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制备液相安装的调试

液相色谱(LC)

  • 生工重点实验室新来了一台戴安U3000的制备液相,刚好在安装调试,我以前没用过真正的制备液相,因此有机会乘机学习学习。
    安装完后,需要进行模拟调试,由于制备柱还没有,临时从我这里借了一根,这根半制备柱,直径9.4mm,长250mm,进样阀的定量环2000ul。
    流动相流速为4.0ml/min,流动相为甲醇:水=70:30
    模拟样是苯、甲苯、二甲苯,其中二甲苯是三个同分异构体的混合物,样品用甲醇溶解后,进样制备分离,得到的色谱图见图一。
    如果不知道原因,还以为色谱柱出了问题,这个图没法看,其实主要原因是进样量太大,而且样品的极性太强,造成峰前伸。

    图一 2000ul进样得到的色谱图
    根据这个情况,我根据色谱柱的直径,建议定量管体积控制在200ul,否则这么大的体积,造成的死体积,足够影响色谱峰型。在我的建议下,临时做了一个200ul的定量管,然后进样,得到的色谱图就好多了,具体见图二。

    图二 200ul进样得到的色谱图
    这个图与加入的化合物是一一对应的,其中二甲苯的异构体在液相中只能得到2个峰,无法完全分离,峰型基本还可以,但还是峰前伸。如果光看这个,似乎是色谱柱的问题,不过如果样品溶剂极性超过流动相,色谱峰就会出现前伸,200ul的进样量已经比较大了,只有其与流动相较一致时,峰才会正常,因此后来样品用流动相来溶解,避免极性对色谱峰型的影响。图三是用流动相溶解的甲苯,200ul进样峰型完全正常。

    200ul 进样量流动相溶解 的色谱图

    总结:色谱图峰型的好坏,不仅跟色谱柱息息相关,而且跟进样量关系很大,同时跟进样样品的溶剂极性密切相关,做分析时,往往进样量很少,这时色谱图的峰型,跟流动相和色谱柱关系更密切些。所以很多人峰型不对就认为是色谱柱出了问题。
    但是,当进样体积大了,溶剂极性与流动相不匹配,色谱图的峰型往往变差。根据分析柱的经验,在这样的色谱柱和流动相下,50ul是其上限,如果溶剂极性差别不大的话,对于9.4mm的直径,200ul是其上限,这是我选择这个进样体积的依据。在这样的进样体积下,样品极性可以超过流动相极性30%左右,超过则峰型会出现前伸。
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  • 千年一刻

    第1楼2016/09/21

    楼主分析的很透彻啊,不过这里有两个问题,我谈一下自己的看法啊(没有其他意思啊)。
    第一个,色谱峰的前伸在制备色谱上主要是因为样品的溶解性不好引起的,制备的上样量不同分析,浓度一般都比较高,这样进样体积就可以小一点,峰展宽不会太严重。但是这样浓度过高的溶液在与初始流动相相遇是,可能会因为溶解性不好,部分溶解的样品会变回固体析出,留在色谱柱上无法迁移,只有当后面的新的流动相流过的时候重新将样品溶解,再带着样品迁移,这样就造成了部分样品会晚于之前的样品流出色谱柱,造成拖尾。如果临近的两个色谱峰分离度小的话,后面的色谱峰前伸后就可能与前面的色谱峰交叉。
    第二个问题是关于上样量的,9.4*250 mm的色谱柱的死体积大概是10 mL,区区200 uL,根本不会过载,我用过10*250的柱子,上5 mL也没有问题的,针对不同的样品进样体积是没有说服性的,学术上大家衡量上样量一般都是用重量来做参考的。
    说的不对的地方还请指正啊

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  • 有水有渝

    第2楼2016/09/22

    应助达人

    体积肯定会影响峰形的,不管是分析型还是制备型,都尽量用小一点的体积,在充分考虑溶解度的前提下,制备型的应适当提高上机溶液的浓度。

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  • 恐龙

    第3楼2016/09/22

    感谢你的意见。我忘记说了,样品的浓度是非常高的,大约是50mg/ml或更高。过载跟总量有关,跟体积也有一定的关系,跟溶剂有关,跟pH有关。上述进样量是在高浓度条件下最大比例(纯有机溶解不含水)。我从分析柱的比例推算出来的。所以如果用低浓度的话感觉是不一样的。

    第一个问题,从分析型的色谱看,一般是溶剂效应造成的,这里也一样,开始样品是用纯甲醇溶解的,后来才改为流动相溶解。我认为如果是溶剂效应的话,则峰前伸。保留时间提前,最后出峰跟进微量时间基本一致。如果是你说的溶解性不好的问题,那么最后出峰的时间要晚于进微量的出峰时间。一个提前,一个延迟,是因为短时间流路中流动相的平衡破坏造成的。还有一种前伸的可能性是过载了,超过色谱柱的容量则不被填料交换而提前流出。

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  • lu_sunshine

    第4楼2016/09/24

    应助工程师

    这也只能算实验室半制备,真正的制备要在200mm直径了,是有一个放大问题的

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  • chemist_zm

    第5楼2016/09/25

    shimadzu 20ap的泵能到80ml每min

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  • 夏天的雪

    第6楼2016/09/25

    应助达人

    低浓度、小体积进样有助于分离,但是对于制备色谱而言有点脱离本质了

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  • zyl3367898

    第7楼2016/10/08

    应助达人

    进2000太大了吗?平常进多少?

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  • 星空依旧

    第8楼2016/10/08

    请问戴安的制备液相和分析液相的区别主要是在定量环上吗?谢谢

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  • 我是风儿

    第9楼2016/10/10

    应助达人

    学习了下制备色谱

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  • 普通用户95

    第10楼2016/10/12

    学习学习,峰形没有拖尾现象,不是溶解性问题

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