Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・３０５・ 色谱分离技术应用研究进展 Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ 万燕平ＷＡＮ Ｙａｎ—ｐｉｎｇ （唐山市汇丰炼焦制气有限公司，唐山０６３１０３） （Ｔａｎｇｓｈａｎ Ｈｕｉｆｅｎｇ Ｃｏｋｉｎｇ Ｇａｓ Ｍａｋｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３１０３，Ｃｈｉｎａ） 摘要：色谱技术是一项分离分析复杂样品的技术，在我国工业生产中具有广泛应用 本文综述了色谱技术的原理，色谱技术的分 离以及色谱技术在医药、精细化工以及蛋白质组学研究中的应用进展，并展望了色谱技术发展的前景。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｓ ａ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｏ ｓｅｐａｒａｔｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓａｍｐｌｅｓ，ｈａｓ ａ ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｉｅｗｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ，ｆｉｎｅ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ． 关键词：色谱技术；应用；进展 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｐｒｏｇｒｅｓｓ 中图分类号：０６５７．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３１ １（２０１４）０７—０３０５—０２ １色谱原理 色谱这一概念首先由俄国著名植物学家Ｔｓｗｅｔｔ提出， 在研究植物色素组成时发现了色谱分离的潜力，首次提出 了色谱法这一概念。色谱法（ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）是一种分离 并分析复杂样品的方法，在化学和生物等领域有着广泛的 应用。它主要利用复杂样品本身性质的不同，在不同相态 的进行选择性分配，以流动相和固定相的相互位移对复杂 样品中的单一样品进行分类洗脱，复杂样品中不同的物质 会以不同的洗脱速度在不同的时间上脱离固定相，最终达 作者简介：万燕平（１９８５一），女，河北廊坊人，助理工程师，研究方 到分离复杂样品的效果。向为化工。 在色谱技术的发展过程中，提出众多理论，推动了色 宗地界址点编号，以地籍子区为单位，可采用地籍子 国土资源行政主管部门会同有关部门进行全面审核。 区范围内统一编制的界址点号，也可以宗地为单位，从西 初审后，将调查结果在当地人民政府制定的固定场所 北角开始按顺时针方向，从“１”开始编写界址点号，解析界 和媒体上予以公告，公告期１５日。公告期满无异议的，由双 址点编号可采用Ｊ１、Ｊ２……表示，图解界址点编号可采用 方土地权利人在协议书及图件上签字盖章，确认调查结果。 Ｔ１、１１２……表示。界址点编号在一个地籍子区内不得重复， ７成果资料完善及业务数据库建设 但可断开。 在公告图公示没有异议的基础上，对外业调查成果资 ３．３问题宗地编制复核图对权属界不明确或宗地不 料进行完善，进行相关图件编制，界址点成果输出及业务 接边的村，依照已有数据出权属复核图进行外业复核。权 属复核图的制作，除外业调查底图信息外，还因加上权属 问题的标注。对无问题宗地，将预编界址点号及宗地号作 为正式成果建设图形数据库并进行整理和维护，编制公告 图进行初审，公示。 ４外业复核 利用权属复核图对问题区域进行复核并收集相关资 料，报内业重新整理。 ５图形库建设 将修改过的地籍子区、线状地物、宗地、地类图斑、零 星地物入库，建立集体土地确权登记图形库。①图形拓扑 关系处理。依据相关规定，检查处理图层中及图层间存在 的相关问题，使其满足相关入库维护的标准。②属性完善。 完善地籍子区、线状地物、宗地、地类图斑、零星地物、界址 数据库建设等工作。①外业调查成果资料的完善。