01 試劑的原因
02 樣品的原因
我們發(fā)現(xiàn),很多用戶會(huì)誤認(rèn)為:只要被測(cè)物的主要成分相同,方法就是通用的。但實(shí)際上,色譜的根本目的是分離。即使主要被測(cè)成分相同,只要樣品中其他組分存在差異(不僅包括被測(cè)雜質(zhì),還包括輔料、基質(zhì)、溶劑等),對(duì)色譜條件的要求就會(huì)不同。
這也是我們經(jīng)常看到原料藥與制劑在前處理方法和檢測(cè)方法上存在顯著差異的原因之一。由此可見,當(dāng)樣品發(fā)生改變時(shí),原有的色譜條件往往不再適用,常見影響包括:
? 樣品溶劑或進(jìn)樣體積的變化,會(huì)引入不同程度的溶劑效應(yīng);
? 輔料、基質(zhì)種類或含量的變化,不僅會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果,甚至可能對(duì)色譜柱造成直接損傷;
(這也是為什么在制劑分析和食品分析中,盡管前處理過程復(fù)雜繁瑣,但相關(guān)色譜柱的使用壽命仍普遍偏低的原因之一);
? 研發(fā)階段的反應(yīng)液,其組成和濃度差異極大,檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)波動(dòng)也就不足為奇。
03 儀器的原因
儀器是色譜系統(tǒng)中最昂貴的組成部分,目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)室使用的也都是進(jìn)口品牌設(shè)備,因此我們往往對(duì)其信任度較高,進(jìn)而容易忽略由儀器帶來的差異。
但不可否認(rèn),幾乎所有從業(yè)者都遇到過這樣的情況:更換一臺(tái)儀器,或同一臺(tái)儀器經(jīng)過維修后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)生變化。
1. 死體積
死體積的負(fù)面影響大家已較為熟悉,這里不再贅述。在此特別分享一個(gè)在實(shí)際應(yīng)用中觀察到的“特殊現(xiàn)象":當(dāng)從進(jìn)樣器到色譜柱入口的死體積較大時(shí),樣品與流動(dòng)相在這一段中的混合會(huì)更加充分,從而在一定程度上削弱溶劑效應(yīng)。
而如今的新型儀器普遍追求更小的死體積,這也是為什么新型號(hào)儀器有時(shí)反而更容易出現(xiàn)溶劑效應(yīng)的原因之一。
2. 實(shí)際流動(dòng)相比例
在等度條件下,色譜柱內(nèi)環(huán)境保持不變,只要儀器提供的溶劑比例足夠準(zhǔn)確,通常不會(huì)產(chǎn)生明顯問題。獲取流動(dòng)相的方式主要有兩種:
1)人工配置 + 單相運(yùn)行
這種方式只要操作規(guī)范,一般具有良好的穩(wěn)定性。
2)儀器在線混合
不同設(shè)計(jì)的儀器在在線混合溶劑時(shí),實(shí)際輸出的比例可能存在差異:低壓混合系統(tǒng)在某些相比例較小時(shí),誤差會(huì)明顯增大;此外,不同儀器泵模塊的設(shè)計(jì)及混合邏輯差異,也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際輸出的溶劑比例不同(例如部分采用校正因子,部分采用預(yù)壓縮技術(shù))。
3. 梯度條件下的復(fù)雜性
在梯度條件下,問題會(huì)顯著放大。由于色譜柱內(nèi)的流動(dòng)相環(huán)境是連續(xù)變化的,且同一時(shí)刻柱內(nèi)不同位置的環(huán)境并不一致,因此,只有嚴(yán)格控制每一時(shí)刻的柱內(nèi)環(huán)境,才能獲得理想的重現(xiàn)性。
這就要求:輸送至色譜柱入口的溶劑比例與流速,必須與時(shí)間嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng)。
其中,流速之所以重要,是因?yàn)樗苯佑绊懱荻冗^程中柱內(nèi)環(huán)境的變化速率;而在等度條件下,由于選擇性保持不變,微小的流速差異通常不會(huì)顯著影響結(jié)果。
4. 梯度“并非你看到的那樣"
需要特別注意以下幾點(diǎn):
1)梯度延遲
我們?cè)谔荻缺碇性O(shè)置的參數(shù),控制的是儀器各模塊執(zhí)行動(dòng)作的時(shí)間,而并非流動(dòng)相真正到達(dá)色譜柱入口的時(shí)間。
2)梯度并非真正連續(xù)
盡管方法中設(shè)定的梯度曲線是連續(xù)平滑的(無論是線性還是曲線),但由于液相系統(tǒng)采用往復(fù)式柱塞泵,在單次沖程中輸出的溶劑比例是固定的,因此實(shí)際梯度變化呈現(xiàn)為“階梯狀",而非真正連續(xù)變化。
3)不同儀器 = 不同梯度曲線
結(jié)合不同泵模塊設(shè)計(jì)及控制邏輯的差異,不同儀器實(shí)際輸出的梯度曲線必然存在差別。在緩梯度方法中,這種差異往往會(huì)被進(jìn)一步放大。
04 色譜柱的原因
首先聲明,雖然月旭作為老牌色譜柱生產(chǎn)廠家,但由于色譜行為高度微觀,且目前理論體系仍不完善,接下來的討論主要基于宏觀參數(shù)與理論分析,更多是為大家提供一種分析思路。
1. 柱管
雖然柱管設(shè)計(jì)對(duì)色譜柱性能具有重要影響,但由于其各組件加工相對(duì)成熟,因此質(zhì)量波動(dòng)通常較小。在未更換柱管型號(hào)的情況下,其對(duì)色譜行為的影響一般有限。
2. 填料
(以下討論均基于控制變量前提,不再逐一說明)
我們從填料的常見參數(shù)來進(jìn)行分析:
金屬含量:晶格中的金屬元素會(huì)影響硅膠的晶體結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響表面硅醇基的活性,其變化會(huì)對(duì)后續(xù)鍵合過程以及使用過程中的色譜行為產(chǎn)生影響,因此需要嚴(yán)格控制。
但對(duì)于某些對(duì)金屬高度敏感的化合物(如螯合劑),即使是金屬殘留的微小變化,也可能帶來顯著影響,需要特別關(guān)注。
粒徑分布:粒徑分布對(duì)色譜性能影響顯著,但這種影響具有普適性,即會(huì)體現(xiàn)在所有被測(cè)物上。因此,通過標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)試通??梢杂行ёR(shí)別該類問題。
孔徑:標(biāo)稱孔徑為平均值,實(shí)際孔結(jié)構(gòu)在尺寸與形狀上均存在差異。只要被測(cè)物分子尺寸不足以在進(jìn)出孔道時(shí)產(chǎn)生明顯阻力,孔徑在一定范圍內(nèi)的變化通常不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生顯著影響;對(duì)于大分子化合物,建議選擇更大孔徑的色譜柱。
比表面積:比表面積越大,吸附面積越大,對(duì)應(yīng)的保留能力也越強(qiáng)。在鍵合密度不變的前提下,等度條件下選擇性通常不會(huì)改變,僅表現(xiàn)為保留時(shí)間的變化。
