LCNMR原理和发展历程PPT课件.ppt

HPLC-NMR联用技术目录一、HPLC-NMR出现的意义二、HPLC-NMR的发展进程三、HPLC-NMR的装置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4mm。玻璃壁长度至少超过质子检测线圈(18mm)，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(fillingfactor)接近最佳值，这种类型的NMR测定探头原则上是最灵敏的。（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。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。脉冲梯度场的相位离散而消除溶剂干扰。使用WET-序列。（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。（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。(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没有氢信号，因而不需要考虑水峰抑制问题。可以一次性完成从样品的分离纯化到蜂的检测、结构测定和定量分析，并提供混合物的组成和结构信息，从而提高了研究效率和灵活性。(4)降低探头温度利用高温超导薄膜材料而制成的超导低温探头，当样品温度由温控单元维持时，采用闭环或开环制冷系统使超导线圈温度降到25K，消除了谱图的电噪声，这相对于常规5mm探头而言，其潜在灵敏度可以提高8～10倍。总的来看，目前HPLC-NMR主要有两种可供选择的操作方式，分别是连续流方式和驻流方式。其中驻流方式又主要分为时间分割驻流方式、脱机驻流方式和uv检测自动控制NMR取样。下面对其进行一一详细讨论。（1）连续流动模式HPLC的流动是连续的，不受NMR取样的影响，当每一组分由HPLC流经NMR检测池时仪器时就会扫描出这个组分的谱图。使用这种方法可以在很短的时间内完成样品分析并得到各组分分子结构方面的信息。因此连续流操作方式在一些要求较快得出检测结果的分析中得到了应用。但是这种模式一般只适用于1H和19F测试。（2）驻流模式：驻流模式：让溶液停留于检测池中进行测试，当所需要组分的保留时间已知，或者HPLC—NMR采用灵敏的在线检测器时，可以采用这种方法。①时间分割驻流方式。这是最早使用的一种驻流操作方式。具体方法是：通过紫外检测器确定了色谱峰位置之后，在适当的时间停止色谱流动，使色谱峰准确地停留在NMR检测池中，同时使用NMR进行较长时间的扫描(可达数小时)，并且根据需要可以作COSY、TOCSY等二维NMR谱图。一个谱峰扫描完毕后，可以继续色谱流动。这样就相当于将整个色谱流动过程分为若干段，一段段地进行NMR分析。就目前来看，这种操作方式的主要缺点是：由于色谱流动相阶段性停止，大大增加了分离时间，从而可能会使色谱峰展宽，分辨率下降。②脱机驻流方式脱机驻流操作方法是在色谱分离的过程中，将各个色谱峰的一部分转移到不同毛细管(capillaryloops)中．然后再分别进人NMR检测池进行扫描分析。在整个过程中，色谱峰并没有任何停顿，所以就解决了使用“时间分割”驻流方式所带来的色谱峰展宽问题。③UV检测器