液相色譜基礎(chǔ)知識(shí)02
高效液相色譜法系采用高壓輸液泵將規(guī)定的流動(dòng)相泵入裝有填充劑的色譜柱進(jìn)行分離測(cè)定的色譜方法。注入進(jìn)樣閥的供試品,由流動(dòng)相帶入柱內(nèi),各成分在柱內(nèi)被分離,并依次進(jìn)入檢測(cè)器,由記錄儀、積分儀或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄色譜信號(hào)。采用微柱液相色譜系統(tǒng)可以減少溶劑的消耗并達(dá)到快速分離之目的。高效液相色譜法的主要分離機(jī)制有吸附、分配、離子交換和排阻作用。
對(duì)儀器的一般要求 所用的儀器為高效液相色譜儀。儀器應(yīng)定期檢定并符合有關(guān)規(guī)定。 (1)色譜柱 最常用的色譜柱填充劑為化學(xué)鍵合硅膠。反相色譜系統(tǒng)使用非極性填充劑,以十八烷基硅烷鍵合硅膠最為常用,辛基硅烷鍵合硅膠和其他類型的硅烷鍵合硅膠(如氰基硅烷鍵合相和氨基硅烷鍵合相等)也有使用。正相色譜系統(tǒng)使用極性填充劑,常用的填充劑有硅膠等。離子交換填充劑用于離子交換色譜;凝膠或高分子微球等填充劑用于分子排阻色譜等;手性鍵合填充劑用于對(duì)映異構(gòu)體的拆分分析。填充劑的性能(如載體的形狀、粒徑、孔徑、表面積、鍵合基團(tuán)的表面覆蓋度、含碳量和鍵合類型等因素)以及色譜柱的填充,將直接影響待測(cè)物的保留行為和分離效果。孔徑在150?以下的填料適合于分析分子量小于2000的化合物,分子量大于2000的化合物則應(yīng)選擇孔徑在300?以上的填料。以硅膠為載體的鍵合固定相填充劑適用pH2~8的流動(dòng)相。當(dāng)pH大于8時(shí),可使載體硅膠溶解;當(dāng)pH小于2時(shí),與硅膠相連的化學(xué)鍵合相易水解脫落。當(dāng)色譜系統(tǒng)中需使用pH大于8的流動(dòng)相時(shí),應(yīng)選用耐堿的填充劑,如采用高純硅膠為載體并具有高表面覆蓋度的鍵合硅膠、包覆聚合物填充劑、有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化填充劑或非硅膠填充劑等;當(dāng)需使用pH小于2的流動(dòng)相時(shí),應(yīng)選用耐酸的填充劑,如具有大體積側(cè)鏈能產(chǎn)生空間位阻保護(hù)作用的二異丙基或二異丁基取代十八烷基硅烷鍵合硅膠、有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化填充劑等。 (2)檢測(cè)器 最常用的檢測(cè)器為紫外吸收檢測(cè)器,其他常見(jiàn)的檢測(cè)器有二極管陣列檢測(cè)器(DAD)、熒光檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器和質(zhì)譜檢測(cè)器等。紫外、二極管陣列、熒光、電化學(xué)檢測(cè)器為選擇性檢測(cè)器,其響應(yīng)值不僅與待測(cè)物的質(zhì)量有關(guān),還與化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān);示差折光檢測(cè)器和蒸發(fā)光散射檢測(cè)器為通用型檢測(cè)器,對(duì)所有的化合物結(jié)構(gòu)均有響應(yīng);蒸發(fā)光散射檢測(cè)器屬質(zhì)量型檢測(cè)器,對(duì)結(jié)構(gòu)類似的化合物,其響應(yīng)值幾乎僅與待測(cè)物的質(zhì)量有關(guān);二極管陣列檢測(cè)器可以同時(shí)記錄待測(cè)物在規(guī)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸收光譜,故可用于待測(cè)物的光譜管制和色譜峰純度的檢查。紫外、熒光、電化學(xué)和示差折光檢測(cè)器的響應(yīng)值與待測(cè)物的質(zhì)量呈線性關(guān)系,但蒸發(fā)光散射檢測(cè)器響應(yīng)值與待測(cè)物的質(zhì)量通常并不呈線性關(guān)系,必要時(shí)需對(duì)響應(yīng)值進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行計(jì)算。不同的檢測(cè)器,對(duì)流動(dòng)相的要求不同。當(dāng)采用紫外檢測(cè)器時(shí),所用流動(dòng)相應(yīng)至少符合紫外分光光度法(附錄ⅣA)項(xiàng)下對(duì)溶劑的要求;采用低波長(zhǎng)檢測(cè)時(shí),還應(yīng)考慮有機(jī)相中有機(jī)溶劑的截止使用波長(zhǎng),并選用色譜級(jí)有機(jī)溶劑。蒸發(fā)光散射檢測(cè)器和質(zhì)譜檢測(cè)器通常不允許使用含不揮發(fā)鹽組分的流動(dòng)相。 (3)流動(dòng)相 由于C18鏈在水相環(huán)境中不易保持伸展?fàn)顟B(tài),故對(duì)于十八烷基硅烷鍵合硅膠為固定相的反相色譜系統(tǒng),流動(dòng)相中有機(jī)溶劑的比例通常不應(yīng)低于5%,否則C18鏈的隨機(jī)卷曲將導(dǎo)致組分保留值變化,造成色譜系統(tǒng)不穩(wěn)定。 正文中各品種項(xiàng)下規(guī)定的條件除固定相種類、流動(dòng)相組成、檢測(cè)器類型不得任意改變外,其余如色譜柱內(nèi)徑、長(zhǎng)度、固定相牌號(hào)、載體粒度、流動(dòng)相流速、混合流動(dòng)相各組成的比例、柱溫、進(jìn)樣量、檢測(cè)器的靈敏度等,均可適當(dāng)改變,以適應(yīng)具體的色譜系統(tǒng)并達(dá)到系統(tǒng)適用性試驗(yàn)的要求。但對(duì)某些品種,必須用特定牌號(hào)的填充劑方能滿足分離要求,可在該品種項(xiàng)下注明。
