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第二十七期质谱沙龙活动报道

2010.6.07

液相色谱的基础

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AB公司 赵贵平博士

  AB公司的赵贵平博士从液相色谱的基础知识、实验技术、色谱柱的选择、色谱柱的使用及保养、方法开发5个方面介绍了液相色谱。赵博士的报告对于色谱的初学者是一次很好的知识普及,对于色谱的使用者则是一次经验的共享。

  基础知识介绍

  赵博士介绍,色谱作为一种常用的分离方式,20世纪30年代开始广泛应用和研究。液相色谱的发展经历了柱色谱、纸色谱、薄层色谱发展到高效液相色谱的历程。高效液相色谱是一种区别于经典液相色谱,基于仪器方法的高效能分离手段,具有高性能色谱柱、高精度输液泵、高灵敏度检测器… 但是,无论在技术上,理论上,还是在应用上仍处于发展阶段。

  如果要开发液相色谱方法,需要考虑因素主要因素就是分离度,其次还应该考虑灵敏度、载样量、分析速度、溶剂损耗,再次需要考虑成本、操作性、色谱柱寿命、效率。

  液相色谱的结果就是色谱图,此部分中,赵博士对色谱图的相关术语也做了介绍。重点介绍了色谱图常见的问题。这主要涉及色谱峰峰形异常问题(如负峰、宽峰、肩峰、双峰、峰形不对称等)和色谱峰保留时间问题(如保留时间不稳定等)两方面。

 

  HPLC的实验技术

  这部分中,赵博士讲了液相色谱实验中对流动相的要求、流动相的脱气及保存、色谱泵的运行及保养、样品预处理、色谱系统管路联接几个方面的问题。其中,赵博士重点介绍了流动相的脱气、色谱系统的管路联接以及故障与排除三个方面:

  1)流动相的脱气

  流动相脱气的目的是为了使色谱泵的输液准确脉动减小,保留时间及色谱峰面积的重现性提高。

  2)色谱系统的管路连接

  管路连接不恰当会造成柱外(未连接色谱柱)谱带扩展,色谱峰之所以表现为谱带就是由于扩散造成的。影响谱带扩展的因素有进样体积、进样器(密封问题)、连接管路、进样器到色谱柱、色谱柱到检测器、接头和筛板、检测器体积、以及色谱柱的填料空隙和筛板堵塞等。

  3)判断故障与故障排除的原则

  规则一∶确认问题至少发生两次以上。如果问题不重复出现,很难证实其确实存在。

  规则二∶从最简单的因素入手。

  规则三∶一次只变化一个因素,以使你能够确认所变因素与问题之间的关联。

  规则四∶恢复原状,如果使用更换组件方法来查找问题之所在,完毕后应将原有完好组件安装回原处。

  否则,换下的组件将来很难再利用,会造成浪费。

  规则五∶养成记录的好习惯。一个好记录是成功地进行故障排除的关键。

 

  液相色谱柱的选择

  赵博士讲到,选择液相色谱柱即为选择填料。具体与填料的粒径、键合化学、填料的含碳量、硅胶的活性有关。

  填料颗粒度越小,柱效越高(传质好,涡流扩散小)、柱压越高(渗透性差);颗粒分布越宽,柱效低(渗透性差);球型颗粒柱效高、重现性好、柱床结构均匀,无定型颗粒柱床结构不均匀,流动相线性速度不匀、流动相线性速度不均匀、谱带扩展。

  不同键合相对不同种类的化合物分离不同,可能导致色谱的分离机理不同。

  高含碳量有利于不易保留的化合物的分离,水解稳定性好,重现性好,有利于极性化合物的拖尾改善;低含碳量有利于分析中性及碱性化合物,降低溶剂损耗。

  硅胶活性的不同是由于生产硅胶时处理温度不同造成的,这是选择性差异的主要来源;硅胶的杂质含量是色谱柱质量好坏的重要标志,重金属含量低,硅羟基活性小,拖尾减小。

 

  液相色谱柱的使用及保养

  赵博士介绍,拿到一根新色谱柱时,要先测柱效,这是良好的色谱实验习惯。还要保留在新色谱柱上测得的色谱图,并记录色谱测试条件。此外,还应定期检测柱效和仪器的谱带展宽。赵博士同时提醒大家,对于一根从未用过的色谱柱时,一定要先看其使用说明!

  对于反相色谱柱,当使用纯水溶液流动相是,会出现不保留分离组分的“疏水塌陷”现象。

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  想要解决这一问题,赵博士介绍了相应的对策:对于一般的C18或C8反相柱,应尽量避免;使用纯水溶液流动相时,修复已出现疏水塌陷的反相柱,须先用纯水洗净柱中的水溶性缓冲盐,再用纯甲醇小流速浸润色谱柱。

 

  液相色谱方法开发

  这部分中,赵博士就液相色谱新方法的开发与大家进行了交流。要开发一个新的色谱方法,应该从参考文献方法或执行法规方法、选择色谱柱、梯度方法初步三个方面考虑。

  第一步就是要想办法得到各种信息,可以通过以下途径:向同行了解是否做过此类样品,或有否类似样品的分析方法;查文献,如CA等。其次,是要对色谱柱有足够的了解,即掌握分离机理,充分了解要分析测定的样品及基质。

  色谱柱是开发液相色谱方法的基础,色谱柱种类繁多,性能各异,赵博士表示,只有选择性不同的色谱柱,没有所谓的坏色谱柱。选择色谱柱的首要原则是适用于分析对象,因为,没有万能的色谱柱!

  梯度洗脱可以增加单位时间的分离能力,提高检测灵敏度。但是,这对仪器设备要求高,且色谱柱需再生,定量分析的重复性较低。

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梯度洗脱的方式

  报告下载:液相色谱基础

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