制。(2) 内标法 向待测样品中加入适当的物质作为内标，然后进行薄层展开，再用该内标校正求得样品中某组分含量的方法。内标法不需要得到那些不进行定量的组分的峰面积，避免了归一化法的缺点，但是对内标物要求较高，要与样品互溶，不与组分样品反应，且能与样品组分完全分开，与待测组分斑点邻近等特点。由于薄层色谱分离距离有限，往往较难找到合适Rf值的内标物。(3) 外标法 是比较在相同分析条件下，用标准样与相应的待测组分比较进行定量的方法，是薄层定量的常用方法。在做出标准曲线，求出待测组分的线性范围后，可采用外标一点法或外标两点法，即将对照品与待测样品在

26、同一薄层板上展开，用对照品对照样品进行定量。外标一点法是采用一个浓度的对照品，同时在板上分别点样斑34个和对照品斑点34个，测得各自峰面积，并求出平均值，再用下式计算样品含量。m样/m标 = A样/A标式中: m样、m标分别为样品及对照品量； A样、A标分别为样品及对照品的峰面积。必须注意，只有当标准曲线通过原点时，才能应用一点法进行定量。外标两点法是用两种浓度的对照品溶液或一种浓度两种点样量与样品溶液对比定量。样品中组分的量为m样 = a + bA样其中 b=(m1-m2)/(A1-A2), a=m1bA1式中: m1、m2 分别为对照品的两个点样量(或浓度); A1、A2、A样均可采用多点

27、积分值的平均值。8 分析实例例：不同广豆根炮制品中苦参碱含量比较仪器 CS-9000薄层扫描仪(日本岛津)。色谱条件 取硅胶G加0.7% CMC-Na溶液(1:3)，用电动搅拌器搅均后，薄层自动铺板仪铺板，规格为10 cm 20 cm，厚度为0.6 mm，晾干，105 活化1小时，置干燥器中干燥备用。展开剂为氯仿-甲醇-浓氨水(4660.2)，显色剂为改良碘化铋钾溶液。薄层定性 在同一块薄层板上分别点各炮制品供试液6 L，苦参碱对照液2 L，展开，展距10 cm，取出，晾干，喷以改良碘化铋钾试液。可见光下观察，可见各炮制品在相同Rf值处分别与对照品均有相同橙黄色斑点。扫描条件 对上述特征斑点进

28、行光谱扫描，结果苦参碱在510 nm波长处有最大吸收，在650 nm波长处吸收最小，故采用 S510 nm，R650 nm，双波长反射锯齿扫描。供试品液制备 分别精密称取广豆根生品及各炮制品2 g，分别置于50 mL具塞三角锥形瓶中，加氯仿25 mL，浓氨水0.2 mL，冷浸16 h，过滤，滤液蒸干，分别用甲醇定容于5 mL容量瓶中即得。对照液制备 精密称取苦参碱对照品2.00 mg于2 mL容量瓶中，加甲醇至刻度。样品测定 分别精密吸取各供试液6 L，苦参碱对照液1 L和2 L交叉点于同一薄层板上，以上述展开剂展开，展距10 cm，显色，测定，用外标两点法计算含量，结果结果表明，苦参碱含量大

29、小依次为：酒炙品 盐炙品 生品 姜炙品 米泔水炙品 酯炙品 蜜炙品，提示广豆根不同炮制法、辅料对广豆根中苦参碱含量有一定影响。第三节 气相色谱法气相色谱（Gas Chromatography，GC）法是现代分离分析的重要手段，具有快速、准确、分离效能高，一次测定能获得多组分的定量信息等优点，是中药分析常用方法之一，但由于受样品挥发性的限制，现主要用于中药挥发油的分析。气相色谱主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。简单来说，待分析样品在气化室气化后被惰性气体 (即载气)带入色谱柱，柱内含有液体或固体固定相，由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动

30、相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸，结果在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后，在检测器中能够得到被测组分的量或浓度成比例的响应值（相应的电信号）。将这些信号放大并记录下来的图就是色谱图，它包含了色谱的全部原始信息。1 气相色谱的分类GC属于柱色谱，它可分为几类。最常见的分类方法有按色谱柱分类和按固定相分类。按色谱柱分可分为填充柱色谱法和毛细管柱色谱法。填充柱色谱法是将固定相填充在内径约4 mm的金属或玻璃管内，它是“实心”的，其固定相是附着在柱管内壁上的。毛细管柱色谱法使用

31、内径为0.10.5 mm的玻璃或石英管。将固定相涂敷在毛细管内壁上，管中心是空的，称为开管毛细管柱。GC初期使用的都是填充柱，1958年才出现了毛细管柱。而毛细管柱的普遍使用则是1979年出现了弹性石英柱后才开始的。毛细管柱比填充柱有更高的分离效率。这是因为毛细管柱内没有固体填料，气阻比填充柱小得多，故可采用较长的柱管和较小的柱内径，以及较高的载气流速。这样，既消除了填充柱中涡流扩散的问题，又大大减小了纵向扩散造成的谱带展宽。而采用较薄的固定液膜又在一定程度上抵消了由于载气流速增大而引起的传质阻力增大。按固定相状态分可分为气固色谱和气液色谱。前者采用固体固定相，如多孔氧化铝或高分子小球等，主要

32、用于分离永久气体和较低分子量的有机化合物，其分离主要是基于吸附机理。后者则为液体固定相，分离主要基于分配机理。在实际GC分析中，90 %以上的应用为气液色谱。按分离机理分为吸附色谱法（气-固色谱）和分配色谱法（气-液色谱）。2 仪器的基本组成虽然目前市场上的GC仪器型号繁多，性能各异，但总的来说，仪器的基本结构是相似的，即由下面几部分组成(Fig.2)：2.1 气路系统 包括载气和检测器所用气体的气源 (氮气或氦气、氢气、压缩空气等的钢瓶和/或气体发生器，气流管线)以及气流控制装置(压力表、针型阀、还可能有电磁阀、电子流量计)。2.2 进样系统 其作用是有效地将样品导入色谱柱进行分离，如自动进样器、进样阀、各种进样口(如填充柱进样口、分流/不分流进样口、冷柱上进样口、程序升温进样口