在前两期液相豆丁帖中,YoYo带大家一起解决了峰形前延和拖尾的问题——
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【大曹色谱[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p]液相豆丁帖】峰形变差怎么办?Part 1前延[/url]
【大曹色谱[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p]液相豆丁帖】峰形变差怎么办?Part 2-拖尾[/url]
这次,YoYo就来帮您看看裂峰的问题。
在液相分析中,裂峰问题也时有出现,主要由以下两方面因素带来。
原因:
1. 色谱柱方面问题:
1)填料塌陷或损坏(外力导致)
2)填料表面被污染、吸附
3)发生盐析
3)色谱柱入口端筛板堵塞
2. 液相方法方面问题:
1)流动相pH选择不合适
2)溶剂效应(特别是离子对试剂方法)
接下来将对不同场合下的裂峰原因及对策进行说明。
1、色谱柱方面问题
1) 填料发生坍塌或损坏
众所周知,色谱柱如果遭遇磕碰、剧烈震动等粗暴的对待,可能会导致其内部填料柱床的断裂、坍塌、分布不均等情况,从而导致色谱峰形整体变差,所有色谱峰均出现肩缝、裂峰等现象。
对策:这种损坏很难恢复,建议更换新的色谱柱。
2)填料表面发生吸附、污染
▲被中药基质污染的色谱柱,出现裂峰
正常色谱柱填料 ▲复杂基质吸附导致填料污染变色
对策:
①常规反相柱冲洗:20%乙腈溶液小流速冲洗过夜,再使用80%乙腈溶液冲洗2小时;冲洗后重新测定柱效,判断色谱柱是否可以继续使用。
②充分的样品前处理+预柱,可有效延长色谱柱寿命。
3)有缓冲盐结晶析出
盐析是色谱柱使用过程中的常见问题。
盐析会导致色谱峰裂峰或其他的峰形变差,同时,盐析的一大典型特征是柱压明显上升。
如上左图,对色谱柱进行柱效测定,发现所有色谱峰均出现裂峰现象;
→打开柱头,发现填料表面出现明显盐结晶析出;
→遂对其进行高水相小流速过夜冲洗,同时观察压力变化;
→再次测定柱效,如右图,峰形和理论塔板数均得到很大改善,柱效恢复正常。
高盐体系中色谱柱的使用注意事项
1) 色谱柱保存液
大阪曹達新色谱柱的出厂保存液多为纯乙腈(可查看柱盒中附带的柱效报告单进行确认),为避免盐析,请先使用与流动相比例相同、但不含盐的溶液对色谱柱进行冲洗置换。切勿使用纯水冲洗色谱柱。
2)流动相的置换
在置换不同种类的流动相时,请务必充分考虑不同种类盐的溶解情况。
3) 梯度条件
在梯度条件的有机相比例最高点,所用缓冲盐是否能够充分溶解。
4) 色谱柱的保存
在昼夜温差较大时,建议夜间持续小流速通液,以防止盐析;实验完毕后,使用不含盐的流动相对色谱柱和仪器进行冲洗置换。
4)色谱柱入口端筛板堵塞
色谱柱筛板堵塞有时也会造成色谱峰的裂峰。
对策:
加强对样品的前处理,高速离心并过0.22 μm滤膜,能够有效去除一些大体积杂质。
2、液相方法方面问题
1)流动相pH选择不合适
由于离子型化合物自身存在解离平衡,因此当流动相的pH值选择不当时,可能会处于在离子态和分子态形态共存的情况,这时会导致裂峰或其他峰形问题。
对策:建议流动相pH设定为分析对象pKa±2以上范围。
▲由于流动相pH设置不当导致的裂峰现象
2) 溶剂效应(特别是离子对试剂方法)
样品溶剂和流动相差别较大的时候可能发生裂峰现象,特别是流动相中含有离子对试剂的情况。
在离子对条件分析时,裂峰可能由以下原因引起:
● 平衡不充分
→ 充分平衡色谱柱及系统
● 溶剂效应
→ 用含离子对试剂的流动相溶解样品
● 样品过载
→ 降低进样量
● 离子对试剂添加量不足
→ 使用量控制在 5~10mmol/L
● 含有两种或两种以上离子对试剂
→ 同时使用多种离子对试剂可能会导致结果重现性差,建议使用一种离子对试剂。
- 示例 -
对以上5种维生素类化合物进行分析,流动相中添加离子对试剂己烷磺酸钠。可以发现,当样品溶剂为10% CH3CN溶液时, 随着进样量的增大,吡哆醇及硫胺均出现裂峰;而当样品溶剂为含离子对试剂的流动相时,不再出现裂峰。
样品溶解 : CH3CN / H2O = 10 / 90
样品溶解 : 流动相(含离子对试剂)
综上,在使用离子对试剂的分析中,样品溶剂和进样量均会对结果产生很大影响,在进行方法开发时需注意。
梯度洗脱时的独特溶剂效应
在梯度洗脱中,若出现部分色谱峰峰形变差的现象,可能是由样品溶剂和流动相之间溶解性的不同造成的。
在梯度分析中,如果像上述示例,使用高溶解能力的甲醇对多组分样品进行溶解并大量进样,在梯度洗脱初期(高水相)保留较弱的样品由于受到溶剂甲醇的影响,色谱峰会发生前延;而保留较强的样品,一旦在高水相下析出,需要花费时间重新溶解到流动相中,因此色谱峰会出现拖尾的现象。
至此,大曹色谱关于液相分析中色谱峰形变差的3期推送分别介绍了色谱峰形前延、拖尾及裂峰的原因及对策,你都学会了吗?