高效液相色谱的常见问题分析
6 f: M0 ]9 \. T+ n% P. o: a4 a1. 涡流扩散(Eddy diffusion)
5 w3 s! O z0 L 原因和解决方法:流动相碰到较大的固体颗粒,就像流水碰到石头一样产生涡流。如果柱装填得不均匀,有的部分松散或有细沟,则流动相的速度就快;有的部位结块或装直紧密则流就慢,多条流路有快有慢,就使区带变宽。因此,固相载体的颗粒要小而均匀,装柱要松紧均一,这样涡流扩散小,柱效率高。
0 g; S. B6 u) X$ R6 W5 X$ S
2. 分子扩散(Molecular diffusion)
* ^+ g+ S+ G( z& H 原因和解决方法:分子扩散就是物质分子由浓度高的区域向浓度低的区域运动,也称纵向分子扩散。要减少分子扩散就要采用小而均匀的固相颗粒装柱。同时在操作时,如果流速太慢,被分离物质停留时间长,则扩散严重。
) R x: `! X$ |4 {4 B e ~: o
3. 质量转移(Mass transfer)
0 ]" k+ V3 }: s- f; W
原因和解决方法:被分离物质要在流动相与固定相中平衡,这样才能形成较窄的区带。在液相色谱中,溶质分子要在两个液相之间进行分配,或在固相上被吸附和解吸附均需要一定的时间。当流速快时,转移速度慢,来不及达到平衡动相就向前移,这各物质的非平衡移动,使区带变宽。
: H4 O7 `% R3 }/ b+ G4. 动相流速
! ^$ a) H) W: S; Q
原因和解决方法:当流速太低时,分子扩散严重,特别是在气相色谱中尤为突出。如将理论塔板高度对流速作图,理论塔板高度随流速增加而急速下降,当达到最低值时,流速再加大则质量转移起主要作用,理论塔板高度又加大。在高效液相色谱中,流速稍快影响不大,但在凝胶过滤色谱中,因为物质要渗透到凝胶内部,所以质量转移影响大,流速加大会降低柱效率。
( B! E8 U$ n8 E* j: n
5. 固定相颗粒太小
" V8 X- [1 \5 ^2 S# m; K# P
原因和解决方法:固定相颗粒越小柱效率越高,对流动相流动的阻力越大,需要加大压力才能使它流动。
+ N4 Z- F4 _" w1 B- v6. 峰拖尾
- u+ ^' \- P, `+ Q: E1 A/ O* p3 ^ 原因和解决方法:
6 E& E; @( |7 W! p, V6 y% s
(1) 筛板阻塞,反冲色谱柱 ,更换进口筛板 ,更换色谱柱 ;
* X) r, s$ H( }
(2) 色谱柱塌陷,填充色谱柱;
3 x' ~- A! R0 s! ^# E
(3) 干扰峰,使用更长的色谱柱,改变流动相或更换色谱柱;
& z1 ]- F( |" t: q( z& h4 v/ ^
(4) 流动相PH选择错误 调整PH值。对于碱性化合物,低PH值更有利于得到对称峰;
; {0 D8 J: d/ Q* K" N(5) 样品与填料表面的溶化点发生反应,加入离子对试剂或碱性挥发性修饰剂,更改色谱柱。
8 x0 |, ?% c! j$ f5 P% S
7. 峰分叉
; c& w6 j, F/ I- l
原因和解决方法:
; I. | J5 X# f& e4 I- q& E(1) 保护柱或分析柱污染,取下保护柱再进行分析,如果必要更换保护柱,如果分析柱阻塞,拆下来清洗,如果问题仍然存在,可能是柱子被强保留物质污染,运用适当的再生措施,如果问题仍然存在,入口可能被阻塞,更换筛板或更换色谱柱,
# n- d+ y+ V+ ?0 F
(2) 样品溶剂不溶于流动相 ,改变样品溶剂,如果可能采取流动相作为样品溶剂。
c! Y5 o; k# G J/ D
8. 早出的峰变形
7 U* L) @6 P+ U+ ] H$ t
原因和解决方法:
2 k, G4 y9 o1 G- {2 `
