关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

消除液相色谱中溶剂效应的四大策略盘点

2023.9.05

    溶剂效应以及它对于色谱分离的影响,简单来说,就是用于溶解样品的溶剂跟初始流动相的洗脱强度差异较大时,容易造成色谱出峰变宽、变形、甚至分裂,从而影响到分离度、对称性以及信噪比。

446158_202309051052322.jpg

  (对于溶剂效应还不了解的同学,可以先看下面这个视频来学习:)

今天,我们系统性地来看看有哪些办法可以帮助我们降低,或者说缓解溶剂效应对于色谱分离的影响。

  从大的策略方向来看,这些办法一共可以分成四大类:

  01  基于“色谱方法”的解决方案

  其中最直接有效的办法,就是在样品前处理阶段,通过固相萃取的手段将样品溶剂从100%的强有机溶剂置换成相对洗脱强度比较弱的溶剂或者水和有机溶剂的混合。让样品溶剂跟流动相初始强度达到一定程度的匹配,从而降低溶剂效应的影响。

446158_202309051052323.jpg

但是当上面的办法无法实施时,就需要想其他办法了。

  基于“色谱方法”的解决方案里面还有一招,就是降低进样量,更确切的说,是降低进样体积

  原因也很好理解,进样体积越小,强度更大的溶剂被流动相稀释的速度越快,从而对样品分子的影响就更小。

446158_202309051052324.jpg  

下面有一个实际案例,这是一个用100%甲醇作为样品溶剂的方法,而初始流动相是30%的甲醇。

  当进样量为100微升的时候,色谱峰可以说是惨不忍睹。当把进样量降低一半,到了50微升的时候,峰型已经好转很多。最后把进样量调整到10微升时,色谱峰已经变成了漂亮的对称的高斯峰了。

446158_202309051052325.jpg

  而且,随着进样体积的减少,也相应增加了样品的浓度,以保证绝对的进样量保持一致。

  02  基于“硬件”的解决方案

  第二大类我们称为“基于硬件”的解决方案。之前视频中提到过的“为什么死体积越大分离越好”的例子中,通过更换自动进样器到色谱柱间的管路,就是这样的成功案例之一。

  这个方法虽然看似简单粗暴,土气实足,在之前的视频留言中还被人吐槽。但是,增加样品在色谱柱前端稀释体积的办法,的确是比较有效的降低溶剂效应的办法。

446158_202309051052321.jpg

  赛默飞在最新的Vanquish Core的液相自动进样器里面的strong solvent loop,采用的就是这办法。这可是大厂官方的解决方案,高大上的名字,配上几百美金的价格,是不是瞬间感觉就不一样了?

  当然,这种办法的副作用就是会增大系统的死体积。赛默飞的strong solvent loop的体积就达到了46.2μL,所以在降低溶剂效应和降低样品扩散这二者中间,需要保持一个合适的平衡。这也对样品方法在老液相系统和新液相系统中的转移提出了更多的挑战。

446158_202309051052326.jpg

    03  基于“软件”的解决方案

  第三大类是基于“软件”的解决方案。也就是利用色谱软件设置特殊的进样程序,采用三明治进样(Sandwich Injection)、或者共进样(Co-Injection)的方法,对样品进行提前的稀释,降低其溶剂的强度,从而减小溶剂效应的影响。

446158_202309051052327.jpg

  下面就是一个变色龙软件上进样程序的例子,在50微升的样品两端,分别使用了20微升的水相溶剂,达到在线稀释的效果。

446158_202309051052328.jpg

  在岛津的Nexera 系列(LC-40)和 i-Series系列的液相中,也有类似的叫做自动前处理的功能(Automatic Pretreatment function)

  下面这个图里面可以看到,自动进样器先吸取样品,然后吸取一定体积的稀释溶剂(这个方法里面是水),然后将他们共同注射到进样口内。

446158_202309051052329.jpg

  从下图结果来看,采取了普通进样方式的色谱结果,色谱峰在随着进样量增大时,变得越来越宽,峰型也越来越不对称。

  而使用了共进样功能(Co-injection)方式的结果,色谱峰在进样量从1微升增大到10微升的过程中,始终保持着尖锐和对称的峰型。

446158_2023090510523210.jpg

  04  基于“软硬兼施”的解决方案

  第四大类是基于“软硬兼施”的解决方案,代表就是安捷伦最近推出的1260二代 Hybrid Multisampler自动进样器,翻译过来叫杂交自动进样器(听起来有点点奇怪,不过名字不重要,重要的是功能,大家对于这个名字翻译有好的建议,也可以在评论区提出来)。

