超临界流体色谱法

0531 超临界流体色谱法
    超临界流体色谱法（supercritical fluid chromatography， SFC）是以超临界流体作为流动相的一种色谱方法。
    超临界流体是一种物质状态。某些纯物质具有三相点和临界点。在三相点时，物质的气、液、固三态处于平衡状态。而在超临界温度下，物质的气相和液相具有相同的密度。当处于临界温度以上，则不管施加多大压力，气体也不会液化。在临界温度和临界压力以上，物质以超临界流体状态存在；在超临界状态下，随温度、压力的升降，流体的密度会变化。所谓超临界流体，是指既不是气体也不是液体的—些物质，它们的物理性质介于气体和液体之间，临界温度通常高于物质的沸点和三相点。
    超临界流体具有对于色谱分离极其有利的物理性质。它们的这些性质恰好介于气体和液体之间，使超临界流体色谱兼具气相色谱和液相色谱的特点。超临界流体的扩散系数和黏度接近于气体，因此溶质的传质阻力小，用作流动相可以获得快速高效分离。另一方面，超临界流体的密度与液体类似，具有较高的溶解能力，这样就便于在较低温度下分离难挥发、热不稳定性和相对分子质量大的物质。
    超临界流体的物理性质和化学性质，如扩散、黏度和溶剂力等，都是密度的函数。因此，只要改变流体的密度，就可以改变流体的性质，从类似气体到类似液体，无需通过气液平衡曲线。通过调节温度、压力以改变流体的密度优化分离效果。精密控制流体的温度和压力，以保证在分离过程中流体一直处于稳定的状态，在进人检测器前可以转化为气体、液体或保持其超临界流体状态。
    1.对仪器的一般要求
    超临界流体色谱仪的很多部件类似于高效液相色谱仪，主要由三部分构成，即高压泵（又称流体传输单元）、分析单元和控制系统。高压泵系统要有高的精密度和稳定性，以获得无脉冲、流速精确稳定的超临界流体的输送。分析单元主要由进样阀、色谱柱、阻力器、检测器构成。控制系统的作用是：控制高压泵保持柱温箱温度的稳定，实现数据处理及显示等。
    （1）色谱柱 超临界流体色谱中的色谱柱可以是填充柱也可以是毛细管柱，分别为填充柱超临界流体色谱法（pSFC）和毛细管超临界流体色谱法（cSFC）。超临界流体色谱法依据待测物性质选择不同的色谱柱。几乎所有的液相色谱柱，都可以用于超临界色谱，常用的有硅胶柱（SIL）、氨基柱（NH2）、氰基柱（CN）、2-乙基吡啶柱（2-EP）等和各种手性色谱柱，某些应用也会使用C18和C8等反相色谱柱和各种毛细管色谱柱。
    （2）流动相 在超临界流体色谱中，最广泛使用的流动相是CO2流体。CO2无色、无味、无毒、易获取并且价廉，对各类有机分子溶解性好，是一种极好的溶剂；在紫外区是透明的，无吸收；临界温度31℃，临界压力7.38×106Pa。在色谱分离中，CO2流体允许对温度、压力有宽的选择范围。由于多数药物都有极性，可根据待试物的极性在流体中引人一定量的极性改性剂，选择何种改性剂根据实验情况而定，最常用的改性剂是甲醇，改性剂的比例通常不超过40%，如加入1%～30%甲醇，以改进分离的选择因子α值。除甲醇之外，还有异丙醇、乙腈等。另外，可加入微量 的添加剂，如三氟乙酸、乙酸、三乙胺和异丙醇胺等，起到改善色谱峰形和分离效果，提高流动相的洗脱/溶解能力的作用。除CO2流体外，可作流动相的还有乙烷、戊烷、氨、氧化亚氮、二氯二氟甲烷、二乙基醚和四氢呋喃等。通常作为超临界流体色谱流动相的一些物质，其物理性质列于下表。
    
    （3）检测器 高效液相色谱仪中经常采用的检测器，如紫外检测器、蒸发光散射检测器等都能在超临界流体色谱中很好应用。超临界流体色谱还可采用GC中的火焰离子化检测器（FID）、氮磷检测器（NPD）以及与质谱（MS）、核磁共振（NMR）等联用。与HPLC-NMR联用技术相比，作为流 动相的CO2没有氢信号，因而不需要考虑水峰抑制问题。
    2.系统适用性试验
    照高效液相色谱法（通则0512）项下相应的规定。
    3.测定法
    （1）内标法
    （2）外标法
    （3）面积归一化法
    上述测定法的具体内容均同高效液相色谱法（通则0512）项下相应的规定，其中以内标法和外标法最为常用。