样品溶剂选择不恰当,减少进样体积,运用低极性样品溶剂。
9 s/ k9 N. z1 Q( l) x% v- d& C9. 早出的峰拖尾程度大于晚出的峰
5 e$ h& O, E$ u9 C( Q 原因和解决方法:
) s7 K* A9 Z8 R) J: ]* V
柱外效应,调整系统连接(使用更短、内径更小的管路),使用小体积的流通池。
: n* x7 `8 R/ m10. K’增加时,脱尾更严重
: {: Z7 ~; ?% x0 {& K$ b9 p% R 原因和解决方法:
) R" D# q5 w; ]# ]3 Y5 o(1) 二级保留效应,反相模式,加入三乙胺(或碱性样品),加入乙酸(或酸性样品) ,加入盐或缓冲剂(或离子化样品),更换一支柱子;
0 M. }" ^. p8 W. c7 `9 q9 L
(2) 二级保留效应,正相模式,加入三乙胺(或碱性样品),加入乙酸(或酸性样品) ,加入水(或多官能团化合物),试用另一种方法;
. ^9 V0 |1 M+ R5 S( X(3) 二级保留效应,离子对,加入三乙胺(或碱性样品)。
, N4 ^6 R d0 W: f) r+ I
11. 酸性或碱性化合物的峰拖尾
1 ~6 @' e5 B! N5 C4 z% K2 g 原因和解决方法:
4 `. P; ^& \% z* L) _ S 缓冲不合适,使用浓度50-100mM的缓冲液,使用Pka等于流动相PH值的缓冲液。
{& R/ k! B: Z+ Q5 h- }- f$ p
12. 额外的峰
, G, {+ [; g/ B I
原因和解决方法:
4 {0 v4 m) Z/ _# }5 Q
(1) 样品中有其他组份,正常;
% K: x: e% \. f: ]; k# ^" K+ D0 x(2) 前一次进样的洗脱峰,增加运行时间或梯度斜率 ,提高流速;
% L/ j2 Y6 n- A% @
(3) 空位或鬼峰,检查流动相是否纯净,使用流动相作为样品溶剂,减少进样体积。
3 T) h1 S6 R, n2 u& m( w13. 保留时间波动
) A# `# X( E j2 J& x2 C6 R" G 原因和解决方法
4 d% K: }' D& b+ k2 E* f6 H7 G(1) 温控不当,调好柱温;
" e0 P$ P$ }* o; b(2) 流动相组分变化,防止变化(蒸发、反应等);
" u: [0 K- @4 f. F1 n$ F(3) 色谱柱没有平衡,在每一次运行之前给予足够的时间平衡色谱柱。
6 D4 W) q8 T0 i
14. 保留时间不断变化
$ t* r% ^4 A& q2 U! O( o 原因和解决方法:
1 M( }5 c3 Z. T2 f' @# o- U(1) 流速变化,重新设定流速 ;
9 f6 }6 ~9 V, C, Q9 Q4 v( x(2) 泵中有气泡 ,从泵中除去气泡 ;
E: T0 i, r8 s( v0 G" B, ~2 P
(3) 流动相选择不恰当 ,更换合适的流动相,选择合适的混合流动相。
8 N! f; u1 M, K. R& ]15. 基线漂移
" A4 O, D5 v! p* l3 f& ^/ d 原因和解决方法:
$ x3 r5 I, L! j' b- j* h+ }2 d(1) 柱温波动,(即使是很小的温度变化都会引起基线的波动,通常影响示差检测器、电导检测器、较低灵敏度的紫外检测器或其它光电类检测器), 控制好柱子和流动相的温度,在检测器之前使用热交换器图;
! k1 E. k9 z0 Q. K(2) 流动相不均匀,(流动相条件变化引起的基线漂移大于温度导致的漂移),使用HPLC级的溶剂,高纯度的盐和添加剂。流动相在使用前进行脱气,使用中使用氦气;
" q8 z& w' f1 S0 T% l(3) 流通池被污染或有气体,用甲醇或其他强极性溶剂冲洗流通池,如有需要,可以用1N的硝酸不要用盐酸);