系統(tǒng)適用性試驗(yàn) 色譜中最難分離物質(zhì)對(duì)或與其相關(guān)的物質(zhì)對(duì)的分離度和待測(cè)物響應(yīng)值的重復(fù)性是系統(tǒng)適用性試驗(yàn)的重要參數(shù)。 按各品種項(xiàng)下要求對(duì)色譜系統(tǒng)進(jìn)行適用性試驗(yàn),即用規(guī)定的對(duì)照品對(duì)色譜系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)整,應(yīng)符合要求;或規(guī)定色譜條件下的最小理論板數(shù)、分離度、重復(fù)性和拖尾因子。 (1)色譜柱的理論板數(shù)(n) 在規(guī)定的色譜的條件下,注入供試品溶液或各品種項(xiàng)下規(guī)定的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)溶液,記錄色譜圖,量出供試品主成分或內(nèi)標(biāo)物質(zhì)峰的保留時(shí)間tR(以分鐘或長(zhǎng)度計(jì),下同,但應(yīng)取相同單位)和半高峰寬(Wh/2),按n=5.54(tR/Wh/2)2計(jì)算色譜柱的理論板數(shù),如果測(cè)得理論板數(shù)低于各品種項(xiàng)下規(guī)定的最小理論板數(shù),應(yīng)改變色譜柱的某些條件(如柱長(zhǎng)、載體性能、色譜柱充填的效果等),使理論板數(shù)符合要求。 (2)分離度定量分析時(shí),為便于準(zhǔn)確測(cè)量,要求定量峰與其他峰或內(nèi)標(biāo)峰之間有較好的分離度。分離度(R)的計(jì)算公式為: 式中tR2為相鄰兩峰中后一峰的保留時(shí)間; tR1為相鄰兩峰中前一峰的保留時(shí)間; W1及W2為此相鄰兩峰的峰寬。 除另有規(guī)定外,分離度應(yīng)大于1.5。 (3)重復(fù)性 取各品種項(xiàng)下的對(duì)照溶液,連續(xù)進(jìn)樣3~5次,除另有規(guī)定外,其峰面積測(cè)量值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于2.0%。也可按各品種校正因子測(cè)定項(xiàng)下,配制相當(dāng)于80%、100%和120%的對(duì)照品溶液,加入規(guī)定量的內(nèi)標(biāo)溶液,配成3種不同濃度的溶液,分別進(jìn)樣3次,計(jì)算平均校正因子。其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差也應(yīng)不大于2.0%。 (4)拖尾因子為保證測(cè)量精度,應(yīng)檢查待測(cè)峰的拖尾因子(T)是否符合各品種項(xiàng)下的規(guī)定,或不同濃度進(jìn)樣的校正因子誤差是否符合要求。拖尾因子計(jì)算公式為: 式中W0.05h為0.05峰高處的峰寬; d1為峰極大至峰前沿之間的距離。 除另有規(guī)定外,峰高法定量時(shí)T應(yīng)在0.95~1.05之間。
測(cè)定法 定量測(cè)定時(shí),可根據(jù)供試品的具體情況采用峰面積法或峰高法。但測(cè)定雜質(zhì)含量時(shí),須采用峰面積法。 (1)內(nèi)標(biāo)法加校正因子測(cè)定供試品中某個(gè)雜質(zhì)或主成分含量 按各品種項(xiàng)下的規(guī)定,精密稱(量)取對(duì)照品和內(nèi)標(biāo)物質(zhì),分別配成溶液,精密量取各溶液,配成校正因子測(cè)定用的對(duì)照溶液。取一定量注入儀器,記錄色譜圖。測(cè)量對(duì)照品和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積或峰高,按下式計(jì)算校正因子: 校正因子式中AS為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積或峰高; AR為對(duì)照品的峰面積或峰高; CS為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的濃度; CR為對(duì)照品的濃度。 