省部重点实验室
第7楼2011/03/05
什么时候需要缓冲溶液?
随着柱填料的快速发展,反相色谱法的应用范围逐渐扩大,现已应用于某些无机样品或易解离样品的分析。为控制样品在分析过程的解离,常用缓冲液控制流动相的pH值。但值得注意的是,C18和C8使用的pH值通常为2.5~7.5(2~8),太高的pH值会使硅胶溶解,太低的pH值会使键合的烷基脱落。有报告新商品柱可在pH 1.5~10范围操作。在反相条件下可离解的化合物一般都有氨基和羧基,他们的Pka在1-11之间,选择正确的缓冲液PH值可保证可离解的官能团以一种形式存在,离子形式或中性化合物的形式。如果样品的PH值对柱子有伤害,则缓冲溶液可使其变温和从而减小其危害。
如何选择缓冲液PH值?
在选择缓冲液PH值之前,应先了解被分析物的Pka,高于或低于Pka两个PH值单位的,有助于获得好的、尖锐的峰,从HH公式:PH=Pka+log([A-]/[A])得知,溶液 PH值高于或低于Pka两个单位,化合物中99%以一种形式存在,而一种形式存在的化合物才能获得好的尖锐的峰。
如果选择不到合适的,样品的pKa与流动相的pH非常接近,那么流动相pH微小的变化,都会引起样品保留时间较大的变动。
省部重点实验室
第8楼2011/03/05
举例:检测大肠杆菌发酵液中有机酸(主要为乙酸)
流动相的选择依据,流动相的pH值的主要取决于被分离的有机酸的pKa值,乙酸的解离常数是4.76,所用柱子能承受的最低pH值是2,在酸性流动相环境中,如果允许乙酸有1%的离子状态存在,则可预测流动相的pH值。
pH = pKa + Log [Ac-]/[HAc] = 4.76 + Log 1% = 2.76
由上式可知,流动相的pH值应该是pH 2~2.76之间。配制pH=2.2,2.4,2.6,2.8四种梯度流动相,最后选择pH=2.2的流动相。pH值越小,酸的解离越少,峰形越好。反相C18柱的容许pH范围2.0~8.0,而且磷酸盐在2.1处缓冲容量最大(由于篇幅所限,液相条件探索的色谱图省略处理)。
省部重点实验室
第9楼2011/03/05
但是,当化合物只有氨基时,那就十分简单了,大多数氨基化合物pH值小于9时都被质子化,所以所有pH值在7或更低的溶液均适合应用。你也许会问水的 PH值大约是7,为什么还用缓冲盐?因为缓冲盐有助于增加方法的可靠性,以及色谱峰的尖锐性,PH值的降低有助于氨基化合物保留的减弱,减小化合物与硅胶表面硅羟基的作用,而使峰更尖锐,任何缓冲液均可应用于氨基化合物的分析,但我们认为pH值等于3的磷酸钾盐最适合用于氨基化合物的分析。在一般情况下,它是含羧基和氨基化合物分析中最好的缓冲液,并且我们认为在氨基化合物分析中钾盐比钠盐更好.
应用缓冲液PH值来调节方法选择性?
如前面提到的,氨基化合物的保留值随pH的减小而降低,这个特性可以用来调节方法的选择性,如果两个化合物共流出,一个含有氨基,适当改变pH值就可以用来分离这一物质对。由于可离解化合物的选择性依靠pH值,所以变化pH值也可以用来鉴别未知化合物的官能团,如果pH值变小,出峰便快,则化合物中可能存在氨基,当pH变大,化合物出峰很快,或流出在死时间处,化合物可能是一种羧酸,因为羧基离子化后流出大大快于比质子化的中性化合物。
省部重点实验室
第10楼2011/03/05
怎样为离子对试剂选择缓冲液
为应用离子对试剂的方法选择缓冲液的过程是相似的,离子对试剂例如四丁基铵的盐,十四烷基磺酸钠等,在流动相中可与化合物中可离解的官能团配对,在缓冲液中以离子形式存在的化合物就需要应用离子对试剂。
再补充:
在选择缓冲液PH值之前,应先了解被分析物的Pka,高于或低于Pka两个PH值单位的,有助于获得好的、尖锐的峰,从HH公式:PH=Pka+log([A-]/[A])得知,溶液PH值高于或低于Pka两个单位,化合物中99%以一种形式存在,而一种形式存在的化合物才能获得好的尖锐的峰。显示的是它的离子形式和中性化合物的转变,苯甲酸的Pka等于4.2,理论上由HH公示得知,当溶液PH值等于 2.2时,99%的苯甲酸以中性化合物存在,PH值等于6.2时99%的苯甲酸以离子形式存在,所以当缓冲液PH值等于2.2时,中性化合物以羧酸形式保留于反相柱