5 w* Q; u6 ?. M( {7 j% h5 i
(4) 检测器出口阻塞,(高压造成流通池窗口破裂,产生噪音基线),取出阻塞物或更换管子,参考检测器手册更换流通池窗;
. F$ E4 S2 G P M$ j; w f! F(5) 流动相配比不当或流速变化,更改配比或流速,为避免这个问题可定期检查流动相组成及流速;
! k' {; X) g: T, j! k(6) 柱平衡慢,特别是流动相发生变化时,用中等强度的溶剂进行冲洗,更改流动相时,在分析前用10-20倍体积的新流动相对柱子进行冲洗;
1 k" n( p `" i1 [% v0 ?(7) 流动相污染、变质或由低品质溶剂配成,检查流动相的组成,使用高品质的化学试剂及HPLC级的溶剂;
+ \* E! c) u8 Y- g/ W4 l(8) 样品中有强保留的物质(高K’值)以馒头峰样被洗脱出,从而表现出一个逐步升高的基线, 使用保护柱,如有必要,在进样之间或在分析过程中,定期用强溶剂冲洗柱子;
! m9 b( x0 a8 Q2 R& S6 \(9) 使用循环溶剂,但检测器未调整,重新设定基线,当检测器动力学范围发生变化时,使用新的流动相;
2 i+ T3 a" v2 z, K* i
(10) 检测器没有设定在最大吸收波长处,将波长调整至最大吸收波长处。
2 Y& [- U! d* {) @& p( P* z, P16. 基线噪音(规则的)
( \% q( m6 ]/ e 原因和解决方法:
3 p: G% U$ s8 a* c
(1) 在流动相、检测器或泵中有空气,流动相脱气,冲洗系统以除去检测器或泵中的空气;
+ S: Y: ^' T4 v' L; E3 [(2) 漏液,检查管路接头是否松动,泵是否漏液,是否有盐析出和不正常的噪音,如有必要,更换泵密封;
# _& v) ~: O9 v" w8 q6 |9 s(3) 流动相混合不完全,用手摇动使混合均匀或使用低粘度的溶剂;
8 O$ ]6 i) @, j7 l# t$ z% c. ^) W
(4) 温度影响(柱温过高,检测器未加热),减少差异或加上热交换器;
# A) K6 K$ a) K9 n
(5) 在同一条线上有其他电子设备 断开LC、检测器和记录仪,检查干扰是否来自于外部,加以更正;
, }* t& C4 W: `1 y" c" t+ y
(6) 泵振动,在系统中加入脉冲阻尼器。
- {- I( H1 I9 O7 w% ~( k
17. 基线噪音(不规则的)
, r* p( E* ? ` 原因和解决方法:
' s. E6 E, F1 }& q
(1) 漏液,检查接头是否松动,泵是否漏液,是否有盐析出和不正常的噪音,如有必要,更换密封,检查流通池是否漏液;
9 j5 d. D0 [. f; ^/ O(2) 流动相污染、变质或由低质溶剂配成 ,检查流动相的组成;
1 u6 b5 m* D, x0 b) {(3) 流动相各溶剂不相溶,选择互溶的流动相;
/ _+ U& ^' F, `7 |# u
(4) 检测器/记录仪电子元件的问题,断开检测器和记录仪的电源,检查并更正;
0 c2 @0 U D. x" l [, p- i/ }(5) 系统内有气泡,用强极性溶液清洗系统;
( X) Z2 t, N, S& S* e! k, J(6) 检测器内有气泡 ,清洗检测器,在检测器后面安装背景压力调节器;
' [0 ]! @: M& H# I/ R! b8 K
(7) 流通池污染(即使是极少的污染物也会产生噪音),用1N的硝酸(不能用磷酸)清洗流通池;
. Q: Z& p' w( S' T. z5 C/ U5 n% s(8) 检测器灯能量不足,更换灯;
: O7 e7 ~ L& h(9) 色谱柱填料流失或阻塞,更换色谱柱;
