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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案三、峰形問題??峰形對(duì)稱性的優(yōu)劣對(duì)峰面積和分離度有很大的影響,從而影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。引起峰形異常的因素很多,柱外死體積引起峰形異常有個(gè)特點(diǎn):對(duì)先出的峰影響大,對(duì)后出峰影響?。恢^塌陷、柱頭和篩板污染會(huì)引起所有的峰形都異常,而硅醇基次級(jí)保留只引起部分峰拖尾。相塌陷除了引起保留下降外,也會(huì)造成峰拖尾。色譜實(shí)踐中,大部分的峰形問題都不是色譜柱的問題,儀器參數(shù)設(shè)定、色譜條件和方法正確與否對(duì)峰形有很大影響。1.??峰后拖常見的3種拖尾情況:次級(jí)保留引起峰拖尾的機(jī)理解析:反相色譜中,通常非極性
2、和弱極性的化合物能獲得良好的峰形,而帶有-COOH、-NH2、-NHR、-NR2等極性基團(tuán)的化合物則比較容易產(chǎn)生拖尾,原因是硅膠表面殘留硅羥基對(duì)極性和堿性樣品分子產(chǎn)生次級(jí)保留效應(yīng)。文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案??反相填料表面有殘余的硅羥基,具有一定的酸性,其pKa約為4.5~4.7。根據(jù)電離規(guī)律,流動(dòng)相的pH-pKa>2即pH>6.7時(shí),99%以上的硅羥基應(yīng)該是呈離子狀態(tài)的,即Si-O-,而pKa-pH>2即pH<2.5時(shí),酸性環(huán)境抑制了硅羥基的電離,99%以上的硅羥基應(yīng)該是呈分子狀態(tài)的,即Si-OH,但其極
3、性仍然存在,即Si-Oδ-Hδ+。Si-Oδ-Hδ+和-Si-O-對(duì)于極性化合物之間的作用力則是一種極性的靜電作用力,這種作用力比范德華力要強(qiáng)得多。同時(shí),因?yàn)楣枘z表面鍵合了C18長(zhǎng)鏈,由于空間位阻作用,樣品分子中能接觸到殘余硅羥基的機(jī)會(huì)不多,只有少部分的分子才能與殘余硅羥基產(chǎn)生強(qiáng)的靜電作用而被推遲洗脫出來,產(chǎn)生后拖。拖尾嚴(yán)重的程度與樣品分子極性大小和殘余硅羥基的多少有著直接的關(guān)系。??上圖是填料表面的示意圖,完全硅羥化的硅膠表面硅羥基濃度為8?mol/m2,由于空間位阻的作用,通常與C18硅烷基發(fā)
4、生反應(yīng)的僅達(dá)2~3.5?mol/m2,需要再用小分子的硅烷跟硅羥基反應(yīng),如圖中的三甲基氯硅烷,使硅羥基中的氫變成了三甲基硅烷的一個(gè)惰性基團(tuán)。三甲基硅烷還是比氫原子大得多,還是不能將所有的殘余硅羥基的活性封閉掉。??文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案相同的樣品在不同品牌的柱子上產(chǎn)生拖尾的嚴(yán)重性不同,從填料合成的角度而言就是鍵合密度是否高、封尾是否徹底,高密鍵合和徹底的封尾能顯著減少這種機(jī)會(huì),獲得良好的峰形。Welch公司Ulimate品牌的XB-C18、AQ-C18和XtimateC18采取的就是高密鍵合和徹底的雙峰
5、尾工藝。解決方案:1)先檢查樣品是否過載,由于樣品過載引起的峰形后拖不能通過改變色譜條件消除。如果發(fā)現(xiàn)過載,需降低進(jìn)樣量(包括進(jìn)樣體積或濃度),進(jìn)樣量越小,峰形越好,例子如頭孢尼西鈉的測(cè)定:2)調(diào)節(jié)流動(dòng)相pH將流動(dòng)相的pH調(diào)至比弱酸pKa小2以上,比弱堿pKa大2以上,可有效抑制易離子化待測(cè)物的電離,從而取得良好峰形。例子如二甲基苯氧乙酸的測(cè)定:??堿性化合物中,甲胺的pKa為10.64,那么在pH<8.64的時(shí)候它是完全呈離子態(tài)的,文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案那么pH在2.5~8.64時(shí),特別是pH6.7~
6、8.64時(shí),此時(shí)甲胺和硅羥基均以離子狀態(tài)-NH3+和Si-O-形式存在的,它們之間相互吸引的靜電作用導(dǎo)致后拖,這就是為什么很多堿性化合物在pH7.0的條件下容易產(chǎn)生拖尾的原因。而很多色譜柱生產(chǎn)商也因此以阿米替林(含-N(CH3)2,堿性比-NH2強(qiáng))在pH7.0的條件下來評(píng)價(jià)和比較不同色譜柱之間的優(yōu)劣,該條件下的阿米替林的峰形越好說明封尾越好。而在pH<2.5的條件下,也仍然后拖,是因?yàn)椋璑H3+足夠強(qiáng),即使硅羥基以分子狀態(tài)存在也仍能夠與Si-Oδ-Hδ+中氧原子產(chǎn)生吸引作用,導(dǎo)致峰形拖尾。當(dāng)pH
7、>12.64,大于pKa2以上時(shí),甲胺完全以分子狀態(tài)形式存在,不會(huì)引起拖尾。3)增加緩沖鹽或增大緩沖鹽的濃度:??流動(dòng)相中加入緩沖鹽,增強(qiáng)了流動(dòng)相的離子強(qiáng)度,在-NH3+等極性基團(tuán)和硅羥基Si-O-之間存在著許多離子的干擾,減少了樣品分子與硅羥基之間相互接觸的機(jī)會(huì),有助于削弱極性基團(tuán)與硅羥基之間的相互作用,改善峰形。這種適合于堿性較弱(如氨基的N原子與強(qiáng)吸電子基相連),或堿性很強(qiáng),但在剛性結(jié)構(gòu)中,比較難以接近被C18長(zhǎng)鏈和封尾試劑覆蓋的硅羥基,例子如高烏甲素的測(cè)定:文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4)加入三乙胺、
8、四丁基硫酸氫銨或辛烷磺酸鈉等??拖尾的產(chǎn)生是因?yàn)椋璑H2、-NHR、-NR2與硅羥基發(fā)生靜電作用引起的,那么阻礙它們之間靜電作用的途徑,應(yīng)該有兩種,一種是占據(jù)硅羥基這個(gè)作用位點(diǎn),另一種是占據(jù)-NH2、-NHR、-NR2這個(gè)作用位點(diǎn)。???在流動(dòng)相中加入三乙胺,能顯著的改善峰形,消除拖尾,其作用是屏蔽硅羥基。三乙胺的pKa為11.09,在pH<11.09-2=9.09的條件下是以離子狀態(tài)N+H(CH2CH3)3的形式存在的,因此pH在2.5~8.64硅羥基呈Si-O-離子態(tài)的情況下,