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【药研分析】99个关于色谱柱的问题解答!你关心的的都在这里了!(二)
发表于:2019-05-23 浏览:619

  26、HPLC柱前衍生和柱后衍生的相关问题?1)为什么要衍生?2)衍生化的分类?3)进行衍生,适用的化合物有哪些?4)进行衍生化的要求有哪些?5)柱前衍生和柱后衍生的优缺点?

  答:色谱技术中的化学衍生法系指在色谱过程中用特殊的化学试剂(一般称为衍生化试剂或标记试剂)使样品成分转变相应的衍生物之后进行分离检测或进行检测的方法。目的为:1.将紫外—可见强吸收功能基团引入被检测对象或将其转变为荧光衍生物,以提高检测灵敏度;2提高对分析样品的分离和选择性。

  从是否与HPLC系统联机的角度,化学衍生法分为在线on line)与离线∣Off line)两种。从发生衍生化的场合,分为柱前衍生法pre-columnderivatization)与柱后衍生法(post-columnderivatization)两种。目前,在HPLC中,以离线的柱前衍生法(简称柱前衍生法)与在线的柱后衍生法(简称柱后衍生法)使用居多。


  27、多个样品不好不离的时候,请问该怎么通过选择合适的柱子来提高分离度?

  答:提高分离度可从三个主要影响因素来考虑,柱效、选择性和保留因子。可通过减小填料粒径和增加柱长提高柱效;选择性和固定相选择以及pH条件有关,通过选择合适的色谱柱和合适的pH,可以提高选择性;有时候适当延长出峰时间增加保留因子,也可提高分离度。


  28、苯基柱,氰基柱该什么时候考虑用?

  答:苯基柱用于含苯环的芳香族化合物的测定时,具有较高的选择性。CN柱可作为一个保留能力最弱的反相柱使用,也可作为一个活性降低的正相柱使用(保留时间比硅胶柱和氨基柱低很多)。


  29、同样类型柱子还有长度,粒径等差异,这些该怎么去选择?

  答:长度和粒径都是用来改变柱效的,选择原则是够用就好。


  30、我前几天刚刚装上一个新的C18柱,在进样之前我用100%的甲醇冲了半个多小时。刚才看到上面写的要活化什么的?不知道我只冲洗半小时就开始用对柱子有没有影响?对出峰什么的有没有影响呢?

  答:不是所有的测定,都需要对新柱子用所测样品老化。但先按方法程序进样几针,观察到峰面积保留时间不再有明显变化,再开始正式测定,这是一个好习惯。按你现在的做法,如果第一针和第二针的峰面积、保留时间没有变化,就继续做没影响吧。


  31、现在色谱柱和仪器的接口还没有标准化吗,除了检测池的出入管较小外,色谱柱的接口与PEEK头不匹配的有哪个型号的色谱柱,以后使用的时候需要注意一点。同时发现使用过金属接头的色谱柱再换成PEEK头,常易漏液,这是因为金属头易使色谱柱接口变形吗?

  答:色谱柱接头其实大都不是色谱柱厂商自己生产的,供货商有多个,VICI,Upchurch,Parker等,他们的标准相互之间不统一,那色谱柱接头的标准就统一不起来。不过一般这个问题也不难解决的,换个接头就可以了,而且现在有了万用接头,可以配所有不同类型的柱头,不泄露,连接死体积又很小。


  32、普通的C18柱能作为正相色谱柱使用吗?正相色谱体系中最常用也最普通的是那种色谱柱。正相柱在使用过程中与反向柱相比有什么需要注意的地方?

  答:普通C18柱作为正相柱使用,我还没听说过。正相色谱分离模式是指固定相的极性比流动相的极性大,反过来,流动相极性大就是反相。C18固定相属于疏水性相对比较强的,疏水性强就是极性很弱,应该找不出极性比它更弱的流动相了。

  正相体系常见的柱子有:硅胶柱、氨基柱、CN基柱和Diol二醇基柱,最普通的应该就是硅胶柱。正相柱和反相柱比,最需要注意的是水分,正相柱对水分非常敏感,流动相中水分含量的些微变化对保留时间影响很大,因此正相柱测定前平衡时间需要几个小时甚至更长。


  33、色谱柱的柱头类型与不锈钢毛细管接头有6种连接方式(在讲义里面提到),那么我们用户一般是液相色谱仪是固定某一个厂家,而是根据样品检测需要更换不同类型的色谱柱,那么怎么判断我所购买的色谱柱是否与不锈钢毛细管是否匹配呢,我之前只是知道安捷伦和waters都有规定他们自己家的柱子与自己家的仪器配套是最合适的,而其他厂家的色谱柱都很少提及,在不知道的情况下,我们该怎么选择?月旭的色谱柱柱头类型属于哪一种类型呢?

