本道AV无码一区二_92日韩国产精品无码视频_99热国产精品五月天_亚洲欧美视频一区二区三区

您現(xiàn)在的位置: 首頁(yè) - - 詳細(xì)介紹

高效液相色譜硅膠柱柱效的測(cè)定研究

2014-09-02查看:

本文通過(guò)測(cè)定高效液相色譜硅膠柱柱效的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,表明所用的化合物、流動(dòng)相、流動(dòng)相流速、溫度、進(jìn)樣量、進(jìn)...
      液相色譜法是溶于液態(tài)流動(dòng)相的各組分經(jīng)過(guò)固定相時(shí),由于與固定相發(fā)生吸附、分離、離子吸引、排阻、親和等作用的大小、強(qiáng)弱不同,在固定相中滯留時(shí)間不同,從而先后從固定相中流出,達(dá)到將混合組分分離目的的方法。它的應(yīng)用,最早可追溯到20世紀(jì)初俄國(guó)植物學(xué)家茨維特(Tswett)利用碳酸鈣吸附作用分離植物色素[1];液相色譜法開(kāi)始階段是用大直徑的玻璃管柱在室溫和常壓下用液位差輸送流動(dòng)相,稱為經(jīng)典液相色譜法。高效液相色譜法(HPLC)是在經(jīng)典液相色譜法的基礎(chǔ)上,改變色譜柱填料,填料顆粒小而均勻,小顆粒具有高柱效,但也會(huì)引起高阻力,需用高壓輸送流動(dòng)相,故又稱高壓液相色譜法[2]。液相色譜十分適合分離混合樣品中的各個(gè)組分,高效液相色譜法(HPLC)針對(duì)試樣提純目的更具有分離速度快,效率高和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)越性[3]。目前,高效液相色譜法(HPLC)已在研究開(kāi)發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[4-5]。
柱效是色譜柱對(duì)色譜中兩種物質(zhì)分離能力的大小。高效液相色譜法(HPLC)柱效測(cè)定的高低,不僅反映出填料性能,有時(shí)也反映出裝填技術(shù)的好壞。所以測(cè)定柱效無(wú)論對(duì)生產(chǎn)填料或預(yù)裝柱的生產(chǎn)者,還是對(duì)使用填料或預(yù)裝柱的色譜工作者來(lái)說(shuō),都是很重要的。通過(guò)柱效的測(cè)定,生產(chǎn)者可以比較準(zhǔn)確的進(jìn)行質(zhì)量控制,色譜工作者可根據(jù)測(cè)定的柱效選擇合適的色譜柱和監(jiān)督色譜柱使用過(guò)程中是否被污染。不同的色譜柱,固然有不同的柱效;但同一根色譜柱,測(cè)定柱效使用的方法不同,例如所用的化合物、流動(dòng)相、流動(dòng)相流速、溫度、進(jìn)樣量、進(jìn)樣體積、半峰寬的測(cè)量等等不同,所得到的理論塔板數(shù)也不相同。當(dāng)然,可以對(duì)對(duì)于所測(cè)定的柱效,附上有關(guān)的實(shí)驗(yàn)條件,但是,若將柱效的測(cè)定方法趨于一致,測(cè)定條件大致相同,生產(chǎn)者和色譜工作者會(huì)更加方便。
一  實(shí)驗(yàn)部分
1  儀器和試劑
制備型高壓高效液相色譜柱(ID63×630mm)、動(dòng)態(tài)軸向加壓液壓站:聊城萬(wàn)合工業(yè)制造有限公司;制備高壓輸液泵:GLP3250;紫外—可見(jiàn)檢測(cè)器:UC-3292;Rheodyne3725i六通進(jìn)樣閥(配5ml定量環(huán));色譜工作軟件及電腦。高效液相色譜儀,高速離心機(jī),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。
二次重蒸水;正己烷,乙酸乙酯,苯,萘,乙苯(均為分析純?cè)噭?,使用前先?jīng)過(guò)整流處理再用孔徑為0.45μm的微孔濾膜過(guò)濾)。
2 試驗(yàn)方法
(1)柱效測(cè)試液的配制
準(zhǔn)確移取苯、萘、乙苯若干于10ml容量瓶中,用正己烷定容,過(guò)0.45μm微孔濾膜,即得色譜柱柱效測(cè)試液。
(2)色譜條件
流速;
進(jìn)樣體積;
柱溫:室溫;
檢測(cè)波長(zhǎng):UV254nm;
流動(dòng)相:高效液相色譜(HPLC)中,可做流動(dòng)相的溶劑很多[6],然而,日常工作中可有商業(yè)提供的溶劑卻很有限[7]。而且經(jīng)常使用二元或多元溶劑的混合物作為流動(dòng)相,以調(diào)節(jié)流動(dòng)相的極性,改變洗脫強(qiáng)度或流動(dòng)相的選擇性。本文僅作了一元流動(dòng)相正己烷和二元流動(dòng)相正己烷-乙酸乙酯(90:10)、正己烷-乙酸乙酯(80:20)的對(duì)比試驗(yàn)。
3 試驗(yàn)過(guò)程
按照上述色譜條件進(jìn)行測(cè)試,待系統(tǒng)平衡穩(wěn)定后,用色譜工作站采集色譜數(shù)據(jù),同時(shí)記錄色譜數(shù)據(jù)文件名,用其“數(shù)據(jù)處理”系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)文件并記錄色譜峰的保留時(shí)間tR和相應(yīng)色譜峰的半峰寬Y1/2。
二 結(jié)果與討論
色譜柱是高效液相色譜儀的重要組件,無(wú)論是在保證純化過(guò)程的穩(wěn)定性還是保證最終產(chǎn)物的安全性上,填充柱的制備和質(zhì)量認(rèn)證都是極為重要的步驟。柱效在衡量柱子裝填效果方面具有重要地位,通常用理論塔板數(shù)作為衡量指標(biāo),理論塔板數(shù)越大,柱效越高,分離效果越好。由Martin和Synger首先提出的塔板理論推導(dǎo)出來(lái)的理論塔板數(shù)柱效計(jì)算公式,長(zhǎng)期以來(lái)被用于評(píng)價(jià)色譜柱,至今仍在延用[3]。

