液相色谱系统的许多问题都能在谱图上反映出来。其中有一些问题可以通过改变设备参数得到解决;而有些问题必须通过修改操作程序来解决。本文汇总了一些关于液相色谱图谱问题的解决办法,这些办法也许能更有效的帮你解决问题。
1峰拖尾
原因和解决方法
1、筛板阻塞
a、反冲色谱柱
b、更换进口筛板
c、更换色谱柱
2、色谱柱塌陷
填充色谱柱
3、干扰峰
a、使用更长的色谱柱
b、改变流动相或更换色谱柱
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
5、样品与填料表面的溶化点发生反应
a、加入离子对试剂或碱性挥发性修饰剂
b、更改色谱柱
2峰前延
原因和解决方法
1、柱温低
升高柱温
2、样品溶剂选择不恰当
使用流动相作为样品溶剂
3、样品过载
降低样品含量
4、色谱柱损坏
更换色谱柱
3峰分叉
原因和解决方法
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。
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。
4峰变形
原因和解决方法
1、样品过载
减少样品载量
5早出的峰变形
原因和解决方法
1、样品溶剂选择不恰当
a、减少进样体积
b、运用低极性样品溶剂
6早出峰拖尾程度大于晚出峰
原因和解决方法
1、柱外效应
a、调整系统连接(使用更短、内径更小的管路)
b、使用小体积的流通池
7K’增加时,脱尾更严重
原因和解决方法
1、二级保留效应,反相模式
a、加入三乙胺(或碱性样品)
b、加入乙酸(或酸性样品)
c、加入盐或缓冲剂(或离子化样品)
d、更换一支柱子
2、二级保留效应,正相模式
a、加入三乙胺(或碱性样品)
b、加入乙酸(或酸性样品)
c、加入水(或多官能团化合物)
d、试用另一种方法
3、二级保留效应,离子对
加入三乙胺(或碱性样品)
8酸性或碱性化合物的峰拖尾
原因和解决方法
1、缓冲不合适
a、使用浓度50-100mM的缓冲液
b、使用Pka等于流动相PH值的缓冲液
9额外的峰
原因和解决方法
1、样品中有其他组份
2、前一次进样的洗脱峰
a、增加运行时间或梯度斜率
b、提高流速
3、空位或鬼峰
a、检查流动相是否纯净
b、使用流动相作为样品溶剂
c、减少进样体积
10保留时间波动
原因和解决方法
1、温控不当
调好柱温
2、流动相组分变化
防止变化(蒸发、反应等)
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
11保留时间不断变化
原因和解决方法
1、流速变化
重新设定流速
2、泵中有气泡
从泵中除去气泡
3、流动相选择不恰当
a、更换合适的流动相
b、选择合适的混合流动相
12基线漂移
原因和解决方法
1、柱温波动
控制好柱子和流动相的温度,在检测器之前使用热交换器
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。
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)
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。
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。
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。
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
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。
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。
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
13基线噪音(规则的)
原因和解决方法
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。
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。
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
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
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。
6、泵振动
在系统中加入脉冲阻尼器
14基线噪音
原因和解决方法
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。
2、流动相污染、变质或由低质溶剂配成
检查流动相的组成。
3、流动相各溶剂不相溶
选择互溶的流动相
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。
5、系统内有气泡
用强极性溶液清洗系统
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
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
8、检测器灯能量不足
更换灯
9、色谱柱填料流失或阻塞
更换色谱柱
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
15宽峰
原因和解决方法
1、流动相组成变化
重新制备新的流动相
2、流动相流速太低
调节流速
