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液相分析常见问题⑤ 峰形变差怎么办?Part 3 - 裂峰

大曹色谱
2022.8.11

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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:


1. 色谱柱方面问题:

→填料塌陷或损坏(外力导致)

→填料表面被污染、吸附

→发生盐析

→色谱柱入口端筛板堵塞

 

2. 液相方法方面问题:

→流动相pH选择不合适

→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。


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色谱柱方面问题


问题来源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。


   → 这种损坏很难恢复,建议更换新的色谱柱。


问题来源② 填料表面发生吸附、污染


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▲被中药基质污染的色谱柱,出现裂峰

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▲正常色谱柱填料

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▲复杂基质吸附导致填料污染变色


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。


问题来源③ 有缓冲盐结晶析出


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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


★ 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。


★ 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


★ 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。


★ 色谱柱的保存

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


问题来源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。

   →加强对样品的前处理,高速离心0.22 μm滤膜,能够有效去除一些大体积杂质。


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液相方法方面问题


问题来源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。

   →建议流动相pH设定为分析对象pKa±2以上范围

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▲由于流动相pH设置不当导致的裂峰现象


问题来源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 5~10 mmol/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 -


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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

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样品溶解 : 流动相(含离子对试剂)

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综上,在使用离子对试剂的分析中,样品溶剂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。



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梯度洗脱时,部分峰形变差


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?


接下来,YoYo还想对最后一种由于溶剂效应带来的峰形变差情况——梯度洗脱时的独特溶剂效应

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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。



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