反相高效液相色谱

反相高效液相色谱工业生产中的应用

随着技术的不断改进，反相高效液相色谱法获得日益广泛的应用,在高效液相色谱法中也占有重要的地位。自冬梅等人提出了一种利用反相高效液相色谱法分析米根霉乳酸发酵液中有机酸的方法。应用反相认值kosil一11SC18RS色谱柱，以0.01mol/L磷酸(pH=2.5)作为流动相，发酵液经稀硫酸预处理后直接进样分离定量，在10min内把其中的乳酸、苹果酸、富马酸等完全分离定量，各种酸回收率大于97%。

其实验结果证明，该方法能将米根霉乳酸发酵液中乳酸、苹果酸和富马酸完全分离并准确定量。本方法具有前处理简单、干扰小、灵敏度高、分析速度快等优点，对于及时测定乳酸发酵过程的变化具有重要意义，是测定乳酸发酵液中各有机酸的快速、有效的定量测定方法。

反相高效液相色谱药代动力学中的应用

高效液相色谱在药物代谢动力学上的研究主要是为药物代谢动力学软件提供数据，并最终通过药代动力学软件处理得到药物动力学结果。其中动力学参数主要集中在：吸收半衰期(tl/2。)、消除半衰期(t1126)、达峰时(tma)、最大血药浓度(Cmax)、曲线下面积AUC、消除率CIB、表观分布容积Vd等。通过这些动力学参数对药物代谢动力学进行研究，并通过这种方法对药物对机体的作用情况进行比较，有利的指导药物的开发和研制，在这个方向的研究可能是高效液相色谱与药代动力学软件联用分析的发展方向。

反相高效液相色谱定义

反相高效液相色谱是由非极性固定相和极性流动相所组成的液相色谱体系，它正好与由极性固定相和弱极性流动相所组成的液相色谱体系（正相色谱）相反。RP-HPLC的典型的固定相是十八烷基键合硅胶，典型的流动相是甲醇和乙腈。RP-HPLC是当今液相色谱的最主要的分离模式，几乎可用于所有能溶于极性或弱极性溶剂中的有机物的分离。 反相色谱法适于分离非极性、极性或离子型化合物，大部分的分析任务皆由反相色谱法完成。

反相高效液相色谱是化学键合相色谱法的一种。化学键合相色谱法是由液液色谱法发展起来的，是为了解决在分离过程中，机械吸附在载体上的固体液的流失问题而发展出来的一种新方法。键合相色谱法通过将不同的有机官能团通过化学反应共价键合到硅胶载体表面的游离烃基上，而生成化学键合固定相，化学键合固定相对各种极性溶剂都有良好的化学稳定性和热稳定性。由它制备的色谱主柱效高、使用寿命长、重现性好，几乎对各种类型的有机化合物都呈现良好的选择性，并可用于梯度洗脱操作，消除了分配色谱法的缺点。

根据键合固定相和流动相相对极性的强弱，可将键合色谱法分为正相键合色谱法和反相键合色谱法。反相键合色谱法即反相高效液相色谱。在正相键合色谱法中，键合固定相的极性大于流动相的极性，适用于分离油溶性或水溶性的极性和强极性化合物。在反相键合相色谱法中，键合固定相的极性小于流动相的极性适用于分离非极性、极性或离子型化合物，其应用范围也比正相键合相色谱法更广泛。

反相高效液相色谱原理

在反相键合相色谱法中使用的是非极性键合固定相。它是将全多孔（或薄壳）微粒硅胶载体，经酸活化处理后与含轻基链(C4、C8、C18)或苯基的硅烷化试剂反应，生成表面具有烷基或苯基的非极性固定相。如共价结合到载体上的直链碳氢化合物正辛基等。关于反相色谱的分离机理，吸附色谱的作用机制认为溶质在固定相上的保留主要是疏水作用，在高效液相色谱中又被称为疏溶剂作用。根据疏溶剂理论，当溶质分子进入极性流动相后，即占据流动相中相应的空间，而排挤一部分溶剂分子。当溶质分子被流动相推动与固定相接触时，溶质分子的非极性部分或非极性因子会将非极性固定相上附着的溶剂膜排挤开，而直接与非极性固定相上的烷基官能团相结合（吸附）形成缔合络合物，构成单分子吸附层。这种疏溶剂的吸附作用是可逆的，当流动相极性减少时，这种疏溶剂斥力下降，会发生解缔，并将溶质分子解放而被洗脱下来。

反相高效液相色谱影响溶质保留值的三个因素

烷基键合固定相对每种溶质分子缔合作用和解缔作用能力之差，就决定了溶质分子在色谱过程的保留值。以下简述影响溶质保留值的三个因素:

1）溶质分子结构

在反相键合相色谱法中，溶质的分离是以它们的疏水结构差异为依据的，溶质的极性越弱，疏水性也强，保留值越大。根据疏溶剂理论，溶质的保留值与其分子中非极性部分的总表面积有关，其与烷基键合固定相结出的面积越大，保留值越大。

2) 烷基键合固定相的特性

烷基键合固定相的作用在于提供非极性作用表面，因此键合到硅胶表面的烷基数量就决定着溶质容量因子的大小。烷基的疏水特性随碳链的加长而增加，溶质的保留值也随着烷基碳链长度的增加而增大。随着烷基碳链的增长,增加了键合相的非极性作用的表面积，其不仅影响溶质的保留值，还影响色谱柱的选择性，即随烷基碳链的加长其对溶质分离的选择性也增大。