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。
4、检测器设定不正确
调整设定
5、柱外效应影响
a、柱子过载
b、检测器对反应时间或池体积响应过大
c、柱子与检测器之间的管路太长或管路内径太大
d、记录仪响应时间太长
6、缓冲液浓度太低
增加浓度
7、保护柱污染或失效
更换保护柱
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。
9、柱入口塌陷
打开柱入口,填补塌陷或更换柱子
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
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
16分离度降低
原因和解决方法
1、流动相污染或变质(引起保留时间变化)
重新配置流动相
2、保护柱或分析柱阻塞
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。
17所有的峰面积都太小
原因和解决方法
1、检测器衰减设定过高
减少衰减的设定
2、检测器时间常数设定太大
设定较小的时间常数
3、进样量太少
增大进样量
4、记录仪连接不当
使用正确的连接
18所有的峰面积都太大
原因和解决方法
1、检测器衰减设定过低
采取较大的衰减
2、进样过多
减少进样量
3、记录仪连接不正确
正确连接记录仪
高压输液泵是液相色谱仪的关键部件,其作用是将流动相以稳定的流速或压力输送到色谱系统。对于带在线脱气装置的色谱仪,流动相先经过脱气装置再输送到色谱柱。输液泵的稳定性直接关系到分析结果的重复性和准确性。
高压液相色谱仪对高压输液泵的基本要求如下:
1、流量准确可调
对一般的分析工作而言,流动相的流速在0.5~2mL/min,输液泵的最大流量一般为5~10mL/min。输液泵的流量控制精度通常要求小于±0.5%。输液泵必须能精确地调节流动相流量,这样可以通过电子线路调节电极转速或冲程长短来实现。流量的测定通常采用热脉冲流量计。
2、耐高压
高效液相色谱柱是将很细颗粒的填料,在高压下填充到柱管中,为了保证流动相以足够大的流速通过色谱柱,需要足够高的柱前压。通常要求泵的输出压力达到30~60MPa的高压。
3、液流稳定
输液泵输出的液流应无脉动,或配套脉冲抑制器。
4、泵的死体积小
为了快速更换溶剂和适于梯度洗脱,泵的死体积通常要求小于0.5mL。泵的结构材料应耐化学腐蚀。
在器微型化过程中,尺寸的缩小不仅要考虑材料的性质和制造上的可能,还要从原理上考虑尺寸缩小后所带来的一系列问题。这些问题包括:
(1)分离系统中被分配的分子个数是否大于106,因为只有大于106才能得到符合统计结果的数据;
(2)因分离通道尺寸缩小,自然提高了单位柱长的效率,但是总长度的减少可能使总分离效能远低于常规;
(3)对于质量敏感型检测器,经过分离柱后单位时间内到达检测器的分子个数是否满足检测原理所要求的最小数目;
(4)对于浓度型检测器,到达检测池的分子数目是否能满足符合统计规律的分子数目;
(5)检测微区内的外加能量密度是否超过被检测分子所能承受的极限;
(6)微量流动相的输送与控制;
(7)因材料尺寸的缩小,表面层氧化或腐蚀对器件功能的影响。最后,色谱仪器微型化所带来的好处不仅仅是单位长度分离效率的提高,而是总分离能力的保持甚至提高;不仅仅是分离系统或某个部件的微型化,而是整体的微型化;不仅仅是质量灵敏度的提高,而是浓度灵敏度的保持或提高;不仅仅是能量和物质的低消耗,而是使用的方便和友好;不仅仅是整体尺寸的缩小,更重要的是整机的稳定性和可靠性的提高!
下面分别讨论上述7个问题。
(1)色谱分离的基本原理是有符合统计规律数目的分子群经过不断的两相分配和分子碰撞,利用其分配系数的差异来达到分离的目的。这是一个宏观参数。当分子数目低于这个数目时,就会偏离统计规律而出现所谓的涨落现象。分子数目越少,涨落现象越严重。当分子数目低于103个时,已没有准确的色谱保留规律,因此也就失去了宏观意义下的分离规律。一般地,保证符合统计规律的分子数目是106个。
例如内径30μm的填充毛细管液相色谱(μ2HPLC)柱或毛细管电泳柱,若分别保持10万/m和40万/m的分离柱效,直接进样时不过载的进样量分别为40pL(1pL=10-12L)和115pL,分子总数分别是112×1012~112×1014和415×1010~415×1012。样品中含量低至1~0.01μL/L(对μ2HPLC)或低至20~0.2μL/L(对CE)的组分就不能满足106个分子的数目要求,分离过程中就会出现上述问题。所以,上述分离系统对浓度高于这个指标的样品分离时可以有重复的保留时间。如果考虑检测方面的限制[参见下述的(3)和(4)>,痕量分析中用粗内径的填充色谱柱总是优于微型色谱柱。
为了能进行痕量分析,微型分离分析系统往往采用样品预浓缩技术以补偿浓度灵敏度的不足。但为此而发展的技术也同样适用于常规分离分析系统,同样可以提高常规仪器的灵敏度,除非样品量受到严格限制。
(2)45年前的色谱柱理论已经指出,毛细管开口柱的内径越小,或填充柱的填料粒度越小,色谱柱的分离效率就越高。毛细管电泳亦然,只是理论上有些不同,如有散热问题和塞子流型的特点。微型化中普遍采用的细内径分离柱并不是微型仪器的专利,所能达到的高柱效也不是最近才认识到的。如果在现有常规仪器中使用这种等效内径的色谱柱,再适当改进进样技术和检测器,就会有与微型色谱或芯片电泳同样的单位柱长的柱效,同时还可以有极高的总分离效能,因为常规仪器中分离柱的长度很少受限,而高的分离效能才是真正有意义的。所以,微型色谱和芯片毛细管电泳用短分离柱而有快速分离的特点,并不是它真正的优点,因为用同样尺寸的分离柱可以分别在常规色谱和毛细管电泳上实现同样的效果。