# s: \3 O( b$ i# F(10) 流动相混合不均匀或混合器工作不正常,维修或更换混合器,在流动相不走梯度时,建议不使用泵的混合装置。
. y* K% e* ^, e' ]* x7 p
18. 宽峰
+ v! f! r2 @% y0 L 原因和解决方法:
+ l/ _6 i5 ?1 ]6 Z2 J& n
(1) 流动相组成变化,重新制备新的流动相 ;
2 N' @, i' l' ]* ~* z4 k
(2) 流动相流速太低,调节流速;
- O1 Q" j$ g: H: o7 X: O
(3) 漏液(特别是在柱子和检测器之间),检查接头是否松动、泵是否漏液、是否有盐析出以及不正常的噪音,如果必要更换密封;
& ?$ o! ]4 ~9 [9 e: V$ ]
(4) 检测器设定不正确, 调整设定;
8 G! ?6 T4 d# b7 ^' U(5) 柱外效应影响, 柱子过载,检测器对反应时间或池体积响应过大,柱子与检测器之间的管路太长或管路内径太大,记录仪响应时间太长 ,小体积进样(例如:10ul而不是100ul)以1:10或1:100的比例稀释样品, 减少响应时间或使用更小的流通池,使用内径为0.007-0.01的短管路,减少响应时间;
4 O" ~# S% q$ P8 S(6) 缓冲液浓度太低,增加浓度 ;
% e* \: o* u6 J# V1 P' U(7) 保护柱污染或失效 ,更换保护柱 ;
. z2 \/ f/ r/ V$ k4 e
(8) 色谱柱污染或失效,塔板数较低,更换同样类型的色谱柱,如果新柱子可以提供对称的色谱峰,则用强溶剂冲洗旧柱子;
8 L U- C0 t6 {$ e/ ?" S
(9) 柱入口塌陷,打开柱入口,填补塌陷或更换柱子;
* ^; S# G F# P# m2 g. j0 a(10) 呈现两个或多个未被完全分离的物质的峰,选择其它类型的色谱柱以改善分离效果 ;
; @' d! C! l$ p& H(11) 柱温过低,提高柱温,除非特殊情况,温度不宜超过75℃ 12、检测器时间常数太大,使用较小的时间常数;
% x. X0 t& p0 O; W) n19. 分离度降低
, L9 R" \" W' t) B
原因和解决方法:
8 }: U+ Z5 X8 {5 W J4 s: p8 v( P6 p
(1) 流动相污染或变质(引起保留时间变化),重新配置流动相 ;
7 {* n4 A' z7 ?; W4 }# _
(2) 保护柱或分析柱阻塞图 ,去掉保护柱进行分析,如果必要则更换保护柱,如果分析柱阻塞,可进行反冲,如果问题仍然存在色谱柱可能被强保留的污染物损坏,建议使用恰当的再生程序,如果问题仍然存在,进口可能阻塞了,更换入口处的筛板或更换色谱柱。
+ u: f0 f: N: b3 [20. 所有的峰面积都太小
' j$ ~, H) V. v. v/ d6 E5 D 原因和解决方法:
9 [6 {) V p. \. c* E3 e }
(1) 检测器衰减设定过高,减少衰减的设定;
3 M5 q# ~/ J6 @& `' o
(2) 检测器时间常数设定太大,设定较小的时间常数;
1 [( I) U9 D" [& p6 z(3) 进样量太少,增大进样量;
1 H/ S3 e# k8 d( ^
(4) 记录仪连接不当,使用正确的连接。
& O! r' a' i0 Y: n: H* P21. 所有的峰面积都太大
0 q% H* o: q g* J0 @6 Q
原因和解决方法:
) d" b6 [5 p' R+ s" Q+ ]% {0 a(1) 检测器衰减设定过低,采取较大的衰减;
# J! U0 c$ m3 N, r: Q0 H(2) 进样过多,减少进样量 ;
: g% n7 j4 q" k
(3) 记录仪连接不正确,正确连接记录仪。