HPLC中的干擾峰是廣大色譜工作者甚為頭疼的事情,我們通過(guò)對干擾峰的來(lái)源進(jìn)行分類(lèi),對其產(chǎn)生原因進(jìn)行分析探究,以便大家進(jìn)行參考快速解決同類(lèi)問(wèn)題。
關(guān)于其干擾峰,我們簡(jiǎn)單分為三類(lèi):試劑或溶劑、器材以及液相系統。下面我們會(huì )對每一類(lèi)干擾峰來(lái)源做簡(jiǎn)單的分析。
試劑或溶劑
HPLC中,常用的試劑主要是有機溶劑、各種鹽類(lèi)及水。有機溶劑一般多為購買(mǎi)的色譜級,所以出現問(wèn)題的幾率較小。但是分裝出的有機溶劑,由于多次使用,被污染的概率較大,因此引入干擾峰的幾率較高。其次是水,水中的雜質(zhì)是干擾峰的主要來(lái)源之一,這是大家極易忽視的問(wèn)題。
采集波長(cháng)較低的檢測方法,建議使用高品質(zhì)水,這樣可以避免很多因為水質(zhì)帶來(lái)的問(wèn)題。再次是各種鹽類(lèi),這也是色譜干擾峰的主要來(lái)源之一。如圖2所示,與圖1相比,如圖2加入磷酸二氫鉀后,16.5min處出現干擾峰。對于無(wú)機鹽引入的干擾峰,在方法開(kāi)發(fā)初期一般就會(huì )給眼關(guān)注,尋找解決方案。方法確定后,鹽的品種及級別也同時(shí)確定,因此鹽對方法的影響基本可控。
水和無(wú)機鹽引起的干擾峰,比較快捷的解決方案是安裝鬼峰補集柱,這樣可以有效的避免此類(lèi)干擾。如果使用離子對試劑,則需選擇不影響離子對試劑的鬼峰補集柱。
研創(chuàng )鬼峰柱
器材
干擾峰來(lái)源的第二個(gè)方面是流動(dòng)相配制及樣品前處理過(guò)程中接觸的各種器材。
首先是流動(dòng)相配制過(guò)程中接觸的器材,包括燒杯、玻璃棒、pH計、濾杯、濾膜、流動(dòng)相瓶等。燒杯、玻璃棒是配制流動(dòng)相首先接觸的器材,因此建議配制流動(dòng)相的燒杯、玻璃棒專(zhuān)用。濾杯實(shí)驗人員只要清洗干凈一般不會(huì )帶來(lái)污染。需要注意的是,如果過(guò)濾含有離子對的流動(dòng)相,建議增加清洗次數,避免清洗不干凈污染后續流動(dòng)相。因此,對濾杯的清洗應該建立基本的洗滌規程,保證實(shí)驗人員對使用的器材清洗到位。濾膜也是干擾峰引入源頭之一。如圖3所示,乙腈經(jīng)過(guò)有機系濾膜過(guò)濾后,在梯度洗脫中會(huì )引入較大干擾峰。鑒于色譜級試劑廠(chǎng)家已經(jīng)過(guò)膜,且多數儀器都有脫氣機,所以我們建議無(wú)需再對甲醇、乙腈等純有機相過(guò)濾。流動(dòng)相瓶引入干擾峰的現象主要出現在夏季,這是由于夏季溫度高,純水相容易滋生細菌。后續的流動(dòng)相瓶使用人員清洗不到位,所以導致引入干擾峰。因此流動(dòng)相瓶的清洗要建立嚴格的洗滌規程。
再次樣品前處理過(guò)程中接觸的器材。前處理過(guò)程中接觸的器材主要包括容量瓶、濾頭、注射器及進(jìn)樣瓶。容量瓶的清洗同流動(dòng)相瓶、過(guò)濾裝置一樣,要建立良好的清洗規程。移液器材以及濾頭、注射器,多為塑料制品,其化學(xué)惰性較玻璃制品差,因此容易引入干擾峰。如下圖4、圖5、圖6所示案例,此方法檢測波長(cháng)為210納米,溶劑為正己烷-異丙醇(90:10),溶劑分別接觸移液槍槍頭、一次性吸管、一次性注射器后,均引入不同的干擾峰。 進(jìn)樣小瓶若為一次性使用,一般不會(huì )引入干擾峰。如果進(jìn)樣瓶反復清洗,多次使用,則應建立清洗規程并對其清洗干凈程度進(jìn)行確認。 液相系統 與前兩類(lèi)干擾峰相比,液相系統干擾峰的解決更加困難。液相系統是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,所以此類(lèi)問(wèn)題解決過(guò)程耗費時(shí)間長(cháng),而且要求實(shí)驗人員有很高的色譜素養。我們對此類(lèi)問(wèn)題來(lái)源主要歸結為三類(lèi):強保留物質(zhì)、離子對污染和管路滋生細菌。 首先是強保留物質(zhì)的干擾,其主要特征是寬峰。此類(lèi)問(wèn)題多數發(fā)生在等度洗脫中,梯度洗脫主要出現在高比例有機相處。這是由于強保留物質(zhì)在當次進(jìn)樣中未洗脫出,在后續進(jìn)樣洗脫出來(lái)所致。如圖7中9分鐘處的色譜峰。 對于此類(lèi)干擾峰,可通過(guò)延長(cháng)采集時(shí)間或增加洗脫強度來(lái)消除對后續樣品的干擾。至于如何延長(cháng)采集時(shí)間,大家可通過(guò)下面的公式計算得到。 