色譜從1903年開創(chuàng)至今,已經(jīng)120年,是重要的一門科學(xué),在制藥,食品、環(huán)境、能源等領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用,可以肯定的是未來分析測試進(jìn)步依然離不開色譜。
由于中國在色譜發(fā)展起步時間晚,作為從業(yè)人員的你是不是也經(jīng)常碰到這樣的困惑:
開發(fā)方法中,如何進(jìn)行色譜柱的選擇?
色譜柱如何沖洗維護(hù),增加使用壽命?
SPE小柱前處理的開發(fā)流程?
為什么這次購買的色譜柱壞的這么快?
樣品瓶是否可以重復(fù)使用?
………
可以理解大家碰到的實(shí)際應(yīng)用問題是很多的,但卻苦于書本上的經(jīng)驗太少,也沒有太多可以咨詢的通道,遇到問題僅僅只能請教身邊的同事或同學(xué),真正問題得不到系統(tǒng)性的解決,這嚴(yán)重阻礙了中國色譜的發(fā)展。
色譜圈匯聚各行業(yè)經(jīng)驗達(dá)人、各大廠商工程師、自建的技術(shù)支持團(tuán)隊為廣大分析人員提供免費(fèi)、高效、有趣的技術(shù)咨詢平臺。
色譜問題,色譜圈幫你解答!
這一期,我們來討論柱效,即理論塔板數(shù)。
那什么是理論塔板數(shù)?
理論塔板數(shù)是基于經(jīng)典的塔板理論,理論很不好理解,
我們可以用圖片上藍(lán)色和紅色 區(qū)域的小橫線來表示,實(shí)際上這些橫線是不存在色譜柱里面的,橫線數(shù)量越多,表示柱效越高。
一般認(rèn)為不同物質(zhì)在柱里分離效果越好,代表柱子越好,在同類型柱子,分離效果(Rs)只與柱子的理論塔板數(shù)(n)有關(guān),n越大,分離效果越好。
所以,為了增加Rs,我們需要追求高柱效。
根據(jù)n=L(柱長)/H(理論塔板數(shù)高度)可以得出,柱長越長,分離效果越好,例如:******* J&W DB-5ht 30m(柱長)*0.25mm(內(nèi)徑),0.1μm(顆粒半徑)的柱子就會比******* J&W DB-5ht 15m * 0.25mm,0.1μm的要高,但柱長會增加會導(dǎo)致壓力增大,分析時間增加,峰寬增大,所以一味追求柱長不可取,因此降低理論塔板高度也是可行方式。
根據(jù)范第姆特方程,H=A+B/u+C*u。
u為流動相流速,可見流速對理論塔板高度是兩方面的,B項是反函數(shù),而C項是一次函數(shù),因此,在較高流速范圍內(nèi)降低流速對C項影響較大,對B項影響較小。此外,流速還會影響壓力,分析時間,峰寬等,所以選取適當(dāng)降低流動相流速可提高柱效。
填料粒徑會影響范第姆特方程中A與C項,簡單來說,填料粒徑越小,A,C兩項越小,柱效越高,例如:Xbridge C18 4.6*250mm 3um的柱子就會比Xbridge C18 4.6*150mm 5um的要高,但填料粒徑受制作工藝技術(shù)所制約。
柱溫對B,C兩項都有影響,溫度越高,簡單來說B項越高而C項越低,但對C項影響更大,因此提高柱溫能提高柱效,但柱子跟儀器有一定受熱范圍,過高的溫度可能會導(dǎo)致填料變性,測試物質(zhì)變性等。
除此之外,填料顆粒結(jié)構(gòu),流動相粘度,填料厚度都會有影響。
總的來說:
提高柱效方法有:
1,減少填料粒徑
2,選用低粘度溶劑做流動相
3,適當(dāng)范圍內(nèi)降低流速
4,減少填料空穴深度
5,適當(dāng)范圍內(nèi)提高柱溫
6,增加柱長等
那我們?nèi)绾螠y試柱子的柱效呢?
柱子包裝內(nèi)會有柱子的COA(Certificate of analysis),如圖所示,COA內(nèi)會給定實(shí)驗條件與測試物質(zhì),以及測試后得到的塔板數(shù),分離度,不對稱因子等,在用COA上實(shí)驗條件測試得到數(shù)據(jù)后與或以前的數(shù)據(jù)做比較。
定期做柱效測試,便于追蹤色譜柱的性能變化。
然而,有經(jīng)驗的分析人員會發(fā)現(xiàn)實(shí)驗室測的柱效會比COA報告的低!!
儀器型號:島津LC-2010-CHT
儀器型號:Waters 2695
那么為什么實(shí)驗室測的柱效會比COA報告的低?
其實(shí)主要原因來源如下:
1, 實(shí)驗室測試條件與COA報告要求不一致;
2, 儀器不同,管線內(nèi)徑越大,擴(kuò)散體積越大,柱外效應(yīng)大;
3, 儀器檢測器采樣頻率設(shè)置過低,影響峰型;
4, zui容易忽略的是,進(jìn)樣量(進(jìn)樣濃度*進(jìn)樣體積)過大,導(dǎo)致峰超載;
5, 色譜柱在不正確的機(jī)器上使用,例如:UPLC柱在普通HPLC上測柱效。
其實(shí)柱效的因素還有很多,歡迎大家提出。
請注意:色譜柱廠家測試COA數(shù)據(jù)所使用的色譜系統(tǒng)是專門設(shè)計的,其系統(tǒng)擴(kuò)散體積非常低,測試出柱效為zui理想情況下,而實(shí)驗室儀器的管路連接,操作環(huán)境,系統(tǒng)電路,所使用溶劑質(zhì)量都會不同,因此多數(shù)廠商默認(rèn)﹐只要對應(yīng)峰的柱效結(jié)果達(dá)到COA報告的70%或以
上均認(rèn)為色譜柱沒有質(zhì)量問題。
如果在實(shí)驗中遇到跟COA報告參數(shù)相差較大,或則其他儀器問題,歡迎聯(lián)系廣州綠百草400-883-9117,需要各品牌的測試標(biāo)樣的,歡迎找小編溝通,數(shù)量有限,先到先得??!