以村为 单位完善各宗地调查成果资料，包括《土地登记申请书》， 《农村集体土地权属界线调查表》，《集体土地所有权权属 协议书》及权利人和指界人身份证明材料等。②图件的编 制。依据技术细则及相关规定编制土地权属界线协议书附 图，地籍图，宗地图。③界址点成果。以正确的图形数据库 为基础，生成相关界址点成果表。④业务库建设。建立集体 土地确权登记业务库，继承图形库相关属性。 ８执行登记流程。登记发证 依据《土地登记办法》，登记程序如下：通告——申 请——极属审核——公告——审批——制证与发证。 开展农村集体土地所有权确权登记过程中形成的文 件、数据、图件等及时进行收集、整理，并按村组卷或按问 题组卷、归档。 参考文献： 『１］国土资发［２０１１１１７８号．国土资源部、中央农村工作领导小 点、界址线层必须有值的字段。③图形数据库维护、面积量 算与汇总统计。进行数据维护，运用建库软件按要求进行 数据库维护，输出并检查相关面积数据。 组办公室、财政部、农业部关于农村集体土地确权登记发证的若 ６公告图公示 干意见［Ｓ】． 以地籍子区为单位制作权属公告图，权属调查完成 『２１新政办发［２０１２１１８号．关于印发新疆维吾尔自治区农村集 后，须由乡（镇）人民政府对地籍调查成果进行初审，在公 体土地所有权确权登记发证工作实施方案的通知【Ｓ】． 告图及《农村集体土地权属界线调查表》上核实确认，并签 ［３］中华人民共和国国土资源部令第１７号，２００３．土地权属争 Ｓ］． 字盖章。同时，报县（市）国土资源行政主管部门，由县（市） 议调查处理办法［・３０６・ 价值工程 谱技术的不断发展。主要有踏板理论，平衡色谱理论，速率 更为严格的分离分析手段进行药效成分的分离和含量测 理论，双模理论和轴向扩散理论。其中平衡色谱理论认为 定。目前在医药成分分离分析领域主要应用到的色谱技术 在复杂样品色谱分离的过程中，固定相和流动相之间的分 主要包括薄层色谱，气相色谱和毛细管电泳技术。而随着 配平衡可在瞬间达到临界平衡状态，主要解释了样品分离 现代分析仪器的不断发展，尤其中药及天然药物药效成分 过程中移动速率的变化，同时平衡色谱理论在非线性等温 组成极其复杂，对其分离要求也愈发严格，需要发展更为 高效逆流色谱，高效毛细 线条件下解释了流出曲线形状变化的规律，是色谱发展过 精密的色谱技术，如超临界色谱，程中被较早提出并应用成熟的理论基础之一。踏板理论主 管电泳和色谱一质谱联用技术。赵君奎等利用高效液相色 要是基于色谱分离过程模块化的理论，认为色谱由一系列 谱技术首次分离测定了中药植物月腺大戟中抗结核有效 单一平衡单元组成，在每一个平衡单元内，样品在固定相 成分狼毒甲素和狼毒乙素，对其质量评价和药效成分分析 和流动相之间瞬时达到相对平衡，踏板理论是对早起平衡 起到了关键作用。吴波利用灵敏度较高的高效液相与ＦＣＤ 色谱理论的模块化发展，简单明了的说明了色谱分离的过 程，对色谱理论的发展做出了宝贵贡献。轴向扩散理论主 要解释了轴向扩散对色谱区域谱带扩散规律的影响，较快 的传质速率会引起色谱带的较快扩散，从而达到样品分离 的目的。在轴向扩散理论发展到一定阶段，研究者发现轴 线扩散对传质速率的影响较小，近乎可以忽略不计，而分 离样品在固定相和流动相之间有限的传递速率则是影响 传质速率的主要因素，于是提出了速率理论，在一定得历 史时期，速率理论对于解释轴向扩散的影响因素起到了重 要的理论意义。随着研究的不断进展，越来越多的证据显 示轴向扩散和传质影响其实是一对相互影响的关键因子， 二者有着复杂的相互关系，若揭示色谱过程的本质，需要 同时考虑轴线扩散和传质速率的相互影响，进而提出了最 新的双模理论，认为色谱分离过程的固定相和流动相是相 互紧密接触的平衡薄膜，分离组分在相互分离的界面处达 到瞬时的分离平衡。 ２色谱技术分类 色谱技术根据不同的分类方法有着不同的分类方式。 按照分离相和固定相的状态，色谱技术可分为气相色谱 法，气固色谱法，气液色谱法，液相色谱法，液固色谱法，液 液色谱法。根据固定相的几何形状，色谱技术可分为柱色 谱法、纸色谱法和薄层色谱法。按照分离原理或者物理化 学性质的不同，色谱法又可分为吸附色谱法，分配色谱法， 离子交换色谱法，尺寸排阻色谱法和亲和色谱法，其中吸 附色谱，离子交换色谱和亲和色谱在我国目前工业生产中 的应用较为广泛。 ３色谱技术在生产中的应用 ３．１精细化工领域目前在精细化工研究领域，产品的 精细分离与含量测定越来越严格，同时规模化的生产也对 成本核算和质量要求越来越苛刻，所以，如何高效分离分析 化工产品各组分成为一个严峻的课题。