摘要：色譜技術作為一種成熟的分析方法廣泛應用于世界各國的生產研究領域，當前在國外不論是氣相色譜還是高效液相、色譜離子、色譜毛細管電泳均是各行各業分析測試的**工具，特別是作為科學研究中的色譜技術，更是一種必不可少的分析方法。
一、色譜的發展
色譜(chromatography)是一種分離的技術，隨著現代化學技術的發展應運而生。20世紀初在俄國的波蘭植物化學家茨維特(Twseet)首先將植物提取物放入裝有碳酸鈣的玻璃管中，植物提取液由于在碳酸鈣中的流速不同分布不同，因此在玻璃管中呈現出不同的顏色，這樣就可以對各種不同的植物提取液進行有效的成分分離。到1907年，茨維特的論文用俄文公開發表，他把這種方法命名為chromatography，即中文的色譜，這就是現代色譜這一名詞的來源。但由于茨維特當時沒有知名度，而且能看懂俄文的人也不多，加之很快暴發了**次世界大戰，茨維特的分離方法一直被束之高閣。
20世紀20年代，許多植物化學家開始采用色譜方法對植物提取物進行分離，色譜方法才被廣泛地應用。自20世紀40年代以來，以Martin為首的化學家建立了一整套色譜的基礎理論，使色譜分析方法從傳統的經驗方法總結歸納為一種理論方法，馬丁等人還建立了氣相色譜儀器，使色譜技術從分離方法轉化為分析方法。20地紀50年代以后，由于戰后重建和經濟發展的需要，化學工業特別是石油化工得到廣泛的發展，亟須建立快速方便有效的石化成分分析，而石化成分十分復雜，結構十分相似，且多數成分熔點又比較低氣相色譜正好吻合石化成分分析的要求，效果十分明顯有效，同樣石化工業的發展也使色譜技術特別是氣相色譜得到廣泛的應用，氣相色譜的儀器也不斷得到改進和完善，氣相色譜逐漸成為一種工業分析必不可少的手段和工具。20世紀60年代，氣相色譜分析法逐漸趨于成熟，但20世紀60年代以來，生物技術飛速發展，生物成分復雜相對分子質量大而且熔點沸點高在高溫條件下易分解，因此用氣相色譜作為分析方法已經不能滿足對生物成分分析測試的要求，于是人們就重新考慮采用液相色譜，并進一步提高傳統的液相色譜的分離效率，因此液相色譜成為一種分析工具，即高效液相色譜(HPLC)。與傳統液相色譜不同的是，高效液相色譜采用了高壓泵及填有很細的顆粒，高效色譜柱可以對許多成分進行高效分離和分析，由于高效液相色譜通常采用紫外可見光度檢測，而大多數有機化合物均有紫外可見吸收，因此高效液相色譜可以對大量有機化合物進行分析。它在生物科學中得到廣泛的應用，特別是對高沸點高熔點。20世紀70年代以后，國際上不論是氣相色譜還是高效液相色譜，均成為各行各業必不可少的分析工具，廣泛應用于各個生產研究領域。20世紀80年代以后，我國也大規模采用氣相色譜和高效液相色譜。隨著環境科學的發展，不僅需要對大量有機物質進行分離和檢測，而且也要求對大量無機離子進行分離和分析。1975年美國Dow化學公司的H．Small等人首先提出了離子交換分離抑制電導檢測分析思維，即提出了離子色譜這一概念，離子色譜概念一經提出便立即被商品化產業化，由Dow公司組建的Dionex公司*早生產離子色譜，并申請了**。我國從20世紀80年代開始引進離子色譜儀器，在我國八五九五科技攻關項目中均列有離子色譜國產化的項目，對其進行了重點技術攻關。對離子色譜技術的高度重視使離子色譜目前有了中國產品。20世紀80年代以后，一種新型的色譜技術毛細管電泳技術隨之出現，毛細管電泳分離效率高取樣量少，與傳統的色譜分析相比更為優越，這些優點使毛細管電泳的研究成為色譜技術又一新的熱點，而20世紀90年代以來，以毛細管電泳為基礎的微分析芯片又將分析科學帶入一個全新的領域。
色譜技術作為一種成熟的分析方法廣泛應用于世界各國的生產研究領域，當前在國外不論是氣相色譜還是高效液相、色譜離子、色譜毛細管電泳均是各行各業分析測試的**工具，特別是作為科學研究中的色譜技術，更是一種必不可少的分析方法。我國這幾年的色譜技術也有了長足的進展，但由于經費儀器設備等問題的制約，色譜在我國還沒有像發達國家那樣得到廣泛應用(除了氣相色譜技術之外)，因此在我國色譜技術還有進一步開發利用的廣闊前景。
二、離子色譜儀的發展
