何为分离分析？分析设备种类一览
分离分析是指从复杂混合物中分离出特定成分，并进行定性与定量分析的方法。它是化学、制药、环境等领域的重要技术之一。其目的多样，包括新材料的评估、样品安全性及有效性的保障等，因行业而异。共通之处在于都要求分析精度高、测量速度快。
分析设备种类繁多，适用于分离分析的主要有以下几种：
● 高效液相色谱法（HPLC）
● 气相色谱法（GC）
● 超临界流体色谱法（SFC）
● 毛细管电泳法（CE）
下文将详细介绍各方法的原理、设备特点及可分析的物质。
分离分析首选！高效液相色谱法（HPLC）
高效液相色谱法（HPLC）作为分离分析的首选方法被广泛使用。HPLC利用流动相与固定相之间的相互作用来分离多组分。HPLC有多种分离模式，需根据分析对象选择合适的方法。
高效液相色谱（HPLC）的分离模式与分析对象
根据所利用的相互作用不同，HPLC主要分为四种分离模式。下表总结了各分离模式采用的相互作用及可分析的对象。
HPLC的特点是能分析的化合物数量庞大。通过分离模式与检测器的组合，可拓宽分析对象的范围。只要是能在溶剂中溶解且不分解的化合物，大多都能测量。
选用高效液相色谱（HPLC）的常见理由
HPLC之所以常被选用，除了可分析化合物多之外，还包括：
● 安全性高
● 高分离度与精度
● 连续分析与自动化
● 重现性好
HPLC使用液体进行测量，相比气相色谱（GC）等方法无需加热，安全性更高。此外，通过精细设置流动相和固定相的条件，即使化学结构相似的化合物也能实现分离。而且，自动化分析使得从样品进样到数据分析的全过程都可交由设备完成，非常便捷。在相同测量条件下，可获得重现性好、可靠性高的结果。
挥发性物质首选！气相色谱法(GC)
气相色谱法（GC）利用载气和色谱柱分离气体或液体样品，并通过检测器进行定性和定量分析。载气通常使用氦气、氮气或氢气等。进入色谱柱的样品通过吸附或分配以不同速度移动，从而实现多组分离。
气相色谱法（GC）的分析对象
GC可测量的化合物需满足以下条件：
● 沸点不超过400℃
● 在汽化温度下不分解
● 即使在汽化温度下分解，也能产生稳定的分解产物（热裂解GC）
GC为了汽化样品需设定高温，但其极限温度约为400℃。无法测量在400℃下不能汽化的化合物。同时要求样品在汽化状态下稳定。或者，即使分解，若能定量产生分解产物，也可通过热裂解GC法进行测量。
GC常用于分析高挥发性有机溶剂、香料、硫化合物等。GC被广泛应用于众多产业领域，如环境污染物的监测、食品和香料分析、石油产品质量控制等。
气相色谱法（GC）的优势
● 样品前处理简单
● 检测器多样
● 高灵敏度
若样品能在测量条件下汽化，有时可直接进样分析，无需前处理。因此能快速测量，且不易发生前处理过程中的失误。检测器种类多样，并有针对特定被测物质的专用检测器。根据检测器类型的不同，有些可进行纳克（ng）甚至皮克（pg）级别的微量分析，这也是GC的一大优势。
比液相更环保！超临界流体色谱法(SFC)
超临界流体色谱法（SFC）是以超临界流体作为流动相进行分析的色谱技术。超临界流体是一种兼具液体和气体特性的物质，它像液体一样能良好溶解物质，粘度接近气体，移动速度介于气体和液体之间。
SFC最常用的流动相是二氧化碳。二氧化碳的临界温度为31℃，临界压力为7.24 MPa，易于维持超临界状态。它具有惰性、无毒、不可燃且化学反应性低的特点，非常适合作为SFC的流动相。
近年来，由于色谱柱和检测器的进步，SFC可测化合物增多，加之其环境友好的特性，正受到越来越多关注。
SFC的应用领域
SFC是一种在制药、食品、环境等广泛领域得到应用的方法。具体应用场景包括：
● 药品分离与纯化：尤其擅长手性化合物分离，常用于药品光学异构体的分析与分离。
● 食品与香料分析：用于脂溶性维生素、高分子添加剂、低聚物、精油等的分析。
● 环境分析：用于分析环境污染物质、农药等对人体健康有潜在影响的物质。
近年来，SFC也越来越多地用于非手性物质的分离制备以及高极性物质的测量。同时也有关于酸性、中性、碱性、脂质、两性物质同时分析的报道。
与HPLC的区别
SFC与HPLC的最大区别在于分析速度。SFC使用的超临界流体扩散系数大、流速快，因此分析速度更快。对环境影响小也是SFC的魅力之一，与消耗大量有机溶剂的HPLC相比，二氧化碳对环境负荷低，且可回收再利用。
离子性物质和生物大分子也行！毛细管电泳法(CE)
毛细管电泳法（CE）是利用高电压在毛细管内分离物质的方法。CE适用于低分子离子性样品的分析。与HPLC中的离子色谱法（IC）相比，CE分离度更高，若IC分离效果不佳，不妨尝试CE。
CE也可应用于高分子样品和蛋白质分析，衍生出毛细管凝胶电泳（CGE）和毛细管等电聚焦电泳（cIEF）等技术。这些方法已被多国药典收录用于抗体药物的评价，在制药行业应用广泛。
总结
可行的分离分析方法主要有以下四种：
● 高效液相色谱法(HPLC)
● 气相色谱法(GC)
● 超临界流体色谱法(SFC)
● 毛细管电泳法(CE)
虽然HPLC是应用最广泛的方法，但若追求更高的分离度或更短的测量时间，其他方法可能更为有效。建议根据目标分析物的特性来选择最合适的方法。