随着色谱分离技术 研究的不断深入，尤其集成化和规模化色谱分离技术的应 用，使得色谱分离技术在精细化工领域应用越来越广泛，尤 其在发掘工业生产过程中，色谱分离技术尤为重要。在发掘 工业领域，发酵液成分复杂，杂质多样，而目标样品往往含 量较低，如何实现目标成分的高效分离分析，对于该行业的 发展起着关键作用。在发酵工业中，目前应用较为广泛的色 谱技术主要是离子交换技术，主要针对发酵液中离子含量 复杂多样。利用离子交换柱，目前常见的分离样品主要包括 味精生产，淀粉生产，麦芽糖生产，醇类生产等等。 ３．２医药领域随着医药现代化生产的不断发展，对 于医药组分的分离与单一成分研究要求越来越高。但由于 药学成分提取复杂，有效成分含量较低等原因，因此需要 联用技术分离并测定了中药葛根中葛根素的含量，发现其 样品回收率达到较高水平，而相对偏差分析结果显示其精 度较高，结果较为可靠，适合葛根素分离分析的大规模生 产。在含有皂苷成分的中药组分分离过程，极性较大皂苷 成分结构非常复杂，皂苷分离难度较大，根据目前国内外 研究进展，采用高效液相色谱与ＥＬＳＤ联用分离较为理想。 ３．３蛋白质组学研究色谱技术除了在工业生产中有 着广泛的应用之外，在微观大分子分离领域也有着重要的 应用。例如蛋白质组学研究中，色谱分离技术也有着重要应 用。目前对于蛋白质组的分离研究，主要有双向电泳技术和 高效液相色谱技术。其中双向电泳技术根据蛋白质的分子 量及等电点在二维领域将蛋白质进行分离，可以直观显示 生物体内的蛋白质组成，双向电泳结合质谱技术已成为蛋 白质组学研究的一个成熟的研究平台。虽然双向电泳技术 在蛋白质研究中具有高灵敏度和直观性强等优点，但同时 它有着难以克服的缺点，如结果分析复杂，成本较高，信息 量大以及电泳前的样品准备复杂等缺点。为了解决双向电 泳技术的这些缺陷，高效液相色谱技术被引进用于蛋白质 组学研究，尤其各种模式的色谱技术的联用，使得色谱分离 技术在蛋白质组学中的应用发挥了其自身的天然优势。 ４色谱技术应用展望 目前在色谱技术发展过程中，有越来越多的更新与发 展，出现了各式各样的色谱技术，他们各自都具有自身独 特的优势，未来在不同的应用领域，根据自身特点，可以制 定相应的生产策略，选用适合自身的色谱技术。同时，在对 分离分析越来越高的工业生产中，还应该注意将不同色谱 技术进行不同的优化组合，探索适合自身企业生产的色谱 组合模式，使生产达到效率的最大化。最后，色谱技术即使 现在已经有了长足的进步与发展，但色谱分离仍然是一项 较为复杂的技术，仍然有着较大的创新发展潜力，尤其在 交叉学科飞速发展的今天，还应根据色谱原理联合不同学 科的技术尤其，进行色谱技术的创新发展及不同技术领域 的综合应用，创新色谱技术，实现色谱效率的最大化应用。 参考文献： ［１］Ｎｅｈｅｔｅ ＪＹ，Ｂｈａｍｂａｒ ＲＳ，Ｎａｒｋｈｅｄｅ ＭＲ，Ｇａｗａｌｉ ＳＲ．Ｎａｔｕｒａｌ ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｓｏｕｒｃｅｓ，ｉｓｏｌａｔｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｐｈａｒｍａｃｏｇｎ Ｒｅｖ．２０１３ Ｊｕ１．７（１４）：１０７－１ １６． 【２］Ｈａｎｃｕ Ｇ，Ｓｉｍｏｎ Ｂ，Ｒｕｓｕ Ａ，Ｍｉｒｃｉａ Ｅ，Ｇｙ６ｒｅｓｉ Ａ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｍｉｃｅｌｌａｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃ Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ａｄｖ Ｐｈａｒｍ Ｂｕｌ１．２０１３，３（１）：ｌ一８．Ｅｐｕｂ ２０１３ Ｆｅｂ ７． ［３］Ｓａｎｔａ Ｔ．Ｒｅｃｅｎｔ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ ｉｎ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｂｙ ｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ａ ｂｒｉｅｆ ｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖ Ｔｈｅｒ．２０１３ Ｏｃｔ，７ｆ５）：１７２—７．