我們很早就知道離子交換色譜可以對許多物質進行分離，如陽離子交換樹脂可以分離陽離子，而陰離子交換樹脂可以分離陰離子。離子交換色譜是高效液相色譜分離的一種方法，但傳統的高效液相色譜分析方法主要采用紫外及可見光檢測器，大多數有機化合物有足夠的共軛雙鍵具備一定的紫外吸收，因此高效液相色譜可以對大多數有機化合物進行分析。對于大多數無機離子，雖然可以用離子交換色譜分離，但是由于沒有紫外吸收和合適的檢測手段，使之無法用高效液相色譜(HPLC)進行分析。前面已經提到離子色譜*早是在1975年由美國Dow化學公司的H.Small等人首先提出的，離子色譜與傳統的HPLC方法不同點在于檢測原理，我們知道對于大多數電離物質在溶液中電離產生電導，通過對它們的電導檢測就可以對它的電離程度進行分析，由于在稀溶液中大多數電離物質完全電離，因此可以通過電導檢測被測物質的含量，所以電導率的測定已徑成為一種十分有用的水溶液分析工具。能否采用電導作為色譜檢測的工具呢？以前也有人進行了大量的嘗試，但問題尚未得到**解決，傳統的水溶液中陰離子和陽離子的定性和定量分析往往對不同離子需要采用不同的方法，而樣品基體對測定會產生干擾影響測定，因此痕量的性質相似的離子測定往往是十分困難的，在分離離子態物質時，可以采用離子交換樹脂，例如用樹脂去除離子態的不純，將其濃縮成一種或多種物質并催化化學反應，和分離不同離子對于離子的分離有大量的離子交換，樹脂分離方案但卻沒有出現相關的商品化儀器，儀器在線的檢測器可以提供快速重復性的分析，這在離子色譜誕生前就已經出現，而液相色譜中采用的檢測器對離子色譜卻不太適合，如光度檢測器是高效液相色譜中*常用的檢測器，它可以測定在一定波長有吸收的物質，而采用的淋洗液必須是在此波長下沒有任何吸收，但大多數常見離子只有在低波長條件下才能吸收。將這些物質轉化為有光度吸收的物質需要一定的試劑反應條件和特定的分析波長，這方面典型的例子就是氨基酸分析采用茚三酮(ninhydrin)和鄰苯二醛(o-phth-aldehyde)發色后進行吸光。光度或熒光檢測折光指數檢測器難以對痕量離子進行高靈敏的檢測，而電化學檢測需要離子態物質具有易氧化或還原性質，它只有在特定的情況下才可以采用。由于在溶液中不同離子都不同程度地表現出一定的電導，所以離子色譜通用檢測器可以電導檢測器為基礎，但關鍵問題是不僅被測離子具有電導，而且一般淋洗液本身是一種電離物質具有很強的電離度，因此采用電導檢測時被測離子的電導會被湮沒在淋洗液電導之中，以致無法對低含量被測離子進行檢測。為了減少高背景電導問題，當時在Dow公司的W.Bauman博士提出了很關鍵的設想，在分離柱后串聯第二種樹脂以減少背景電導，即在一根色譜柱中一大半填入低交換容量含有磺酸基的苯乙烯二乙烯苯聚合物作為分離樹脂，而小部分大交換容量的季銨鹽的苯乙烯二乙烯苯聚合物樹脂填人色譜柱的下半部分作為抑制樹脂，它可以很好地分離鈉離子和鉀離子。這一系統的關鍵是將高電導的HC1轉化成低電導的水，當色譜柱的抑制樹脂中的氫離子逐步轉化成氯離子后，這種雙功能色譜柱就不再有抑制HC1的功能，而且抑制樹脂從氯離子型再生成氫離子型也比較困難。
H.Small和T．S．Stevens采用這一原理制成了**臺離子色譜儀，在分離用的離子交換柱后端加入不同極性的離子交換樹脂填料，該樹脂填料呈氫型或氫氧根型如陰離子交換柱后端加入氫型的陽離子，交換樹脂填料陽離子交換柱后端加入氫氧根型的陰離子，交換樹脂填料當由分離柱流出的攜帶待測離子的洗脫液在檢測前發生兩個簡單而重要的化學反應，一個是將淋洗液轉變成低電導組分以降低來自淋洗液的背景電導，另一個是將樣品離子轉變成其相應的酸或堿以增加其電導。
這種在分離柱和檢測器之間降低背景電導值而提高檢測靈敏度的裝置后來組成獨立組件稱為抑制柱(或抑制器)，通過這種方式使電導檢測的應用范圍擴大了，在H．Small等人提議下稱這種液相色譜為離子色譜。離子色譜一經誕生就立即商品化，美國從20世紀70年代中期就生產了離子色譜儀，并獲得有關的**。Dow化學公司組建Dionex公司專門生產和研制離子色譜儀。
由于H．Small等人研制的抑制型離子色譜儀是**產品，只有Dionex公司可以生產和銷售，人們設想采用其他途徑研制離子色譜儀，這其中*為成功的是在美國艾奧瓦州立大學J．S．Fritz等人提出非抑制型離子色譜，即采用低交換容量的離子交換樹脂制成色譜柱，采用弱酸及其鹽類作為淋洗液對不同離子進行淋洗，在控制一定pH值的條件下背景電導比較低，可以不加抑制器直接電導檢測，該方法稱為非抑制電導離子色譜。由于非抑制型離子色譜只采用了分離柱，人們通常稱之為單柱型離子色譜，而對應的稱為抑制型離子色譜由于采用分離柱和抑制器又稱為雙柱型離子色譜。
20世紀80年代初，離子色譜已經廣泛地被人們所認同接受，離子色譜的銷售量每年以15%以上的速度遞增，美國化學文摘及英國的分析化學文摘專門將離子色譜分成獨立的一類，而JournalofChromatographyScience每年在介紹色譜儀器時，將其分為液相色譜、氣相色譜、離子色譜和毛細管電泳四大類型。國際上每年都召開國際離子色譜學術會議，至今已經召開了14屆，而國內目前也每兩年召開一次全國性離子色譜會議和一些區域性的離子色譜協作會議，由此可見離子色譜學科以飛快的速度向前發展。