tR—組分的保留時(shí)間
Y1/2—色譜峰的半峰寬度
Y—色譜峰的峰底寬度
      由以上公式可以看出影響柱效大小的直接因素是保留時(shí)間和半峰寬度或峰底寬度,因此,理論塔板數(shù)的測(cè)定值會(huì)受到所用的化合物、流動(dòng)相、流動(dòng)相流速、溫度、進(jìn)樣量、進(jìn)樣體積、半峰寬的測(cè)量等因素的影響。
1 化合物和流動(dòng)相
      測(cè)定柱效的主要實(shí)驗(yàn)條件是所用的化合物和流動(dòng)相,因?yàn)檫@兩者主要涉及保留時(shí)間的問(wèn)題,所以尤為重要。本文選擇了苯、萘、乙苯作為測(cè)定的化合物;正己烷和混合物正己烷-乙酸乙酯(90:10)、正己烷-乙酸乙酯(80:20)作為流動(dòng)相進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 不同化合物和不同流動(dòng)相的柱效

流動(dòng)相體系

實(shí)驗(yàn)柱效(N/m)

乙苯

正己烷

405268

38356

39526

正己烷-乙酸乙酯(90:10)

41598

39645

40589

正己烷-乙酸乙酯(80:20)

43589

40569

42287

2 溫度
在高效液相色譜中,柱溫影響著溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)和流動(dòng)相粘度[8]:隨著柱溫的升高,溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)增大、流動(dòng)相粘度降低,從而對(duì)保留時(shí)間、選擇性產(chǎn)生影響,因此,柱溫影響著理論塔板數(shù)的大小。華東理工大學(xué)李篤信等[9]等研究了高溫液相色譜中溫度對(duì)柱效的影響,得出柱效和溫度的關(guān)系:H=a+bT+c/T(a、b、c為常數(shù)),升溫過(guò)程中可以得到板高的一個(gè)最小值,取得最佳柱效。但是,由于受有機(jī)溶劑沸點(diǎn)的限制,高效液相色譜中溫度可變化范圍很小,而且溫度升高,容易產(chǎn)生氣泡,若進(jìn)入柱子的流動(dòng)相預(yù)熱不足,會(huì)導(dǎo)致重復(fù)性比較差。由于這些原因,測(cè)定柱效的溫度建議采用室溫。
3 進(jìn)樣量和進(jìn)樣體積
高效液相色譜柱具有一定的飽和容量和最大進(jìn)樣體積,他們決定于化合物分子在固定相和流動(dòng)相中的平衡。一般來(lái)說(shuō),隨著進(jìn)樣量的增大,柱效降低;當(dāng)進(jìn)樣量超出色譜柱的飽和容量時(shí),柱效顯著降低。對(duì)于一定的樣品量,進(jìn)樣體積增大,柱效降低,當(dāng)超出色譜柱的最大進(jìn)樣體積時(shí),柱效明顯減低,影響分離效果。對(duì)于色譜分析柱,所需要的進(jìn)樣量和進(jìn)樣體積都很小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于色譜柱的飽和容量和最大進(jìn)樣體積,因此,進(jìn)樣量和進(jìn)樣體積對(duì)定性定量的色譜分析柱柱效影響不大。但進(jìn)樣量和進(jìn)樣體積對(duì)制備型色譜柱柱效測(cè)量有很大影響,應(yīng)注意不要超出色譜柱的進(jìn)樣飽和容量和最大進(jìn)樣體積??傮w來(lái)說(shuō),在色譜柱的線性容量范圍內(nèi),進(jìn)樣量和進(jìn)樣體積對(duì)柱效的影響不明顯(見(jiàn)表2,流動(dòng)相為二元流動(dòng)相正己烷-乙酸乙酯(80:20),試樣為萘,溫度為室溫)。
 