3) 流动相性质

流动相的表面张力愈大，介电常数愈大，其极性越强，此时溶质与烷基键合相得缔合能力越强，流动相的洗脱强度弱，导致溶质的保留值越大。

反相器是可以将输入信号的相位反转180度，这种电路应用在模拟电路，比如说音频放大，时钟振荡器等。在电子线路设计中，经常要用到反相器。随着微电子技术与工艺的不断发展和创新，以计算机为代表的各类数字电子产品应用越来越广泛，与此同时也面临着更加复杂的电磁环境。CMOS 反相器是几乎所有数字集成电路设计的核心，它具有较大的噪声容限、极高的输入电阻、极低的静态功耗以及对噪声和干扰不敏感等优点，因此广泛应用于数字集成电路中。HPM可以通过缝隙、孔洞以及外露连接线缆等“后门”途径，耦合进入电子系统内部，影响系统内器件的正常工作，CMOS 反相器作为构成数字集成电路最基础的功能单元和数字电子系统中最为典型的器件，极易受 HPM“后门”耦合作用的影响，进而产生干扰、扰乱或直接损伤效应。另外，CMOS 反相器有明确的逻辑功能，HPM 或者其它类型的强电磁脉冲对其产生的扰乱效应相比于对其它器件来讲更加明显。因此，研究数字集成电路或者数字电子系统的 HPM 效应，可以从 CMOS 反相器的HPM 效应研究入手。已有研究指出 HPM 可以引起 CMOS 反相器的闩锁(latch-up)效应，进而导致扰乱效应，Kim等人对CMOS反相器的HPM效应进行了大量的实验研究，得到了一些重要结论，比如，当HPM频率较高时其引发的CMOS反相器扰乱效应将会被抑制等， CMOS 反相器在 HPM 作用下会发生闩锁效应并导致功能扰乱，但是一段时间后其功能可能会恢复正常，HPM 引起 CMOS 反相器闩锁效应的能量阈值特性。这些报道多数都是 HPM 效应实验的结果描述和规律统计，而针对具体效应与规律进行机理分析和微观解释的研究则相对较少。

CMOS 反相器凭借其互补结构所具备的优势成为于数字电路设计中应用最广泛的一种器件。CMOS 反相器是由 n-MOSFET 与 p-MOSFET 组成的互补推拉式结构，n-MOSFET 作为驱动管(下拉管)，p-MOSFET 作为负载管(上拉管）。包含 p-n-p-n 寄生结构的 CMOS 基本结构示意图，两个晶体管的栅极连接在一起，作为信号输入端；两个晶体管的衬底分别与它们的源极连接在一起，n-MOSFET 的源极接地 GND，p-MOSFET 的源极接电源电压 Vdd；n-MOSFET 与 p-MOSFET 的漏极连接在一起作为反相器的输出端。为了在集成电路中制造 n-MOSFET 和 p-MOSFET，必须形成绝缘的 p 衬底区和 n 衬底区，因此，CMOS 集成电路中具有 n 阱、p 阱和双阱这三种工艺，本文针对 n 阱工艺下 CMOS 反相器进行研究，即在重掺杂的 p 型衬底硅上先生长一层轻掺杂 p 型外延层，然后通过 n 阱扩散工艺形成 n 阱，之后再制作场氧化层和栅氧化层，利用杂质注入的方式形成源漏区和高掺杂扩散区，最后淀积和刻蚀出金属化电极并对器件表面进行一定程度的钝化保护。这种情况下CMOS 结构内部会形成寄生的 n-p-n 双极型晶体管 Q1 和 p-n-p 双极型晶体管 Q2，Rsub和 Rwell代表 p 型衬底电阻和 n 阱电阻。在实际应用时，CMOS 反相器电路可能还会包含诸如静电放电(electrostatic discharge, ESD)保护电路、闩锁防护电路以及输入施密特整形电路等其它附属电路。

关于 HPM 效应的实验主要有两种方法，即辐照法和注入法。辐照法是指 HPM 以空间电磁波方式对目标电子系统进行辐照，得到的是电子系统的 HPM 效应阈值。辐照法主要针对电子系统，能够比较真实地模拟实际应用环境中电子系统的 HPM 电磁辐射环境，是获取电子系统整机 HPM 效应阈值的最有效手段；但是这种方法也存在缺点，为了较为真实地模拟实际情况，实验要求较高：微波波束需要覆盖整个目标电子系统，并且照射强度均匀，这就要求微波源辐射天线与效应物之间的距离不能太小，但是通常实验需要在特定的微波暗室中进行，实验空间有限，难以满足辐照均匀的要求。另外，辐照实验从 HPM 源到电子系统内部元器件须经过电磁传输和耦合等复杂过程，不利于对电子系统 HPM 效应机理进行分析。注入法是指 HPM 以传导方式注入目标效应物的敏感端口，观测其瞬态响应。注入法主要针对单元电路或器件，更适合于 HPM 效应规律、效应机理及敏感环节研究。注入法相对于辐照法更容易实现，对实验环境的要求相对较低，可以在普通实验室完成，主要需要解决两个问题：一是减小注入通道的微波驻波系数，提高微波注入效率，使更多的微波功率进入目标电路或器件；二是要做好微波源和效应目标之间的隔离，避免相互影响和破坏，主要隔离措施有衰减、高通/低通滤波和隔离等。