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色譜峰形的隱藏“殺手”——溶劑效應

2023-02-17

在液相系統(tǒng)分析過程中,有沒有遇到過峰前延、色譜峰展寬,分叉等現(xiàn)象?為什么有時候同一個樣品減小進樣量色譜峰就變的很好看?日常的分析工作中,我們通常將更多精力集中在流動相和儀器方法的選擇上,忽視了樣品進樣溶劑的重要性。如果溶劑選擇不當則會產(chǎn)生“溶劑效應”,使我們在定性和定量分析中產(chǎn)生誤判,影響分析結(jié)果。

什么是溶劑效應

通常情況下對于溶劑效應的理解為:稀釋劑溶劑強度大于流動相時造成色譜峰變形的現(xiàn)象。

舉例:用純乙腈溶解樣品,注入流動相為乙腈-水(18:82)的反相系統(tǒng)中,會造成峰分叉或拖尾的結(jié)果,而采用流動相來溶解樣品,峰形又會恢復正常。

用通俗的話來描述,溶劑效應的產(chǎn)生是由于樣品溶劑與流動相不匹配引起的。

樣品溶劑與流動相的“不匹配”包括:

 二者的洗脫能力差異。

 二者的互溶能力差異。

 樣品分子在二者中的溶解性差異。

 樣品分子在二者中分子態(tài)和離子態(tài)的分布差異。

溶劑效應產(chǎn)生的機理

色譜分析,進樣過程可分為三個階段:

● di一個階段是樣品到達色譜柱。

● 第二階段是樣品部分進入色譜柱。

● 第三個階段是樣品全部進入色譜柱。

而溶劑效應主要產(chǎn)生于進樣過程的第二個階段,即樣品部分進入色譜柱。

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而在這一階段中,溶劑效應的產(chǎn)生機理可以用三個部分來進行闡述:

 樣品剛被注入系統(tǒng),進入色譜柱后,流動相氛圍中的目標物以正常速度被洗脫。因強溶劑洗脫,移動速度快,樣品在空間上開始慢慢分裂。

 在一定時間內(nèi),溶劑氛圍中的目標物移動始終快一些,前后兩部分距離擴大。但移動快的目標物所處氛圍逐漸被流動相稀釋(注:因為溶劑和流動相均不保留),其移動速度會逐漸降至正常流速。直到前面目標物的氛圍完全被流動相替代,前后兩部分的距離穩(wěn)定下來。因而,樣品溶劑與流動相洗脫強度差距越大,兩部分目標物更終的距離拉的越大。

 所有目標物在色譜柱中正常移動,但分裂已不可逆轉(zhuǎn)。

經(jīng)過檢測器,同一目標物給出了兩個色譜峰。其中進柱前即擴散進入流動相的那部分目標物組成了后面的色譜峰,它的保留時間與目標物的真實保留時間基本吻合。

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如何解決溶劑效應

1.溶劑強度

對于這一更普遍的溶劑效應,解決辦法即調(diào)整稀釋劑或流動相,使二者洗脫能力接近,或稀釋劑洗脫能力稍低于流動相都是可以的。一般情況下,為避免溶劑強度差異導致的溶劑效應,反相色譜中較為穩(wěn)妥的做法是稀釋劑與流動相保持一致,若流動相或流動相中的有機相無法直接溶解樣品,則用可以溶解樣品的溶劑溶解成高濃度儲備液,然后用流動相稀釋至所需濃度。

2.降低進樣體積

當樣品溶劑洗脫能力大于流動相時,由于樣品溶劑瞬時流動相的作用,容易產(chǎn)生峰形前延。峰形前延的程度與進樣量有關(guān),進樣量越大,前延越厲害,溶劑效應越明顯。反之進樣量越小,溶劑效應也越小。因此降低進樣體積能有效削弱或消除溶劑效應。

3.電離狀態(tài)

電離狀態(tài)的差異許多情況下會表現(xiàn)為保留時間的漂移或不穩(wěn)定??梢酝ㄟ^將樣品溶液的pH調(diào)節(jié)至與流動相一致,或增大流動相的緩沖能力來改善。

4.柱前管路

對于梯度洗脫而言,在不影響分離度的情況下,可以改用較粗內(nèi)徑的柱前管路。(注意:若是等度洗脫,此方法會降低柱效;若是梯度洗脫,基本不影響柱效)。

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