選擇液相色譜柱的方法和條件
1、填料基質(zhì)
a.硅膠基質(zhì)具有純度高、成本低、強(qiáng)度大、易于進(jìn)行化學(xué)修飾等特點(diǎn),但其pH值適用范圍有一定限制。一般硅膠基質(zhì)填料在pH2-8之間能保持穩(wěn)定,而經(jīng)過特殊修改的硅膠鍵合相則可在pH1.5-10范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。
b.高分子基質(zhì):適用范圍廣泛的pH值,具有良好的溫度穩(wěn)定性(可高達(dá)80攝氏度以上),機(jī)械強(qiáng)度較低。
2、顆粒外形
絕大多數(shù)現(xiàn)代HPLC填料都采用球形顆粒,不過有時(shí)也會(huì)選擇不規(guī)則顆粒。球形顆粒能夠降低柱壓,提高柱效和穩(wěn)定性,并延長柱壽命,尤其在使用高粘度流動(dòng)相時(shí);而不規(guī)則顆粒則具有較大的比表面積,價(jià)格相對(duì)較低。
3、顆粒粒徑
顆粒尺寸越小,柱效越高,分離度也更好,但會(huì)導(dǎo)致柱壓力升高。為解決復(fù)雜樣品問題,可選擇粒徑在1.5-3μm之間的填料,在UPLC中可以使用1.5μm的填料;而粒徑為10μm或更大的填料則適用于半制備或制備柱。
4、含碳量
碳含量是指硅膠表面的鍵合相所占比例,與比表面積、鍵合覆蓋度等因素有關(guān)。高碳含量可提高柱容量、分辨率和分析時(shí)間,適用于需要高度分離的復(fù)雜樣品;低碳含量則可縮短分析時(shí)間、展現(xiàn)不同選擇性,適用于快速分析簡單樣品或需要高水活性相條件的樣品。通常C18的碳含量在7-19%之間。
5、孔徑和表面積比
高效液相色譜(HPLC)的吸附介質(zhì)是由多孔顆粒構(gòu)成的,大部分反應(yīng)都發(fā)生在這些孔的表面上。因此,分子必須進(jìn)入孔道才能被吸附和分離。
孔徑和比表面積是兩個(gè)互相關(guān)聯(lián)的概念。如果孔徑較小,則比表面積會(huì)更大,反之亦然。若比表面積較大,會(huì)增加樣品與組分之間的反應(yīng),提高保留、上樣量和復(fù)雜組分的分離度;而比表面積較小的情況下,平衡時(shí)間更快,適合進(jìn)行梯度分析。
6、孔容和機(jī)械強(qiáng)度
孔容,又被稱作“孔隙容積”,是指單位顆粒所具有的空隙容積大小。它能有效地展現(xiàn)填料的機(jī)械強(qiáng)度。填料的孔隙容積越大,相對(duì)機(jī)械強(qiáng)度較弱的情況就會(huì)略微增加??紫度莘e小于1.5mL/g的填料主要用于HPLC分離,而孔容大于1.5mL/g的填料則適用于尺寸排阻色譜和低壓色譜。
7、封端封端
封端可以減少極性堿性化合物的拖尾峰,因?yàn)樗鼈兣c裸露的硅烷基相互作用。沒有封端鍵合相與封端鍵合相會(huì)對(duì)選擇性產(chǎn)生不同的影響,尤其對(duì)于極性樣品更為明顯。
液相色譜柱在使用過程中常出現(xiàn)的問題及解決方法
色譜柱使用過程中常見問題之一是柱壓增高。柱壓在長時(shí)間使用后逐漸上升屬于正?,F(xiàn)象。然而,若柱壓在使用過程中突然升高(排除系統(tǒng)管路堵塞和壓力傳感器故障),可能存在以下幾個(gè)原因:
1、柱頭的過濾篩板被堵塞或污染;
2、填料受到樣品污染。
3、在色譜柱內(nèi)的緩沖液中,如果鹽遇到高濃度的甲醇或其他有機(jī)溶劑,就會(huì)發(fā)生結(jié)晶析出。
4、流動(dòng)相的 pH 過大或過小會(huì)破壞或溶解固定相的結(jié)構(gòu)。
以下是解決方案:
1、如果確定染色層析柱的過濾篩板被污染,可以嘗試反向使用甲醇將其沖洗至正常壓力,或者將柱頭卸下放入10%稀硝酸中超聲清洗10分鐘,然后再用純水超聲10分鐘,最后重新安裝到染色層析柱中。
2、如果發(fā)現(xiàn)色譜柱填料受到污染,應(yīng)拆下柱頭螺絲,取出填料前段的污染部分,然后重新填入相同的填料,修復(fù)后再安裝回柱頭螺絲。
3、若確認(rèn)結(jié)晶為鹽類,請(qǐng)使用10%甲醇/水溶液沖洗色譜柱,使柱內(nèi)所有鹽類溶解,然后轉(zhuǎn)換為高濃度甲醇。
4、如果 pH 值使用不當(dāng),恢復(fù)會(huì)變得非常困難。