色谱法的发展简史

分析就是要确定是什么（定性）和有多少（定量）。定性分析中，若只要求确定元素的组成（如无机定性分析），则可选用发射光谱分析等方法仅需一次测定就可以得到多种元素的分析结果。但一般情况下，分析对象是由各种元素组成的化合物，为数不多的几种元素即可组成许多化合物，尤其在有机化合物中，由碳、氢、氮、氧、硫和卤素等几种元素可以组成数百万种化合物。仅用一种分析装置就能分析这些混合物的仪器至今还没有。分析混合物，必须利用各组分之间的某种物理和化学行为的差异，逐一分离各组分，测定其构成元素的种类、各元素原子的数目、结合状态、分子的立体构型和相对分子质量等，再鉴定其组分。若能分离出需要量（几十毫克）的纯化合物组分，则用现代鉴定方法（如质谱分析、核磁共振分析、红外吸收分析、元素分析、X射线分析等）就能确定结构。反之，当待测样品中含有多种化合物时，即使用上述方法，也不可能对各种组分进行识别和鉴定。因此，在使用这些分析仪器之前，除去于扰物，分离出分析仪器检测极限以内的纯品量的前处理工作是必不可少的。

19世纪，色谱法被化学家使用。首先对色谱法进行详细描述的是俄国植物学家茨维特（Tswett)。1906年，茨维特在研究植物色素的组成时，把含植物色素，即叶绿素的石油醚提取液注入一根装有CaCO₃颗粒的竖直玻璃管中，提取液中的色素被吸附在CaCO₃颗粒上，再加入纯石油醚，任其自由流下，经过一段时间以后，叶绿素中的各种成分就逐渐分开，在玻璃管中形成了不同颜色的谱带，“色谱”（即有色的谱带）一词由此而得名。用机械方法将吸附色素的区带依次推出，各个区带的色素再分别用适当的溶剂洗脱下来。这种分离方法称为色谱法，这根玻璃管称为色谱柱。

上述分离方法属于吸附色谱法。茨维特用这一方法证明了叶绿素不是一种单一的物质，而是一种混合物。这一出色的工作，不仅破除了当时普遍认为叶绿素是一种单一物质的陈腐观念，而且为色谱法的创立奠定了坚实的科学基础。茨维特认为，当混合物溶液流经吸附柱时，色素即被分成不同颜色的区带，复杂色素中的各个成分依次有规律地分布在色谱柱上，这样就有可能对它们进行定性和定量分析，这种分析方法称为色谱分析法。

Chromatography（色谱法）由希腊词chromatus(颜色）和graphein（记录）合并而成。以后的研究和应用说明，无颜色的物质也可以用色谱法分离。

茨维特的这一发现不但引起了人们的注意，而且人们还对这种分离技术进行了不断地研究与应用。1935年人工合成离子交换树脂的成功为离子交换色谱的广泛应用提供了物质基础。1938年苏联lzmailov等创立了薄层色谱法，并将此法用于药物分析。薄层色谱法用于无机物的分析是从20世纪50年代末开始的，而应用于稀土元素的分离则是在1964年由Pierce开始的。
1941年Martin和Synge把含有一定量水分的硅胶填充到色谱柱中，然后将氨基酸的混合物溶液加入柱中，再用氯仿（三氯甲烷）淋洗，结果各种氨基酸得到分离。这种实验方法与茨维特的方法虽然在形式上相同，但是其分离原理完全不同，这种分离方法称为分配色谱法。

1944年，Consden, Cordon和Martin首先描述了纸色谱法。Martin和Synge用此法成功地分离了氨基酸的各种成分。

1947年美国的Boyd和Speding等发表了一系列论文，报道了他们应用离子交换色谱法分离裂变产物和稀土元素混合物的情况。

1952年Martin和Synge成功研究出气-液色谱法，并将蒸馏塔板理论应用到色谱分离中，进一步推动了色谱法的发展，目前这一方法已在科学研究和工业上得到了广泛应用，特别是在有机物的分析方面应用更加普遍。Martin和Synge也因在色谱法的研究中作出的重大贡献而荣获1952年的诺贝尔化学奖。

1956年荷兰学者van Deemter在总结前人经验的基础上提出范第姆特方程，使气相色谱的理论更加完善。1957年，Golay发明了高效能的毛细管柱，使色谱分离效能显著提高。20世纪50年代末，Holme、将气相色谱与质谱联用，这是近代仪器分析发展的重要标志之一。

虽然经典的柱液色谱法能够分离性质相近的元素，但由于柱效低，分离速度慢而不能适应现代科学技术迅速发展的需要。20世纪60年代末，法国的G.Aubouin和美国的Scott等，几乎同时各自创立了高效液相色谱法。高效液相色谱法是由现代高压技术与传统的液相色谱法相结合，加上高效柱填充物和高灵敏检测器所发展起来的新型分离分析技术。由于它具有高效、快速、高灵敏度以及宽的适应范围和大的工作容量等一系列特点，为分析化学中广泛应用柱液相色谱法开拓了广阔的前景。高效液相色谱法与分光光度法、库仑法、荧光法和电导法等测定方法联用，可以使分离和检测实现自动化，现在14种镧系元素可以在17min内达到定量分离。由于各种新色谱填充剂的研制成功以及新色谱技术的发展，高效液相色谱法已发展成为一种强有力的分离和分析手段，其发展速度已超过气相色谱，并实现了高效液相色谱一质谱联用。近年来高效液相色谱法广泛应用于医学化学、药学、环境化学等领域，此色谱法已成为极其有效的分析方法，对科学的发展作出了重大的贡献。

色谱法与其他分析方法的联用，促使分析灵敏度提高、鉴别能力增强、分析速度加快，而得到的大量数据需要电子计算机进行计算和存储，这促使色谱技术与电子计算机紧密结合起来，进一步促进了色谱与其他分析仪器联用技术的发展。

应用色谱法的目的是进行定量分析和单个分离纯物质。实际研究工作者根据分析目的，可采用气相色谱法、液相色谱法和薄层色谱法中的一种或几种相互联用。由于色谱法分析技术不断发展，这些方法所得信息的差别逐渐消失。例如，气相色谱法中填充柱的理论塔板数为1×10³～2×10³，柱长一般为2～3m，高效液相色谱法的理论塔板数为2×10⁴～6×10⁴，柱长一般为15～30cm，所以实际上两者大体上均用理论塔板数为4～10³左右的色谱柱分离组分，仅从色谱峰的形状看，所得到的色谱图没有太大差别。但是，在适于分析的物质、检测方法及与其他分析仪器联用等方面，每种方法各有特点。

2.世纪50年代初我国的科技工作者就开展了气相色谱的研究与应用工作，50多年来在薄层色谱、气相色谱、毛细管色谱、高效液相色谱、联用技术、毛细管电泳色谱以及智能色谱等方面都取得了很大的成就，色谱技术在科学研究和国民经济建设中发挥了重要作用。