色譜法（chromatography）概念、特點和分類

1903年，俄國科學家M.C.ЦВЕТ首創了一種綠葉中分離多種不同顏色色素成分的方法，命名為色譜法(chromatography)，由于翻譯和習慣的原因，又常稱為層析法。近百年來，色譜法不斷發展，形式多種多樣。50年代開始，相繼出現了氣相色譜、液相色譜、高效液相色譜、薄層色譜、通透色譜、離子交換色譜、凝膠色譜、親和色譜、金屬螯合色譜等。幾乎每一種色譜法都已發展成為一門獨立的生化技術，在生化領域內得到了廣泛的應用。
色譜技術因操作較簡便，設備不復雜，樣品量可大可小，既可用于實驗室的科學研究，又可用于工業化生產。它與光電儀器、電子計算機結合，可組成各種各樣的高效率、高靈敏度的自動化分離分析裝置。這充分顯示色譜技術的強大生命力，它是近代生物化學發展的關鍵技術之一。
一、色譜法的概念和特點
色譜法是利用混合物中各組分的理化性質的差異(吸附力、溶解度、分子形狀和大小、分子極性、分子親和力等)，使各組分以不同程度分布在兩個相中，其中一個相叫固定相(statio
nnary phase)，另一相流過此固定相叫作流動相(mobile phase)。由于各組分受流動相作用產生的推力和受固定相作用產生的阻力的不同，使各組分產生不同的移動速度，使得結構上只有微小差異的各組分得到分離。再配合相應的光學、電學、電化學和或其他相關檢測手段，對各組分進行定性和定量分析。

色譜法是一種物理化學分離分析方法。它既是一種極好的分離純化的方法，也是一種進行精確定性、定量分析的方法。在色譜分析中，通常是根據色譜峰的位置來進行定性分析，根據色譜峰的面積或高度進行定量分析的。
色譜法的特點是：
1．具有極高的分辨效力：只要選擇好適當的色譜法(色譜類型、色譜條件)，它就能很好地分離理化性質極為相近的混合物，如同系物、同分異構體，甚至同位素，這是經典的物理化學分離方法不可能達到的。
2．具有極高的分析效率：一般說來，對某一混合組分的分析，只需幾十分鐘，乃至幾分鐘就可完成一個分析周期。如用現代氣相色譜儀，在12分鐘內就可完成含有12個組分的混合物的分離分析工作；用現代的FPLC在15′~20′就可完成對血漿蛋白質等的分離分析工作；又如選用空心毛細管色譜柱一次就解決含有100多個組分的烴類混合物的分離分析工作；用現代的高效薄層色譜—HPTLC(Higth performence Thin Layer Liquid Chromatography)一次僅10分鐘就可完成40個樣品的點樣和分析工作。

3．具有極高的靈敏度：樣品組分含量僅數微克，或不足一個微克都可進行很好的分析。現代的氣相色譜儀，由于使用了高靈敏的檢測器，可檢出10-11~10-13g的樣品組分。一般樣品中只要含有1ppm(10-9g~百萬分之一)，乃至ppb(10-9g~十億分之一)的雜質，使用現代的氣相色譜儀都可將之檢出，而且樣品還不需濃縮。
4．操作簡便，應用廣泛：它廣泛地應用于工農業、化學、化工、醫藥衛生、環境保護，大氣監測等各個方面，是現代實驗室中常用的分析手段之一。在生物化學中常用于各種體液，組織抽提液的化學組份的分離、純化及檢測，也用于幫助鑒定某種提取物是否純凈。在現代生化制備技術中色譜法占有核心地位。
當然色譜法也有它的局限性。
1．在定量分析中需要純制的標準物質
2．不能精確地解決物質的化學結構問題
二、色譜法的分類
色譜法的種類繁多，分類的方法也多種多樣，一般可按下述方法分類：
(一)按兩相所處的狀態分類
色譜法中總是要有兩相，流動相可以是液體也以是氣體。按流動相的狀態不同，可以分為液相色譜 (LC)及氣相色譜法(GC)兩大類。
固定相可以是固體也可以是液體，但是這個液體必須附載在某個固體物質上，這個固體物質稱載體或擔體(Support)。按固定相所處狀態不同，液相色譜法又可分為液固色譜法(LSC)及液液色譜法(LLC)。氣相色譜法又可分為氣固色譜法(GSC)及氣液色譜法(GLC)。
(二)按色譜的原理分類
1．吸附色譜法(adsorption chromatography)固定相是固體吸附劑，利用各組分在吸附劑
表面吸附能力的差別而分離。
2．分配色譜法(partition chromatography)固定相是液體，利用各組分在兩液相中分配系數的差別而分離。
3．離子交換色譜法(ion exchange chromatography)固定相是離子交換劑，利用各組分對
離子交換劑親和力的不同而進行分離的方法。
4．凝膠色譜法(gel chromatography)固定相是一種多孔性凝膠，利用各組分的分子大小
不同，因而在凝膠上受阻滯的程度不同而獲得分離。凝膠色譜法也稱分子篩色譜法(molec
ular sieve chromatography)，凝膠起到分子篩的的作用，對分子大小不同的組分起過濾作用，故凝膠色譜又可稱為凝膠過濾(gel filtration)。
5．親和色譜法(affinity chromatography)主要是利用各種待分離組分生物學性質不同的
一種色譜方法，固定相只能和一種待分離組分有高度專一性的親和結合能力，藉以和沒有親和力的其它組分分離。
(三)按操作形式不同分類
1．柱色譜法(column chromatography)是將固定相裝在柱內，使樣品沿一個方向移動而達到分離。
2．紙色譜法(paper chromatography)是用濾紙作為液體的載體，點樣后，用流動相展開，使組分達到分離。

3．薄層色譜法(thin layer chromatography)是將適當粒度的固定相均勻涂鋪在薄板上，點樣后，用流動相展開，使組分達到分離。
4．薄膜色譜法(thin film chromatography)將適當的高分子有機吸附劑制成薄膜，以類似紙色譜的方法進行物質的分離。