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百思不得其解之“色谱双峰”

2020.2.29

  峰型问题是液相的主要问题,在做液相过程中,我们就是要变换不同的条件来改善不好的峰型,对于各种各样的异常峰:未出峰、几个峰是负峰、出现双峰或肩峰、前伸峰、拖尾峰、平头峰、鬼峰等,要区别对待,从主要问题出发,一个一个加以解决。

  今天,小编主要针对其中的双峰情况和大家做下交流。色谱双峰指的是明明是同一种物质,但在色谱图中却呈现出双峰,让人误认为是含有二种物质。

  在HPLC分析中,色谱柱正常,样品灵敏度足够,分析方法合适,色谱峰在出峰时间较短的条件下(不包括梯度),峰型应对称而尖锐。但是,在对样品了解程度不够,方法不妥,样品处理方法及进样方式不合理时,会出现各种意想不到的问题,而对色谱峰难以作出合理的解释,尤其对于新手更是如此。比如说色谱双峰的问题,这种情况大致可分为四种原因:

  1 .色谱柱

  如果你分析样品时发现每个色谱峰都双峰出现(出峰越快,双峰的可能性会减少),尤其采用单一纯物质时,可以肯定色谱柱出问题-保护柱污染或柱头固定相变脏或流失,或颗粒聚集在色谱柱的入口筛板上。如果进样量少,原来色谱柱正常,色谱峰的形状多为一大峰带一小峰,不一定拖尾,这一般应是柱头受堵,将色谱柱反过来接,用流动相冲洗或酸洗或其它溶剂,将堵在柱头的残留物冲掉,再反过来,一般情况下就行了。当然不反冲,正冲有时也会正常的。

  如果峰拖尾,双峰强弱相差不大,柱头固定相变脏或流失可能性更大,这是可以将进样那头拧开,将微孔滤片超声,柱头刮去一部分填料,重新填上新填料拧紧,不过这种活,需要一定技术,同时不能老干那种事,否则用不了几次,色谱柱就会应柱效很低而报废。

  2 .溶剂极性及进样量

  许多HPLC分析者对此可能不以为然,一般的hplc的书籍和文献都不会提到这方面的内容,而这确是双峰产生的一个很重要的原因。目前hplc分析多为反相色谱,流动相多为甲醇、乙腈、水,加各种添加剂以改善分离性能。样品一般用与流动相相溶的溶剂溶解。最佳的溶解方法是用流动相溶解,但是很多情况是不一致的。当用溶剂极性强度大的试剂,如纯甲醇、纯乙腈,纯乙醇,而分析体系中以水为主,样品进样量大,如定量管为20ul,此条件下完全可以肯定,单一的纯物质出双峰,第二峰比第一峰小(每次都不太一样),且拖尾,保留时间会提前(相对进样量少而言),将进样量减少一半以上,峰型将变为正常。这是样品的溶剂与流动相极性相差太大,而流动相来不及将其稀释达到平衡造成的。这是上面提到进样量造成双峰的一个原因,另一个原因是,进样量不一定大,但绝对量很大,色谱图上的双峰紧靠在一起,基本上齐高,不拖尾(如果出峰很快,也可能是色谱柱问题)。将样品稀释再进样就可以了,这是由于进样量过大,色谱柱过载造成的。

  如果样品溶剂与流动相不溶或互溶性不好,当样品注入色谱分离体系中,会析出并接着再溶解的可能,这时相当于二次进样,也非常容易产生双峰。

  3 .样品的特性及pH值

  有些样品由于其化学结构的特点,存在互变异构现象,而这种互变异构体无法分开,而是以一个动态平衡存在。在色谱分析时,在一个特定的条件下,一种物质将出现双峰,甚至三峰.这时一般双峰靠的很近,基本齐高,不拖尾,条件稍一变化,尤其pH,双峰现象将消失,如红霉素等。有的样品紫外的色谱图上看不到双峰,但在LC-MS下,用质谱检测器,其质谱的总离子流图上较明显.

  pH对峰形的影响在缓冲液流动相平衡过程中非常明显,当连续进样时,受pH的连续变化影响会经常遇到这种双峰的情况。另外,在样品分析时,流动相的pH尽量远离被分析物的等电点,否则也容易引起双峰的产生。在用离子对试剂分析时,选择不好条件也会容易引起双峰的产生。

  4 .仪器参数

  记录的参数一般都内定的,不必修改,但GC和HPLC的参数是不完全一致的,例如C-R3A数据记录仪上的一般记录时间间隔GC为2ms,HPLC 为5ms,如果记录间隔时间缩短,一个峰将变为二个峰或更多。

  还有一种情况是,参比波长设置错误,例如设置分析波长254nm,参比波长400nm,这个对于大多数化合物可能没影响。但是如果被测化合物,在400nm处也有强的紫外吸收,比254nm更高。这样其出峰时,由于背景的抵扣作用,本来一个峰会变成对称的二个峰,而且如果将二峰之间的峰谷反转180度,恰好是一个完整的峰。这时要将参比波长设置更大,或者取消。

  HPLC (高效液相色谱法)技术发展至今,其应用范围已经涉及到多个领域:

  1.环境分析中的应用:可应用于环芳烃、农药 残留分析等。

  2.食品分析中的应用:可应用于食品营养成分分析、食品添加剂分析、食品污染物分析等。

  3.生命科学中的应用:可在分子水平上研究生命科学、遗传工程、临床化学、分子生物学及生化领域的分子量物质纯化、分离和测定等。

  4.医学检验中的应用:体液中代谢物测定、药代动力学研究、临床药物监测等的分析测定。

  5.无机分析中的应用:阴、阳离子的分析等。

  其最大的特点是可以分离不可挥发或受热后不稳定的有机物。且HPLC法色谱柱可以反复使用,分离效率高,分析速度快,灵敏度高,操作自动化,适用范围广( 样品不需气化,只需制成溶液即可),定量分析方法的准确度高的特点,在《中国药典》中该法已成为中药制剂含量测定最常用的分析方法。它与气相色谱法配合使用,几乎可以承担绝大部分的有机物分离测试任务。

  HPLC法应用如此广泛,几乎是每个实验室的必备基础分析仪器,实验分析员们最多操作的也是高相液相色谱仪,所以遇到问题可能也是最多的,那么,只要多多动手,多多思考,多多总结,日积月累,对于HPLC法你会变得更加游刃有余!


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