在液相分析過程中,你是否會遇到過峰前延、色譜峰展寬,分叉等現象?
在進行原因排查時,我們可能會逐一排查系統、色譜柱、儀器等發現都正常,百思不得其解,最后才發現問題出現在“溶劑效應”這個隱形的殺手上。所以,本期小析姐帶大家看看液相分析中溶劑效應的產生原因及應對的策略方法,希望對大家有所幫助!
| 01. 溶劑效應是怎么回事?
| 02. 為什么會產生及危害?
| 03. 應該怎么解決“它”?
通常情況下對于溶劑效應理解為:樣品溶劑洗脫強度大于流動相洗脫強度時產生的色譜峰變形的現象。
舉例說明:如用100%乙腈溶解樣品,注入到流動相為乙腈-水(18:82)的反相系統中,會造成峰分叉結果(如圖A)。而采用流動相溶解樣品,在注入到流動相中,峰形恢復成正常(如圖B)。
用通俗的話來描述,溶劑效應的產生是由于樣品溶劑與流動相不匹配引起的。但是這種概念不能解釋其他由于所選稀釋劑導致的峰變形的異,F象。
所以,有研究資料對“溶劑效應”的概念進行延伸,指出溶劑效應是由于供試品中特定組分在稀釋劑與流動相中所處狀態的差異對色譜行為的不利影響。如果這種不利影響較為嚴重,則可能造成明顯的色譜行為異常,如峰分叉、拖尾等。
而溶劑效應主要產生于進樣過程的第二個階段,即樣品部分進入色譜柱。在第二階段中,溶劑效應的產生機理可以用三部分進程來進行剖析:● 進程1:樣品剛被注入系統,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。● 進程2:在一定時間內,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定下來。所以,樣品溶劑與流動相洗脫強度差距越大,兩部分目標物最終的距離拉的越大。
● 進程3:所有目標物在色譜柱中正常移動,但分裂已不可逆轉。
經過檢測器,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。
簡單概括來說:強洗脫溶劑不均衡地參與了目標物的洗脫,使色譜峰保留時間整體提前,而樣品因為在柱前的不充分擴散導致了峰形扭曲。這種影響輕則導致峰展寬,嚴重時甚至導致峰裂分,給樣品的定性和定量帶來災難。
2. 溶劑效應的危害
(1)導致色譜柱柱效下降,危害分離;
(2)危害峰形,危害定量,甚至危害定性;
(3)強洗脫的溶劑在基質中提取出的雜質遇流動相會析出,可能堵塞針座、柱前管路或色譜柱。
水(最弱)<甲醇<乙腈<乙醇<四氫呋喃<丙醇<二氯甲烷(最強)當溶解樣品的稀釋劑溶劑強度大于能夠洗脫的梯度流動相的強度時,就容易導致溶劑效應的發生。解決辦法:對于最普遍的溶劑效應,解決辦法即調整稀釋劑或流動相,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。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,容易產生峰形前延。峰形前延的程度與進樣量有關,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。因此減小進樣體積能有效削弱或消除溶劑效應。(1)好峰形的獲得是以犧牲靈敏度為代價,進樣量的減小會使檢測靈敏度下降,在目標化合物含量本就較低的情況下(如農殘和環境樣品的檢測),此方案不可取;(2)靈敏度和檢測限是評價一個方法好與不好的重要指標,在萬不得已的情況下通常盡量避免減小進樣量。當稀釋劑與流動相的pH不一致時,稀釋劑在流經色譜柱時,會改變周圍環境的pH,從而可能改變分析物的電離狀態進而影響其保留行為。通常表現為保留時間的漂移或不穩定。可以通過將樣品溶液的pH調節至與流動相一致,或增大流動相的緩沖能力來改善。對于梯度洗脫而言,在不影響分離度的情況下,可以改用較粗內徑的柱前管路。此方法注意: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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