N=5.54*(tR/Wb/2)^2(1) 由公式(1)推導可知 tR=Wb/2 *(N/5.54)^(1/2)(2) 其中,N-塔板數,在等度洗脫中N對所有峰相同;tR-保留時(shí)間;Wb/2-色譜峰半峰寬。 由公式(2)推知,tR2=tR1* W2b/2/W1b/2。積分結果顯示,圖7中,7min處的色譜峰W1b/2=0.12min,9min處的寬峰W1b/2=0.32min,由此可推知,圖7中9min處的寬峰保留時(shí)間tR2=7*0.32/0.12=18.6min。圖8為延長(cháng)采集時(shí)間的圖譜,20min處即為圖7中9min處的色譜峰,與公式推導結果基本接近。延長(cháng)采集時(shí)間后,后續圖譜干擾峰消失。盡管按照此公式計算會(huì )有一定誤差,但這足以讓色譜工作者對其進(jìn)行預判,設置合理的采集時(shí)間。 系統干擾峰第二個(gè)方面是離子對、螯合劑這種難以洗脫的試劑對液相系統的污染。此類(lèi)污染物多半是由于使用完畢含有離子對、螯合劑之類(lèi)的流動(dòng)相后,對系統的沖洗不徹底所致。此類(lèi)污染物主要對一些采集波長(cháng)較低的方法產(chǎn)生干擾,普遍表現是基線(xiàn)噪音大或者干擾峰,但隨著(zhù)方法的運行會(huì )逐漸趨于正常。 系統干擾峰第三個(gè)方面是系統滋生細菌。對于系統滋生細菌,多數大家可能覺(jué)得不可思議,因為液相系統使用完畢都會(huì )用有機相沖洗保存。目前很多方法流動(dòng)相A都是水相,雖然水相每日都會(huì )新配制,但如果由濾頭到比例閥這一段管路長(cháng)時(shí)間在水相中就會(huì )滋生細菌。隨著(zhù)時(shí)間的運行,梯度洗脫中會(huì )逐漸的產(chǎn)生干擾峰。此類(lèi)問(wèn)題雖然比較隱蔽,但比較容易解決,只要每日對放置純水相的通道用有機相沖洗即可避免此類(lèi)問(wèn)題。 以上便是對干擾峰來(lái)源的簡(jiǎn)單分析。然而對于干擾峰的產(chǎn)生,要具體問(wèn)題具體分析,因為其還與具體色譜條件有關(guān)。同一種試劑,在方法A中產(chǎn)生干擾,但在方法B中可能完全沒(méi)有干擾。因為采集波長(cháng),有機相初始比例及最終比例等因素,都可能會(huì )對干擾峰的出現產(chǎn)生影響。 圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),侵刪 實(shí)際工作中,色譜工作者遇到的最大困難是如何識別判斷干擾峰屬于哪一類(lèi)。由于找不清問(wèn)題根源,所以也就難以有針對性的解決問(wèn)題。下面為大家簡(jiǎn)單分享一下解決干擾峰的小經(jīng)驗: 首先,判斷干擾峰是來(lái)自系統還是供試品。此時(shí)需要運行兩次采集:只運行梯度與正常進(jìn)樣。如果只運行梯度,未進(jìn)樣品,依然有干擾峰,這種情況下多半是系統所致,此時(shí)解決方向應針對液相體系,而不是針對供試品。鑒于有些型號的儀器,如果不進(jìn)樣,不會(huì )執行進(jìn)樣的動(dòng)作。因此,對于此類(lèi)儀器,建議執行正常進(jìn)樣與減少進(jìn)樣量?jì)纱尾杉?,根據干擾峰的大小來(lái)判斷是系統原因還是供試品原因。 其次,調查儀器使用記錄,與實(shí)驗人員交流。一般建議查看儀器使用記錄,了解近期運行哪些方法以及這些方法的流動(dòng)相組成。查看完相關(guān)記錄后,再跟實(shí)驗人員交流,了解其操作過(guò)程。比如,對于A(yíng)通道滋生細菌問(wèn)題,我們可以通過(guò)儀器使用記錄發(fā)現,出現干擾峰的儀器近一周都是在運行同一個(gè)方法。實(shí)驗記錄顯示,此方法的流動(dòng)相為0.1%的磷酸水溶液,因此可能是系統滋生細菌所致。但實(shí)驗人員告知,每天晚上都會(huì )用有機相沖洗色譜柱,不可能滋生細菌。再次詢(xún)問(wèn)得知,實(shí)驗人員每晚的沖洗是切換成C通道執行,而A通道卻一直在0.1%的磷酸水溶液中。因此,切換通道沖洗系統這種不規范操應盡量避免。 第三,采取單因素試驗解決問(wèn)題。每次只改變一個(gè)因素,逐步找到干擾峰的來(lái)源。此類(lèi)做法看似比較費時(shí)費力,但卻讓色譜工作者對各類(lèi)色譜問(wèn)題產(chǎn)生原因有理性認知,增強了色譜工作者解決問(wèn)題能力,有助于后期問(wèn)題的解決排查。 最后,對單因素排查出的解決方案進(jìn)行驗證,將問(wèn)題重現。如果根據單因素變量找到的解決方案無(wú)法將問(wèn)題重現,很有可能排查出的影響因素并不是問(wèn)題真正的根源,需繼續排查。能夠重現問(wèn)題,問(wèn)題才算解決,方可將其關(guān)閉,不再研究。