峰形異常(包括峰拖尾,前延和裂分等)是高效液相色譜中最常見的問題之一,因此在絕大多數(shù)系統(tǒng)適用性實驗中都包括峰形的測定,量化的峰形也可以隨時被追蹤到。
不好的峰形會減少鄰近洗脫出來的峰的分離度(如圖1),降低測定的峰面積的精確度和準(zhǔn)確度;同時,峰形的變化也是色譜柱開始失效的信號之一。對于色譜分析人員來說,快速找到異常背后的原因并針對性地解決也是一項重要的專業(yè)能力。
圖1 峰型異常
一、出現(xiàn)相同類型的拖尾峰
色譜圖中所有峰拖尾或峰變形通常是由物理作用導(dǎo)致的,而非化學(xué)作用。
如果色譜圖中的峰形均表現(xiàn)相同類型的變形(圖2),主要問題發(fā)生在分析物在色譜柱中遷移之前。
圖2. 由于色譜柱篩板部分堵塞或色譜柱塌陷,色譜圖中所有峰形均出現(xiàn)了變形
1、原因剖析:
玻璃料或柱頭的空隙部分堵塞,此類峰變形最常見的原因是篩板部分堵塞或色譜柱頭塌陷。
除非在推薦的pH范圍之外使用色譜柱,否則現(xiàn)在的柱子基本不會受到空隙的影響。
但是,篩板堵塞仍然是一個普遍存在的問題。對于5μm的色譜柱,入口端的篩板通常具有2.0μm的孔隙度;對于3μm的色譜柱,具有0.5μm的孔隙度。
如果顆粒物來自于樣品,或磨損的泵密封圈或者流動相顆粒物進(jìn)入色譜,它們通常會聚集在篩板上。
這些顆粒會影響樣品在色譜柱入口端的分流,使得部分樣品通過不同的流動路徑到達(dá)色譜柱,因此會晚于另一部分樣品。
由于此時或此位置未發(fā)生分離,因此所有分析物會以相同的方式被擾亂,進(jìn)而色譜圖顯示所有峰均具有相似的峰拖尾或變形。
2、解決辦法:
為了防止這一問題的發(fā)生,如果流動相可能含有顆粒(如緩沖沉淀物或灰塵),應(yīng)對其進(jìn)行過濾,并在泵密封嚴(yán)重磨損之前更換新的密封圈。
如果樣品含有顆粒碎片,應(yīng)用0.5μm微孔濾膜對樣品進(jìn)行過濾或?qū)悠愤M(jìn)行5min左右的短暫離心,以去除顆粒。
強(qiáng)烈建議在自動進(jìn)樣器下游安裝0.5μm孔隙度的串聯(lián)過濾器,以過濾任何意外進(jìn)入HPLC系統(tǒng)的顆粒物。如果串聯(lián)過濾器濾片發(fā)生堵塞,系統(tǒng)背壓會升高;而更換濾片十分簡單、快速和經(jīng)濟(jì)。采用串聯(lián)過濾器可顯著延長色譜柱的使用壽命,而且經(jīng)濟(jì)實惠。
二、裂峰或雙峰
如果峰形解析不正確或是未完全分離的重疊峰,可能會被誤認(rèn)為色譜柱或緩沖液的問題。
如果僅部分解析兩個峰形,則可能會認(rèn)為其是裂峰或雙峰。如圖3顯示的情形。
圖3. 由于存在第二個組分而產(chǎn)生分裂峰。(a)25ng / mL,和(b)等離子體中10ng/ mL的藥物(第二個峰)(10 ng/mL血漿中的藥物(第二個峰))
在圖3(a)中,可觀察到與圖2極為類似的峰變形,其表明篩板堵塞。
更換色譜柱不能解決此問題,所以篩板堵塞并非導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因。如果減少色譜柱上樣品,如圖3(b),峰形看起來更像是兩個峰,而不是一個肩形峰。
由此進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,證實了存在第二個峰。調(diào)整方法的條件后,兩個峰完全分離。
三、伸舌峰
由于目前的色譜柱性能優(yōu)良,伸舌峰的現(xiàn)象已相當(dāng)少見。
伸舌峰一般是色譜柱內(nèi)發(fā)生溝流或色譜柱結(jié)構(gòu)的坍塌導(dǎo)致的。
如果在制造商推薦的條件下使用色譜柱,這種情況則很少發(fā)生。
大多數(shù)硅膠柱在pH2-8的范圍內(nèi)可以保持穩(wěn)定。
pH低于2時,鍵合相會發(fā)生水解;pH高于8時,硅膠會溶解。
如果您需要在此pH范圍以外使用操作HPLC系統(tǒng),請確保選擇在選定條件下會保持穩(wěn)定的色譜柱。
圖4顯示了因柱過載(色譜柱發(fā)生溝流)導(dǎo)致的伸舌峰。
圖4. 過載導(dǎo)致的伸舌峰。(a)正常的峰形;(b)伸舌峰。
圖4a中顯示了正常的峰形;在約500次進(jìn)樣后,觀察到伸舌峰(圖4b)。
這種改變是該方法所特有,經(jīng)常在前一次分析結(jié)束后,下一次分析開始時突然發(fā)生。
出現(xiàn)伸舌峰后,唯一有效的解決辦法就是更換色譜柱。
該柱內(nèi)徑為100x2.1mm,柱內(nèi)填充5μm 粒徑的C18填料 。流動相A是10mM碳酸氫銨(pH9.0) ;B是甲醇(MeOH)。
該方法包括5%B等度洗脫段,然后用80%B淋洗。
這種特殊的色譜柱可專門用于高達(dá)100%的水流動相,且無封端。
當(dāng)流動相pH值升高時,封端可保護(hù)硅膠免于溶解。
在這種情況下,所使用的色譜柱流動相pH應(yīng)遠(yuǎn)高于推薦的范圍,并且無需保護(hù)性封端。硅膠在pH為9時會逐漸溶解,直到柱床結(jié)構(gòu)不再穩(wěn)定,并且柱床會發(fā)生移動,產(chǎn)生塌陷或通道,而這又會導(dǎo)致圖4b伸舌峰的形成。
可以使用較低的流動相pH或采用在較高pH下能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)的色譜柱,以避免這一問題。