  Hybrid的意思就是在经典的进样模式以外,还有另外一种模式,叫Feed Injection

446158_2023090510523211.jpg

  特殊设计的样品注射器可以把样品直接注入到运动的流动相里面,而且还可以调节注入的速度。

  在注入速度很快的时候,进样模式就跟经典的进样很类似了。当注入速度比较慢的时候,能够有效地让样品在流动相中充分稀释后再进入色谱柱,从而避免甚至消除溶剂效应的影响。

  在深入了解了溶剂效应的形成原因后,才能有的放矢地寻找不同方向的解决方案,以帮助我们获取更好的仪器实验数据。

  Wiley KnowItAll

446158_202309051056561.jpg

  无论是色谱、质谱还是光谱,在得到实验室数据以后,如何对数据进行有效的识别、分析和管理,将实验室数据真正提炼成可靠和有价值的的科学认知,是同学们面临的另外一个新挑战了。

  作为光谱数据领域的领导者,Wiley现已收集逾 200 万张光谱——世界最大的光谱图集—包括红外光谱 (IR)、质谱 (MS)、拉曼光谱、核磁共振光谱和紫外可见光谱数据库。

446158_2023090510523212.jpg

KnowItAll 红外光谱数据库图集 (KnowItAll IR Spectral Library)

446158_2023090510523213.jpg

  KnowItAll 质谱数据库图集 (KnowItAll Mass Spectral Library)

446158_202309051117381.jpg

  KnowItAll 核磁共振光谱数据库图集 (KnowItAll NMR Spectral Library)

446158_202309051117382.jpg

  KnowItAll 拉曼光谱数据库图集 (KnowItAll Raman Spectral Library)

446158_202309051117383.jpg

  KnowItAll 紫外可见光谱数据库图集 (KnowItAll UV-Vis Spectral Library)

  Wiley 的 KnowItAll 分析软件将多个功能强大的工具集成到一个易于使用的界面中,为学校的教职员工和学生提供光谱分析、结构绘制和发布所需的所有工具!

446158_202309051125021.jpg

  光谱学/光谱分析工具 — 红外、核磁共振、质谱、拉曼和紫外可见光谱

446158_202309051127101.jpg

  ChemWindow 结构绘图与报告工具

446158_202309051131541.jpg

  化学计算器

  一旦为您的学校设置了许可证,学生和教职员工就可以轻松访问KnowItAll资源。不需要额外的IT资源。

  主要特点

  • 基本光谱分析

  • 高级光谱/混合分析

  • 数据库建设/管理

  • 结构图/报告 (ChemWindow)

  • 光谱处理

  • 提供全面的 KnowItAll 红外、质谱、核磁共振、拉曼、紫外可见数据库图集订阅服务*

  无论您使用一种还是多种技术,KnowItAll 都能为您的实验室提供合适的解决方案!

  这种厂商中立的环境可支持多个仪器厂商的文件格式和技术,以简化您的实验室工作流程,并按照您喜欢的方式工作。

  如果您对KnowItAll校园解决方案感兴趣,请扫码填写以下信息,方便我们为您提供更专业的服务:

  

446158_202309051056563.jpg

  如果您想更深入的了解KnowItAll,也欢迎在9月6日——9月8日,BCEIA展会期间,到Wiley展位沟通交流,展位号:E3309:

  

446158_202309051056562.jpg

  Wiley 化学期刊交流会

  另外,为答谢长期以来支持Wiley期刊发展的编辑、编委、审稿人和作者,我们将在BCEIA期间举办Wiley化学期刊交流会,广大化学领域的学者将汇聚一堂,与业内同仁交流,分享专业知识和经验。

  日期:2023年9月6日 10:30-11:35

  地点:北京•中国国际展览中心(顺义馆)南登录大厅学术会议区W-103

  活 动 亮 点

  01 期刊发展动态

  活动中,我们将邀请Wiley化学期刊的资深编辑团队,为您带来期刊的最新发展动态。从期刊发展战略到投稿流程的优化,我们将一一为您解答。

  02 投稿经验交流

  如果您一直关注期刊的投稿与出版流程,这是一个难得的机会与编辑团队面对面交流。您可以了解到成功投稿的秘诀,以及如何使您的研究成果在国际学术舞台上大放异彩。

  03 编辑、编委与审稿人招募

  如果您有意愿成为期刊的编辑、编委或审稿人,我们推荐您积极参与本次活动。活动中,您将有机会与现任编辑与编委交流,了解更多关于担任这些重要角色的机会与责任。

  04 合作办刊经验分享

  我们将分享关于合作办刊的成功经验与最佳案例,帮助您更好地理解如何在学术合作中取得卓越成就。无论是与同行合著论文,还是参与编辑出版工作,我们都将为您提供有益的指导与见解。

  05 学术交流平台

  除了与期刊团队的深入交流,您还将有机会与化学领域的杰出学者们面对面交流。您可以参与热点研究的讨论,分享您的最新科研进展,拓展您的学术网络。

  衷心希望您拨冗参与,期待在Wiley化学期刊交流会上与您相见!

  WILEY 公司简介

  Wiley是全球科研和教育领域的领导者,通过促进发现、赋能教育和塑造人才,来激发人的潜能。200多年来,Wiley推动全球知识生态系统的发展。如今,我们高影响力的内容、平台及服务帮助科研人员、学习者、机构和企业在快速变化的世界中实现他们的目标,欢迎访问网站:Wiley.com。


推荐
关闭