  答:不锈钢毛细管接头有个缺点,用过一次后卡匝位置和距离毛细管末端的长度就固定死了。如果下次用的色谱柱的柱头接口深度和原来的不同,就容易产生死体积和泄漏。产生的死体积一般不大,如果只引起柱效的稍微下降而没引起拖尾,这个问题就容易被忽略。引起大家关注的是泄漏,如果用了新柱子,发现和毛细管的接口处有泄漏,就可以判断是接头的匹配问题。最好的判断方法还是:询问一下厂商色谱柱柱头的类型和柱头接口的深度,然后和毛细管接头的规格比较。

  如果用PEEK接头,发生问题的情况就大大减少,因为PEEK接头卡匝位置是不固定的。

  接头与色谱柱的匹配,并没有在实际色谱应用中造成很大的问题,有很多人都没有关注到这个问题。一方面原因是使用PEEK接头的情况很普遍,另外如果发现不匹配,换个毛细管接头还是非常方便的。


  34、相对于气相色谱,液相的优势在哪里?做防腐剂分析时,流动相加入乙酸铵才可以出峰,原理是什么?

  答:液相和气相相比的优势有很多,我认为主要在于应用范围更广。气相只限于容易气化的低分子量物质的分析测定,对象大部分是基础化工原材料;而任何能溶解于某溶剂的物质都能用液相分析,适用对象是分子量从几十到几万的广大范围。在制药、化工、环保、食品和刑侦等诸多重要领域,液相都已成为主导的分析分离工具。也有两者都能应用的交叉情况,但液相的制样更简单。液相色谱的出现克服了气相色谱不能直接用于难挥发、热不稳定及高分子化合物的弱点。


  35、您提到“磷酸盐缓冲盐渗透力强,有加快硅胶溶解的副作用,它的存在会降低pH使用范围。”,既然这样,经常使用,柱子寿命是否也下降的快呀?

  答:经常用磷酸盐,在其它条件差不多一样的情况下,柱子寿命肯定比不用磷酸缓冲盐相对短一些。但用磷酸盐也有不可取代的优点吧,否则不可能现在大部分人还在用。


  36、CN柱的保存需要在低温条件,但是又不能太低,使固定相冻结,怎么控制这个温度?怎么判断固定相是否被冻结?固定相冻结后会是什么样的现象?

  答:所谓低温储存,就是放到阴凉处或者放到冰箱的冷藏室。储存液只要不是纯水,冰点都比较低,纯甲醇的冰点是零下90度以下了。


  37、我们测试样品时,经常会关心柱压是否太高,但是在购买色谱柱时,并没有说每一根色谱柱的最大使用压力是多少?针对这样的情况,用户怎么判断柱压是否超过该柱的极限?

  答:装柱时的压力比使用时高很多,所以柱压对色谱柱本身在使用时没有极限问题存在,倒是一般仪器有个40Mpa的上限。如果色谱分离度还能满足分析方法要求,柱压只要仪器能承受就OK吧。


  38、使用缓冲液不当,使硅胶溶解并重新形成粉末后,会出现什么样的异常情况?怎么处理?

  答:出现异常就是柱压升高。小粉末在流动相不断冲洗带动下,最后会聚集在柱子出口端,沉积在后筛板。处理方法只有拆下后筛板进行清洗或更换,但这样做会影响到柱床,处理后柱效会下降。


  39、今天才知道滤膜的材质分了这么几种:再生纤维素、聚四氟乙烯、硝酸纤维和醋酸纤维等,之前只知道有有机系和水系之分?各种不同材质的滤膜适合于什么样的样品?

