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液相色谱柱的选择方法

嘉峪检测网        2020-07-07 10:35

1.HPLC色谱分离模式的选择

 

在建立化合物的HPLC方法时,可以首先根据化合物的分子量大小,极性大小及PKa,选择合适的分离模式,在适当的分离模式下去再去优化同类的色谱柱及流动相。化合物分子量<2000Da时,可根据图1来选择:

液相色谱柱的选择方法

图1 分子量<2000Da的分离模式

 

化合物分子量>2000Da时,可按图2来选择

液相色谱柱的选择方法

图2分子量>2000Da的分离模式

 

2.反相键合相色谱柱性能影响因素

对于大部分小分子化合物来说都可以选择键合相的反相色谱,下面先分析反相键合相色谱柱性能的影响因素,只有了解影响色谱柱性能的因素,才能结合目标分析物的性质、需要达到的分析效果及实验室条件来选择适合的色谱柱。

 

2.1 影响色谱柱性能的物理参数:

⑴硅胶纯度

硅胶纯度和残留金属离子浓度,硅胶的杂质会影响化合物的峰形,硅胶表面的金属含量高会影响碱性化合物的峰形,发生拖尾。

⑵色谱柱尺寸

填料床的长度和内径,增加色谱柱长度,可以提高分辨率;宽柱径,提高载样量。

⑶颗粒形状及粒径

球型或不规则形,球形颗粒柱效高、重现性好、柱床结构均匀,不规则形柱床结构不均匀、流动相线速度不均匀,容易谱带展宽;平均颗粒直径,粒径越小,柱效越高,柱压也越高。粒径分布越广则柱效越低。

⑷颗粒表面积

颗粒外表面和内部孔表面的总和,以m2/g表示,相对而言高表面积对样品具有较强的保留能力,更大的柱容量和分离度。而低表面积能更快达到平衡状态,更适合梯度洗脱程序。

⑸孔径

颗粒的孔或腔的平均尺寸,范围是80~300Å,大孔径的填料颗粒可以延长大分子溶质在填料表面的滞留时间,改善分离,所以大孔径填料适合分离大分子化合物或者水动力体积较大的分子。

被测物分子量

推荐使用的填料孔径

<3000

60~130Å

3000~10000

125~200Å

>10000

300~1000Å

非常大

无孔填料

 

2.2 影响色谱柱性能的化学因素

⑴键合类型及键合相

键合相分子与基体单点相连为单体键合,这种键合方式可以提高传质速率,缩短柱平衡时间,聚合体键合为键合相分子与基体多点相连,这种建和方式可以增加色谱柱稳定性,增加载样量;键合相不同会直接影响化合物的保留行为。

⑵碳覆盖率

高碳覆盖率可以提高分辨率和重现性,但分析时间长。

液相色谱柱的选择方法

图 3高低碳覆盖率

⑶封端

硅胶键合相填料中有部分未封端的残留硅羟基,如图封端可以减轻待测组分与硅胶表面残留的酸性硅羟基反应,改善保留和峰形,这对于碱性化合物尤其重要。

液相色谱柱的选择方法

图4 硅胶键合相填料

3.反相键合相色谱柱的选择

3.1 重现国标文献中方法

选择色谱柱粒径、比表面积、基质表面特性、键合类型等相似的色谱柱,或者利用USP网站及一些色谱柱选择软件,如“column selector for acd/chemsketch”来查询相似系数。选择相似系数高的色谱柱。 

3.2 建立新化合物分离分析方法的色谱柱选择

根据目标分析物的分子量大小、溶解性、Pka值,以及分离要求、仪器、成本等各方面来选择色谱柱。

⑴粒径(1.7μm、3μm、5μm等),根据分析时间要求(粒径小,分析速度快)、灵敏度、仪器(粒径越小,压力越高)、价格等来选择

⑵比表面积,高比表面积有助于分离,低比表面积更适合梯度洗脱程序

⑶孔径,大分子化合物适合大孔径,在保证比表面积的前提下,选择孔径大的。

⑷键合相的选择

 

下图是常见的化学键合相及其运用范围。

 

液相色谱柱的选择方法

图5 化学键合相的类型及其应用范围

 

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来源:Pharmaguider