表2 進(jìn)樣量和進(jìn)樣體積對(duì)柱效的影響


進(jìn)樣量(g/5ml)

0.2

0.4

0.5

2

5

柱效(N/m)

44256

44249

43895

40256

36895

進(jìn)樣體積(ml/0.5g)

1

2

5

10

15

柱效(N/m)

44589

44289

43956

38852

35987

從上表可以看出,在一定的范圍內(nèi),隨著進(jìn)樣量和進(jìn)樣體積的變化,理論塔板數(shù)值變化不明顯,但超出了這個(gè)范圍,柱效明顯降低。
4 流動(dòng)相流速
1956年荷蘭學(xué)者范·第姆特(Van Deemter)等人提出了速率理論[10],表述了影響柱效的各種因素,提出了流動(dòng)相流速影響保留時(shí)間和色譜峰擴(kuò)展,并由速率方程(也成范·第姆特方程式)推出流速影響柱效總存在一個(gè)最佳流速。對(duì)于分析型色譜柱,根據(jù)各種經(jīng)驗(yàn),建議采用1ml/min左右的流動(dòng)相流速。對(duì)于制備型色譜柱,一般與直徑的平方成正比,建議利用標(biāo)準(zhǔn)色譜柱[10]和經(jīng)驗(yàn)公式:
制備柱流速=()2×分析柱流速
               =()2×1
               =()2
制備柱內(nèi)徑單位為mm。
5 半峰寬
峰寬是指峰兩側(cè)拐點(diǎn)處所作兩條切線與基線的兩個(gè)交點(diǎn)間的距離。半峰寬(p是—峰高一半處的峰寬。半峰寬的測(cè)量現(xiàn)在大都可以從工作站軟件中直接得到,影響不大。
6 填料
對(duì)于一些非預(yù)裝柱,還應(yīng)考慮填料,應(yīng)注意填料的生產(chǎn)廠家和生產(chǎn)批號(hào)。
三 結(jié)論
由以上實(shí)驗(yàn)及分析可以看出,影響柱效測(cè)定的因素是很多的。測(cè)定的方法不同,得到的柱效肯定不同,所以測(cè)得的柱效應(yīng)附上以上所有實(shí)驗(yàn)條件,否則只說(shuō)某一填料或柱子的柱效太過(guò)籠統(tǒng),容易產(chǎn)生歧義。所以最好的辦法是使柱效測(cè)定方法趨于統(tǒng)一化,至少大體相同,這樣,對(duì)填料和柱子的評(píng)價(jià)有了共同語(yǔ)言,可以減少很多不必要的糾紛。并且,質(zhì)量控制也有了依據(jù),用戶可以更好的了解產(chǎn)品的性能。
參考文獻(xiàn)
[1]  成都中醫(yī)學(xué)院編著. 中藥學(xué),上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1978,1,89,123
[2]  王志祥、莫芬珠、余國(guó)琮. 制備型液相色譜分離技術(shù)進(jìn)展,化工時(shí)代,1997,11(5),12-17
[3] 陳怡文,等. 有機(jī)儀器分析.長(zhǎng)沙:湖南大學(xué)出版社,1987.
[4]  Colin H. Analusis, 1998,(26):M15-M17
[5]  祁彥(Qi Y),黃駿雄(Huang J X). 化學(xué)進(jìn)展(Progress in Chemistry),2001:13(4):294-302
[6]  L.R.Snyder,J.Chem,Sct. 1978;16:223
[7]  S.R.Bakalyar,Amerlcan Laboratory,1978:43
[8]  成洪達(dá),李彤,張維冰?,F(xiàn)代科學(xué)儀器[J].2006,109:74-78
[9]  李篤信,蘭韜,王風(fēng)云等.高溫液相色譜中溫度對(duì)柱效的影響,第十七屆全國(guó)色譜學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)及儀器展覽會(huì)會(huì)議論文集:1150-1151
[10] 劉國(guó)詮,余兆樓編. 色譜柱技術(shù). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001
[11] 中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),JB-5226-91

?
展開(kāi)客服