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    流動相中常見的pH調節劑和緩沖鹽的選擇!

    • 在配制流動相時經常會加入一些添加劑來調節pH,那么常見的pH調節劑和緩沖鹽對到底有哪些呢,他們能夠控制的pH范圍又是多少呢?下面我們來逐一講解。

    首先從不帶緩沖能力的調節劑說起,這些化合物通常都是一些小分子的酸或堿,只能改變pH,不具備緩沖能力。 

     

    酸類

    1.甲酸:通常使用的濃度在1%以下,能夠讓水的pH達到二點幾的級別。


    2.乙酸:酸性比甲酸略弱,通常使用濃度不超過5%,能夠使水的pH到達到二點幾的級別。


    3.三氟乙酸:比較強的酸,使用濃度通常不超過0.5%,能使水的pH達到2以下,具有很大的離子強度及一定的離子對作用,是分析蛋白/多肽時常用的添加劑。


    以上三種酸最致命的問題在于低波長下的紫外吸收,通常不建議在小于215nm波長的情況下使用,另外就是甲酸/乙酸還有比較大的揮發性,時間久了濃度會發生變化。


    4.磷酸:這是一種不揮發性的酸,離子強度也不錯,最重要的是,它在低波長紫外區無本底吸收,但是它也存在不少缺點,比如不能兼容質譜方法,對色譜柱壽命影響大等等...


    除此之外,還有一些其他的酸,比如硫酸,鹽酸或者檸檬酸,但是都是非常罕見的使用了。 


    他們的主要區別和選擇在于:
    (1)各自的酸性不同
    磷酸的酸性比醋酸強,就是說,磷酸可以把流動相的pH值調到更低。

    (2)紫外本底
    有些酸有紫外本底,如甲酸,乙酸;有些沒有,如磷酸。這樣,在使用較低波長檢測的方法時,就要考慮使用紫外本底小的酸。冰醋酸在短波長檢測下應該慎用。

    (3)揮發性
    有些酸是揮發性酸,如甲酸,乙酸,三氟乙酸等;有些不揮發,如磷酸。使用不揮發酸,流動相的pH相對穩定,而揮發性酸可能隨時間造成流動相pH緩慢改變。但是,不揮發酸的不揮發性,限制了它們在液質聯用時候的使用。

    (4)離子強度
    酸的離子強度不同,離子強度在很多情況下影響被分析物的解離和性質,造成保留和峰型的改變,通常離子強度為:三氟乙酸>磷酸>甲酸>乙酸。離子強度很高的酸,通常會對液質聯用產生強烈的抑制,如三氟乙酸,幾乎可以讓負模式掃描信號全部被抑制。

     

    堿類

    堿類添加劑常見的是氨水和三乙胺,兩者都能讓水的pH到達非常高的水平,高到能把硅膠顆粒溶解掉,要慎用,另外就是這兩種溶劑通常不太容易很干凈,尤其是三乙胺,即使是色譜純,放的久了也可能會由于變質導致污染。


    鹽類

    比起單純的酸堿,鹽類,特別是具有緩沖能力的鹽類可以很好的控制流動相的pH值,根據不同緩沖鹽中兩種鹽的配比,可以很容易的配置出一定pH的緩沖溶液。

    1、甲酸鹽:

    通常在液相色譜中常用的甲酸鹽都是甲酸銨,這類鹽的溶解度好,完全兼容液質聯用的方法,對色譜柱的傷害也比較小,但是缺點是離子強度比較低,另外就是甲酸鹽比較容易吸潮,稱量的時候比較困難,在流動相里還可能揮發;

    與甲酸配合,可以得到甲酸-甲酸銨緩沖體系,大概緩沖能力在pH3~4.5的范圍之內,只要調節兩者濃度的比例即可;


    2、乙酸鹽:

    常見為乙酸銨,在使用上,和甲酸鹽十分類似,離子強度也不高,與乙酸配合的乙酸-乙酸銨緩沖體系pH的控制能力在pH4~5.5左右;


    3、磷酸鹽:

    常用的是磷酸的鈉鹽和鉀鹽,二者對pH的控制能力十分接近,只是離子強度稍有差異,絕大多數情況下是可以互換使用的,磷酸由于是多元酸,能夠形成一氫鹽和二氫鹽,所以使用磷酸緩沖體系調節pH也是組合比較多,跨度比較大的,并且可以提供較高的離子強度,可惜,磷酸鹽流動相體系無法兼容質譜,并且對色譜柱損傷較大。

     

    以磷酸鈉鹽為例,可以有以下兩種組合的緩沖體系:

    磷酸-磷酸二氫鈉:pH可以達到1.2~3.1左右的范圍

    磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉:pH可以達到6.5~8左右的范圍       

                  

    上述的緩沖對能調節的pH范圍指的都是在保持緩沖能力的范圍之內,如果僅僅是調節pH的話,范圍還可以再擴展一些。

     

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