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HPLC故障排除:峰形问题(二)

2020.4.13
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

1.3.色谱图中所有峰拖尾或峰变形通常是由物理作用导致的,而非化学作用。

如果色谱图中的峰形均表现相同类型的变形(图3),则问题最早应出现在分析物通过色谱柱迁移之前(主要问题发生在分析物在色谱柱中迁移之前)。

这种峰形变形最常见的致因是:玻璃料或柱头的空隙部分堵塞(此类峰变形最常见的原因是筛板部分堵塞或色谱柱头塌陷)。

除非在推荐的pH范围之外使用色谱柱,否则现在的柱子基本不会受到空隙的影响(轻易不会发生塌陷)。

但是,玻璃料(筛板)堵塞仍然是一个普遍存在的问题。对于5m颗粒柱(的色谱柱),入口端的玻璃料(筛板)通常具有2.0m的孔隙度;对于(颗粒)3m的色谱柱,具有0.5m的孔隙度。
如果颗粒物来自于样品,或颗粒物是因泵密封磨损或流动相到达色谱柱而产生的(磨损的泵密封圈或者流动相颗粒物进入色谱),它们通常会集中在玻璃料上(都聚集在筛板上)。

这些颗粒会影响样品在色谱柱入口端的分流,使得部分样品通过不同的流动路径到达色谱柱,因此会晚于另一部分样品。
由于此时(此位置)未发生分离,因此所有分析物会以相同的方式变形(被扰乱),进而色谱图显示所有峰均具有相似(类似)的峰拖尾或变形。

为了防止(避免)这一问题,如果流动相可能含有颗粒(如缓冲沉淀物或灰尘),应对其进行过滤;并在泵密封严重磨损(导致颗粒物的产生)之前更换新的泵密封(密封圈)。

如果样品含有颗粒碎片(屑),应对样品进行过滤(例如0.5m孔隙度过滤器(微孔滤膜))或对其进行短暂离心(例如5分钟,>1500×g),以去除颗粒。

我们强烈建议在自动进样器下游(之后)安装0.5m孔隙度的串联(在线)过滤器,以过滤任何意外进入HPLC系统的颗粒物。如果串联(在线)过滤器玻璃料(滤片)发生堵塞,系统背压会升高;而更换玻璃料(滤片)十分简单、快速和经济。采用串联(在线)过滤器可显著延长色谱柱的使用寿命,而且经济实惠。

图3. 由于玻璃料或色谱柱空隙被部分堵塞(色谱柱筛板部分堵塞或色谱柱塌陷),色谱图中所有峰形均出现了变形。

1.4.如果峰形解析不正确(未完全分离的重叠峰),可能会被误认为柱(色谱柱)或缓冲液的问题。

如果仅部分解析两个峰形(两个峰仅有部分分开),则可能会认为其是裂峰或双峰。如图4显示的情形。

在图4a中,可观察到与图3极为类似的峰值变形(峰变形),其表明玻璃料被堵塞(筛板堵塞)。

改变柱并未纠正这个问题(更换色谱柱不能解决此问题),所以玻璃料(筛板)堵塞并非导致这一现象的原因。如果柱上样品的质量减少(减少上样量)(图4b),峰形看起来更像是两个峰,而不是一个肩形峰。

这便需要进一步研究,以确定是否存在第二个峰。可以通过修改方法条件来完全分离两个峰(由此进行了进一步的研究,证实了存在第二个峰。

调整方法的条件后,两个峰完全分离)。

图4. 由于存在第二个组分而产生分裂峰。

(a)25ng / mL,和(b)等离子体中10ng/ mL的药物(第二个峰)(10 ng/mL血浆中的药物(第二个峰))。来源[1]。

1.5.由于目前的色谱柱性能优良,因此极不可能出现伸舌峰(伸舌峰的现象随着现今柱填充技术的提高已相当少见)。

伸舌峰一般是由柱过载或柱结构塌陷导致的(发生伸舌峰的一个原因是色谱柱内发生沟流或色谱柱结构的坍塌)。

如果在制造商推荐的条件下使用色谱柱,这种情况则很少发生。

大多数硅胶柱在pH2-8的范围内可以保持稳定。

pH低于2时,键合相会发生水解;pH高于8时,硅胶会溶解。

如果(如果您需要)在此pH范围以外使用(操作)HPLC系统,请确保选择在选定条件下会保持稳定的色谱柱。

图5显示了因柱过载(色谱柱发生沟流)导致的伸舌峰。

图5a中显示了正常的峰值形(峰形);在大约500次注射(进样)后,观察到伸舌峰(图5b)。

使用这种方法便会出现这种变化,并且在每次运行的过程中会经常出现(这种改变是该方法所特有,经常在前一次分析结束后,下一次分析开始时突然发生)。

出现伸舌峰后,唯一有效的解决办法就是更换色谱柱。

该柱为100x2.1mm(直径(内径)),色谱柱填充5mC18颗粒(柱内填充5μm 粒径的C18填料) 。流动相A是10mM碳酸氢铵(pH9.0) ; B是甲醇(MeOH)。

该方法包括5%B等度洗脱段,接下来是80%B的冲洗(然后用80%B淋洗)。

这种特殊的色谱柱可专门用于高达100%的水流动相,且无封端。

当流动相pH值升高时,封端可保护硅胶免于溶解。

在这种情况下,所使用的色谱柱流动相pH应远高于推荐的范围,并且无需保护性封端。硅胶在pH为9时会逐渐溶解,直到柱床结构不再稳定,并且柱床会发生移动,
产生空隙(塌陷)或通道,而这又会导致图5b伸舌峰的形成。

可以使用较低的流动相pH或采用在较高pH下能够保持稳定状态的色谱柱,以避免这一问题(避免这一问题)。

图5. 过载导致的伸舌峰。(a)正常的峰形;(b)伸舌峰。来源[2]。


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