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一文掌握液相色谱方法开发全流程(下期)

来源:浙江福立分析仪器股份有限公司      分类:操作使用 2025-03-31 15:15:15 12阅读次数
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FULI

液相色谱

{方法开发}

详细流程

福立液相色谱仪系列

L75液相全能冠军家族

LC5190低压超高效液相色谱仪

LC5090Plus高效液相色谱仪

下期

引言

液相色谱(HPLC/UPLC)是现代分析化学领域的关键技术手段,在药物研发、环境监测、食品检测等诸多领域,承担着对目标物质进行精准定性与定量分析的重任。液相色谱分析方法的开发,是一个高度系统化、严谨且环环相扣的过程,能否建立科学有效的分析方法,直接决定了上述领域检测结果的可靠性,对推动各领域的研究与发展具有深远影响。

上期内容我们深入剖析了明确分析目的、色谱柱选择及分离模式确定的关键要点,本期内容将详细阐述【流动相的选择和优化、进样条件的优化、色谱柱条件的优化】这几个要点,帮助用户构建出兼具高效性、稳定性与可重复性的分离分析方法。



液相色谱方法开发指南(上期)

*

点击图片了解详情??


流动相的选择和优化

01

流动相选择的基本原则


  兼容性: 

与固定相匹配(如反相色谱使用极性流动相,正相色谱使用非极性流动相)。

避免溶剂与色谱柱填料发生化学反应(如硅胶柱不耐强碱性流动相)


  溶解性: 

确保样品在流动相中充分溶解,避免析出堵塞系统


 检测器兼容性:

UV检测:流动相在检测波长下无吸收(乙腈截止波长190 nm,甲醇205 nm)

MS检测:需使用挥发性缓冲盐(如甲酸铵、醋酸铵)


02

流动相的组成


反相色谱(RPLC)


有机相:乙腈(强洗脱力、低粘度)或甲醇(成本低、环境友好)


水相:超纯水或缓冲盐溶液(调节pH和离子强度)


添加剂:

缓冲盐(如磷酸盐、甲酸铵)→ 控制pH,抑制离子化

离子对试剂(如TFA、庚烷磺酸)→ 增强带电化合物保留

表面活性剂(如SDS)→ 改善疏水大分子溶解性


正相色谱(NPLC)


主溶剂:非极性溶剂(正己烷、庚烷)

改性剂:极性溶剂(异丙醇、乙酸乙酯)→ 调节洗脱强度

离子交换色谱(IEC)


流动相:含盐缓冲液(如NaCl梯度)。

pH控制:决定离子化程度(阳离子交换用低pH,阴离子交换用高pH)


亲水作用色谱(HILIC)


有机相:高比例乙腈(≥70%)。

水相:含挥发性缓冲盐(如甲酸铵)→ 适用于LC-MS。


03

流动相的优化

有机相比例优化


初始条件:通过文献或预实验确定大致范围(如反相色谱中乙腈比例20-80%)

梯度实验:逐步调整有机相比例,平衡分离度和分析时间


pH值优化


目标:控制化合物离子化状态(如酸性化合物在低pH下呈中性,保留增强)


缓冲盐选择:

pH 2-3:磷酸盐、甲酸

pH 4-6:醋酸铵

pH 7-8:磷酸盐(需硅胶柱耐碱性)


盐浓度优化(离子交换/IEC)


梯度洗脱:逐步增加盐浓度(如0-1M NaCl),实现目标物选择性洗脱


添加剂优化


离子对试剂:改善带电化合物峰形(如TFA用于多肽分析)

螯合剂(如EDTA):防止金属离子干扰(常用于生物样品)


温度优化


升高温度:降低流动相粘度,缩短分析时间(每升高1℃,保留时间减少约2%)

控制温度:需恒温柱温箱保持重现性


04

梯度洗脱与等度洗脱的选择





进样条件的优化

01

进样体积的优化


 核心原则:

进样体积需与色谱柱容量和检测器灵敏度匹配。


 柱容量限制:

进样体积通常为色谱柱体积的 1%~5%(例如,4.6×150mm色谱柱体积约2.5mL,进样体积建议1~20μL)


 检测器灵敏度:

低浓度样品可适当增大进样体积以提高信号,但需避免超载(峰展宽或拖尾)


 特殊检测器:

质谱(MS)需更小体积(1~10μL)以避免离子抑制;紫外(UV)可耐受更大体积


02

进样速度与进样方式


自动进样器注意:

  进样速度: 

进样速度太快,容易造成取样过程中有小气泡,速度慢重复性好

 针头清洗:

设置清洗体积和使用合适的溶剂(使用能样品溶解的溶剂),避免交叉污染


手动进样模式:

 满环进样(Full Loop):

重现性好,适合常规分析

 部分进样(Partial Loop):

适合小体积(<10μL),但需校准针头位置


03

样品溶剂的选择

 溶剂强度匹配:

样品溶剂的洗脱强度应 ≤流动相初始强度。若溶剂强度过高(如纯乙腈),可能导致峰形异常(裂峰、前延)


  溶剂黏度 : 

高黏度溶剂(如DMSO)可能影响进样精度,需优化稀释比例


04

温度控制

  样品盘温度: 

对热敏感样品需冷藏(4~10℃),防止降解


 进样室温度: 

保持恒定(如25℃),避免溶剂挥发或热效应导致峰形变化



05

残留与交叉污染控制


 针头与管路清洗: 

高浓度样品后需增加清洗步骤(如3次清洗,每次200μL强溶剂)

使用含表面活性剂的清洗液(如0.1% TFA水溶液)去除疏水残留


进样阀维护:

定期更换转子密封垫(Rotor Seal),避免漏液或残留




色谱柱条件的优化(柱温)



 初筛实验: 

通过梯度测试(如5%-95%乙腈)确定保留能力(在色谱柱上的保留情况)


 调整保留时间: 

优化有机相比例,使目标峰位于梯度中部(tR在2-10min)


 提升分离度: 

微调pH、缓冲液浓度、水溶液占比、调整梯度变化速率和更换色谱柱类型


 峰形优化: 

添加三乙胺(改善碱性物拖尾)或降低酸性(改善酸性物峰形)


 柱温对保留时间的影响: 

柱温升高,保留时间缩短

柱温降低,保留时间延长


柱温升高,分析物在固定相中的扩散加快,保留时间缩短

柱温降低,分析物在固定相中的扩散减慢,保留时间延长


 柱温对分离度的影响: 

柱温升高,分离度可能降低

柱温降低,分离度可能提高


柱温升高,分析物的扩散加快,可能导致分离度降低

柱温降低,分析物的扩散减慢,可能提高分离度


 考虑分析物的热稳定性和色谱柱的耐受温度,选择合适的柱温  


查询分析物的热稳定性,避免样品分解

查询色谱柱的耐受温度,避免色谱柱损坏

通过分析物的热稳定性和色谱柱的耐受温度,选择合适的柱温



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浙江福立分析仪器有限公司成立于1998年,是一家专注于色谱质谱研发、生产、销售、服务的高新技术企业,是国家重点扶持的专精特新“小巨人”企业,也是国产色谱仪器领军企业,公司拥有现代化的生产基地和省级企业研究院,致力于为客户提供高效、精准、可靠的分析仪器和解决方案。

公司聚焦色谱近三十年,从色谱零部件到整机,全产业链的色谱研发布局,承担并顺利完成了科技部国家重大科学仪器专项,突破色谱关键技术,引领国产色谱技术发展迈入新的篇章。

2023年6月,苏州纳微科技股份有限公司(股票代码:SH 688690)入股,携手打造集色谱填料、分析仪器及整体解决方案于一体的色谱质谱创新平台,双方战略合作迈入全新阶段,开启色谱技术发展新征程。


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最近更新:2024-09-05 09:08:13
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