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色譜峰形的隱藏“殺手”——溶劑效應(yīng)

更新時(shí)間:2023-02-16 點(diǎn)擊次數(shù):1061

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(shí)候同一個(gè)樣品減小進(jìn)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(dòng)相和儀器方法的選擇上,忽視了樣品進(jìn)樣溶劑的重要性。如果溶劑選擇不當(dāng)則會(huì)產(chǎn)生“溶劑效應(yīng)",使我們?cè)诙ㄐ院投糠治鲋挟a(chǎn)生誤判,影響分析結(jié)果。




什么是溶劑效應(yīng)

通常情況下對(duì)于溶劑效應(yīng)的理解為:稀釋劑溶劑強(qiáng)度大于流動(dòng)相時(shí)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(dòng)相為乙腈-水(18:82)的反相系統(tǒng)中,會(huì)造成峰分叉或拖尾的結(jié)果,而采用流動(dòng)相來溶解樣品,峰形又會(huì)恢復(fù)正常。

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

樣品溶劑與流動(dòng)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(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理

色譜分析,進(jìn)樣過程可分為三個(gè)階段:

● 第一個(gè)階段是樣品到達(dá)色譜柱。

● 第二階段是樣品部分進(jìn)入色譜柱。

● 第三個(gè)階段是樣品全部進(jìn)入色譜柱。

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

微信截圖_20230216101344.png

而在這一階段中,溶劑效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理可以用三個(gè)部分來進(jìn)行闡述:

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

 在一定時(shí)間內(nèi),溶劑氛圍中的目標(biāo)物移動(dòng)始終快一些,前后兩部分距離擴(kuò)大。但移動(dòng)快的目標(biāo)物所處氛圍逐漸被流動(dòng)相稀釋(注:因?yàn)槿軇┖土鲃?dòng)相均不保留),其移動(dòng)速度會(huì)逐漸降至正常流速。直到前面目標(biāo)物的氛圍wan全被流動(dòng)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(dòng)相洗脫強(qiáng)度差距越大,兩部分目標(biāo)物最終的距離拉的越大。

 所有目標(biāo)物在色譜柱中正常移動(dòng),但分裂已不可逆轉(zhuǎn)。

經(jīng)過檢測(cè)器,同一目標(biāo)物給出了兩個(gè)色譜峰。其中進(jìn)柱前即擴(kuò)散進(jìn)入流動(dòng)相的那部分目標(biāo)物組成了后面的色譜峰,它的保留時(shí)間與目標(biāo)物的真實(shí)保留時(shí)間基本吻合。

微信截圖_20230216101350.png




如何解決溶劑效應(yīng)

1.溶劑強(qiáng)度

對(duì)于這一zui普遍的溶劑效應(yīng),解決辦法即調(diào)整稀釋劑或流動(dòng)相,使二者洗脫能力接近,或稀釋劑洗脫能力稍低于流動(dòng)相都是可以的。一般情況下,為避免溶劑強(qiáng)度差異導(dǎo)致的溶劑效應(yīng),反相色譜中較為穩(wěn)妥的做法是稀釋劑與流動(dòng)相保持一致,若流動(dòng)相或流動(dòng)相中的有機(jī)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(chǔ)備液,然后用流動(dòng)相稀釋至所需濃度。

2.降低進(jìn)樣體積

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

3.電離狀態(tài)

電離狀態(tài)的差異許多情況下會(huì)表現(xiàn)為保留時(shí)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(dòng)相一致,或增大流動(dòng)相的緩沖能力來改善。

4.柱前管路

對(duì)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(huì)降低柱效;若是梯度洗脫,基本不影響柱效)。



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