再取各品種項(xiàng)下含有內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的供試品溶液,注入儀器,記錄色譜圖,測(cè)量供試品(或其雜質(zhì))峰和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積或峰高,按下式計(jì)算含量: 含量式中AX為供試品(或其雜質(zhì))峰面積或峰高; CX為供試品(或其雜質(zhì))的濃度; A′S為供試品溶液中內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積或峰高; C′S為供試品溶液中內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的濃度; f為校正因子。 當(dāng)配制校正因子測(cè)定用的對(duì)照溶液和含有內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的供試品溶液使用同一份內(nèi)標(biāo)物質(zhì)溶液時(shí),CS=C′S,則配制內(nèi)標(biāo)物質(zhì)溶液不必精密稱(量)取。 (2)外標(biāo)法測(cè)定供試品中某個(gè)雜質(zhì)或主成分含量 按各品種項(xiàng)下的規(guī)定,精密稱(量)取對(duì)照品和供試品,配制成溶液,分別精密取一定量,注入儀器,記錄色譜圖,測(cè)量對(duì)照品和供試品待測(cè)成分的峰面積(或峰高),按下式計(jì)算含量: 含量式中各符號(hào)意義同上。由于微量注射器不易精確控制進(jìn)樣量,當(dāng)采用外標(biāo)法測(cè)定供試品中某雜質(zhì)或主成分含量時(shí),以定量環(huán)或自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣為好。 (3)加校正因子的主成分自身對(duì)照法 測(cè)定雜質(zhì)含量時(shí),可采用加校正因子的主成分自身對(duì)照法。在建立方法時(shí),按各品種項(xiàng)下的規(guī)定,精密稱(量)取雜質(zhì)對(duì)照品和待測(cè)成分對(duì)照品各適量,配制測(cè)定雜質(zhì)校正因子的溶液,進(jìn)樣,記錄色譜圖,按上述(1)法計(jì)算雜質(zhì)的校正因子。此校正因子可直接載入各品種正文中,用于校正雜質(zhì)的實(shí)測(cè)面積。這些需作校正計(jì)算的雜質(zhì),通常以主成分為參照采用相對(duì)保留時(shí)間定位,其數(shù)值一并載入各品種正文中。測(cè)定雜質(zhì)含量時(shí),按各品種項(xiàng)下規(guī)定的雜質(zhì)限度,將供試品稀釋成與雜質(zhì)限度相當(dāng)?shù)娜芤鹤鳛閷?duì)照溶液,進(jìn)樣,調(diào)節(jié)檢測(cè)靈敏度(以噪聲水平可接受為限)或進(jìn)樣量(以柱子不過(guò)載為限),使對(duì)照溶液中的主成分色譜峰高約達(dá)滿量程的10%~25%或其峰面積能準(zhǔn)確積分(通常含量低于0.5%的雜質(zhì),峰面積的RSD應(yīng)小于10%;含量在0.5%~2%的雜質(zhì),峰面積的RSD應(yīng)小于5%;含量大于2%的雜質(zhì),峰面積的RSD應(yīng)小于2%)。然后,取供試品溶液和對(duì)照品溶液適量,分別進(jìn)樣,供試品溶液的記錄時(shí)間,除另有規(guī)定外,應(yīng)為主成分保留時(shí)間的2倍,測(cè)量供試品溶液色譜圖上各雜質(zhì)的峰面積,分別乘以相應(yīng)的校正因子后與對(duì)照溶液主成分的峰面積比較,依法計(jì)算各雜質(zhì)含量。詳情請(qǐng)參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng) www.rmhot.com (4)不加校正因子的主成分自身對(duì)照法 當(dāng)沒(méi)有雜質(zhì)對(duì)照品時(shí),可采用不加校正因子的主成分自身對(duì)照法。同上述(3)法配制對(duì)照溶液并調(diào)節(jié)檢測(cè)靈敏度后,取供試品溶液和對(duì)照溶液適量,分別進(jìn)樣,前者的記錄時(shí)間,除另有規(guī)定外,應(yīng)為主成分保留時(shí)間的2倍,測(cè)量供試品溶液色譜圖上各雜質(zhì)的峰面積并與對(duì)照溶液主成分的峰面積比較,計(jì)算雜質(zhì)含量。若供試品所含的部分雜質(zhì)未與溶劑峰完全分離,則按規(guī)定先記錄供試品溶液的色譜圖Ⅰ,再記錄等體積純?nèi)軇┑纳V圖Ⅱ。色譜圖Ⅰ上雜質(zhì)峰的總面積(包括溶劑峰),減去色譜圖Ⅱ上的溶劑峰面積,即為總雜質(zhì)峰的校正面積。然后依法計(jì)算。 (5)面積歸一化法 由于峰面積歸一化法測(cè)定誤差大,因此,本法通常只能用于粗略考察供試品中的雜質(zhì)含量。除另有規(guī)定外,一般不宜用于微量雜質(zhì)的檢查。方法是測(cè)量個(gè)雜質(zhì)峰的面積和色譜圖上除溶劑峰以外的總色譜峰面積,計(jì)算各雜質(zhì)峰面積及其之和占總峰面積的百分率。
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