  答:再生纤维素膜:具有蛋白质吸收低,适用于水溶性样品和有机溶剂;

  聚四氟乙烯:适用于所有有机溶剂,酸和盐;

  尼龙66:适用于绝大多数有机溶剂和水溶液,可用于强酸,70%的乙醇,二氯甲烷,不适用与二甲基甲酰胺;

  醋酸纤维:不适用有机溶剂,特别适用水基溶液。


  40、我原来遇到个这样的问题,一直不知道原因。刚拿柱子做,色谱条件是成熟的,绝对没问题,但是该条件下保留的物质变的不被保留,比如本来保留时间15分钟却怎么调比例都是2-3分钟就出峰了,维护后,下次再使用又正常了,什么样原因啊?

  答:最大可能是发生相塌陷了。C18柱和高密键合封尾的C8柱,在高含水流动相下会发生相塌陷,后果就是保留能力大幅下降。用有机相比例较高的流动相冲洗后,又可恢复正常性能。


  41、UPLC色谱柱可以反冲吗?hplc的色谱柱可以简单反冲,但是,uplc的色谱柱.也是一样的吗?如果压力偏高,该怎么办?

  答:如果两端筛板孔径对称,UPLC柱应该也是可以反冲的。发现压力偏高,当然也可以用反冲清洗的方法维护,uplc柱和普通色谱柱比,只是压力高一点,不应该有什么特殊吧。


  42、常规LC的柱子粒度小,柱效高,现在有3.5um的常规柱,不知道用3.5um*250的压力与4.6um的压力相差多少?

  答:一般柱子4.6mmx250mm指的是其内径和长度。粒径才用um的单位,但一般标的是5um,也有3.5um的。其它条件一样,光粒径是3.5um和5um的柱压差别,理论上3.5um柱子的柱压是5um柱子的(5/3.5)平方倍数,即2.04倍,简单说就是2倍。


  43、因为不知道流动相已走完,液相色谱柱空走了大概一晚上,请问这种情况下柱子还能用吗?如果可以应该如何再生?

  答:能用的!可能柱子里会有气泡进去,但之后多用流动相冲冲,看到基线稳定,就没问题了。用色谱柱的保存液低流速长时间冲洗,然后再检测一下柱效,看柱子是否恢复,液相最好设置一下最低压限,这样就不怕流动相走光而会损伤色谱柱。


  44、在梯度洗脱的时候,如果整个时间程序越长,保留时间的重现性越差,尤其是后出的峰重现性差更明显,我猜估计是流量本身的误差引起的,但是怎么尽量避免这种情况的出现,使保留时间重现性更好?

  答:这个要控制好环境温度和柱温,易挥发的流动相要适当密封,同时保留时间的漂移与仪器的精度也有关系。


  45、我对聚苯乙烯-二乙烯苯柱很有兴趣,主要是它耐高温、耐酸碱、但有关这方面的文献很少,但对于他的分离效能我一直心里没底,我的问题有三:1、分离效果与ODS比较,是相当呢,还是更胜一筹,或是更差?2、我原以为它是整体住,但看过资料后发现也是颗粒的比如5u,请问该类型的柱是否符合速率理论、是不是粒径越小分离效果会几何级的增加?3、问什么没有1.7u的这种柱出现呢?

  答:聚合物基质色谱柱的优点你已经提到了,它的缺点有:对小分子分离的柱效相对硅胶基质色谱柱要低,表面衍生化修饰也没有在硅胶表面丰富,机械强度低耐压性不好,还有碰到某些有机溶剂会溶胀等。

  聚合物基质柱当然也符合速率理论!它柱效低主要是因为分析物在聚合物固定相中的传质速度比在硅胶表面固定相中慢很多。不过粒径越小柱效几何级增加的规律还是有的。1.7um的硅胶基质填料也是最近几年才商品化,1.7um的聚合物基质没出来也正常,或许永远都不出来了,因为聚合物耐压差,粒径做这么小,它根本承受不了这个高压吧,但愿以后会有能抗高压的聚合物填料研究出来。


  46、我之前有了解到贵公司也有手性色谱柱,之前买过大赛璐的手性柱,其手性柱价格相比普通反相色谱柱,要高出很多倍,不知道是本身柱子装填技术的难度大还是其他什么原因?它的主要技术关键在什么方面?

  答:手性柱技术关键在于手性填料的开发,大赛璐公司在手性填料的生产技术方面申请了专利保护,别的厂商不能生产,导致手性柱价格居高不下。前几年传说该公司的专利保护期限快到了,国际国内有些公司就想着仿制生产。后来又听说专利还没到期,情况不明。


  47、“样品与离子对生成紧密的结合物,离子对试剂掩藏化合物中的极性基团”这句话是什么意思?离子对怎么样掩蔽化合物中极性基团?不就是通过静电引力的作用形成离子缔合物,来降低其极性的吗?

  答:离子对色谱是解决强极性物质在反相色谱中保留能力不足的一个有效的途径。有些碱性极性物质,即使用100%水相做流动相,且无论在色谱柱能承受的pH范围内怎么去调节pH,保留能力都不够。如果需要分离的组分中全是可以离子态存在的,那还可以选择离子交换色谱进行分离。不然的话,就只有选择离子对色谱方法了,尽管它有流传的那么多副作用存在。

  离子对试剂含亲水基和疏水基,很像表面活性剂,所以一开始离子对色谱也称为“皂色谱”。离子对作用的机理有两种解释,你上面都已经提到了。到底是哪种解释对,尚无定论,实际上也没必要去定论,反正两种解释都通就可以了。主流的解释也是你先提到的机理,下面示意图更直观:

  我个人认为,两种机理都可能存在,要看离子对试剂、固定相和分析物这三者本身情况而定。如果离子对试剂的疏水端和固定相之间的结合力相对更强,示意图的作用机理会占上风。反之,离子对试剂亲水端和分析物导致掩藏极性端的作用力更强,你后面提到的机理更可能。总之,要看你用的什么离子对试剂,是何种的分析物等具体情况不同而不同吧。


  48、我们在用的氨基柱时,有时候峰型突然变宽,有拖尾,用一段时间就又好了,不明白是什么原因造成的,如果要再生氨基柱的时候应该怎么做呢?是像您先前回答的问题中提到的,用一定比例的氨水冲洗吗?氨基柱可以直接用纯水冲洗吗?记得当时买的氨基柱那个使用说明书上说不能用纯水冲?是这样的吗?如果可以冲的话,一般冲多久?

  答:氨基柱的硅胶孔内的氨基浓度非常高(大约有1mol/L),在有水存在的时候,在孔内形成一个pH10左右甚至超过10的很强的碱性小环境,并会导致硅胶基体慢慢溶解。不过硅胶基体的溶解会生成酸性的硅醇基,又会降低孔内的pH值,延缓硅胶基体的溶解进程。一段时间后,两个相反的过程会达成一个动态平衡,从而稳定下来。对你问题提到的这个现象,我想到的是这个原因。

  氨基柱,要看氨基柱的应用模式,是正相还是HILIC?这两种模式的情况是大不相同的。正相使用,一般很怕有水。但HILIC模式应用,一般流动相是乙腈/水,是不怕水的。不过键合氨丙基基团非常容易水解,所以一般氨基柱不适宜保存有水的溶剂中。作为正相应用时,流动相中要求一点都不能含水,但清洗柱子上的污染物质,是可以含水的,因为水有强极性,在正相色谱上洗脱能力极强,当然不必用100%纯水。氨基柱具体冲洗方法,正相条件按照正相硅胶柱的清洗方法,HILIC模式按C18柱的清洗方法。


  49、采用国标用C18柱测定辣椒精辣度,将辣椒精中添加吐温系列乳化剂做成水溶辣椒精,请问乳化剂对C18柱是否有影响?

  答:乳化剂和离子对试剂类似,有极性端和非极性端,肯定会对C18柱有影响。不过如果辣椒精是极性物质,乳化剂的存在到可以提高其在C18柱上的保留能力。


  50、公司按照国标测定辣椒红色素中苏丹红含量,标品分离很好,峰也不错,但是辣椒红色素由于跟苏丹红性质很相似,且颜色较深,分离效果很差,收得率很低,测定结果偏差很大。该如何处理样品?色素是否会降低柱效?

  答:色素不会降低柱效,但辣椒红色素主峰浓度过大,会影响与临近杂质峰的分离。可考虑稀释样品,或试试用柱效更高的柱子。


未完待续......


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