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干货丨维生素E异构体分离,你想要的全在这里!

发布:上海安谱实验科技股份有限公司
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       在4种维生素E异构体测试过程中,该如何进行键合相的选择?是否遇到过β-生育酚和γ-生育酚分离不理想、峰形差、柱压高等问题?面临这些问题,我们该如何排查和解决?



一、键合相的选择


      首先我们看一下4种维生素E的结构(如图1.1),对于反相分离模式,我们通常从极性差异来判断能否分离,从非极性看,α-生育酚>β-生育酚≈γ-生育酚>δ-生育酚,用常规C18色谱柱,意料之中,β-生育酚和γ-生育酚由于非极性差异太小,不能实现分离(如图1.2)。

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图1.1  维生素E结构式


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图1.2  C18分离4种维生素E异构体谱图


      同样属于反相分离模式,为什么C30色谱柱可以实现2种物质的分离呢(谱图见后续二、三、四部分)?

       首先我们看下C30色谱柱,和C18色谱柱相比,烷基链更长,由于填料的孔径都是约为120Å,孔表面键合的烷基链越长,不同位置键合的烷基链交叉重叠的可能性增大,待测组分通过孔内的阻力增大,C30分离β-生育酚和γ-生育酚依靠的是空间位阻作用。




二、“峰形差”怎么办


2.1 流速的影响

色谱条件:

色谱柱:Athena C30 4.6 × 250 mm, 3 μm(PN: LAEQ-462553)

柱温:20℃

流速:0.8ml/min

进样量:10μl

紫外检测波长:维生素E为294nm

流动相:A:甲醇     B:水

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测试结果:

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      按照GB5009.82-2016第1法中色谱条件,我们发现β-生育酚拖尾,为了排查β-生育酚拖尾原因,首先尝试将流速调为0.9ml/min,β-生育酚不拖尾,在27.8min附近多一个鼓包,干扰α-生育酚的定量,不进样走流动相,也有该鼓包,说明是流动相梯度混合产生的基线波动,流速为0.8ml/min时,基线鼓包和β-生育酚出峰接近,造成β-生育酚拖尾。继续增大流速至1.0ml/min,目标物出峰时间提前,α-生育酚和基线鼓包可以分开。

      按照GB5009.82-2016第1法中色谱条件,采用Athena C30 4.6 × 250 mm, 3 μm(PN: LAEQ-462553),通过增大流速,可以避免基线波动对目标峰的干扰,另外β/γ-生育酚的分离度也得到改善。具体结果见表2.1。


表2.1 不同流速条件的结果分析

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2.2 流动相的影响

      既然上述条件,β-生育酚“拖尾”是由于梯度程序造成,考虑到整个梯度程序流动相的组成差异很小,我们直接采用甲醇为流动相,也可以避免基线鼓包造成的峰形差等干扰。

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总结:

      该案例中的“峰形差”是梯度流动相梯度混合产生的基线波动造成的假象,通过增大流速或者将流动相调为甲醇即可解决。




三、β-生育酚和γ-生育酚分离不理想怎么办?


3.1 流速的影响

      参考表2.1,增大流速后可以避免基线波动对目标峰的干扰,另外β/γ-生育酚的分离度也得到改善。流速是怎么影响β-生育酚和γ-生育酚分离度的呢?还是要从分离度的计算公式来看,

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      增大流速后,由于色谱柱和流动相种类没有变化,选择性α保持不变,由于整个梯度程序,流动相的组成变化不大,所以k变化较小,而β-生育酚和γ-生育酚的柱效提高,所以分离度得到改善。


3.2 柱温的影响

      采用甲醇为流动相时,参考2.2中结果,β/γ-生育酚的分离度只有1.55,勉强达到基线分离,我们尝试将柱温降低为15℃,β-生育酚和γ-生育酚的分离度明显得到改善,达到1.90。

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      柱温是怎么影响分离度的呢?柱温的影响相对比较复杂,它对柱效、选择性和保留因子都有影响,从而对分离度产生影响,这里就不详细分析柱温对每个参数的影响程度了。这个案例说明β/γ-生育酚的分离对柱温比较敏感,遇到分离度的问题时可以考虑降低柱温。


总结:

      β-生育酚和γ-生育酚分离不理想,梯度条件,可以通过增大流速解决,甲醇做流动相等度条件下,可以通过降低柱温解决。




四、有没有更好的选择?


      我们发现,用Athena C30 4.6 × 250 mm, 5 μm(PN: LAEQ-462552),粒径从3 μm增大为5 μm,在满足分离度的前提下,系统压力更低哦,见表3.1。

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表3.1 不同色谱条件下的对比

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总结:

       采用Athena C30 4.6 × 250 mm, 5 μm (PN: LAEQ-462552),甲醇做流动相,可以实现更优的结果,α-生育酚出峰时间早、β/γ-生育酚分离度好、柱压更低。




五、总结


      5.1 遇到“峰形差”问题,首先排查是否流动相的影响,可以通过空走流动相来确认,该案例中的“峰形差”是梯度流动相梯度混合产生的基线波动造成的假象,通过增大流速或者将流动相调为甲醇即可解决。

      5.2 β-生育酚和γ-生育酚分离不理想,梯度条件,可以通过增大流速解决,甲醇做流动相等度条件下,可以通过降低柱温解决。

      5.3 采用Athena C30 4.6 × 250 mm, 5 μm (PN: LAEQ-462552),甲醇做流动相,可以实现更优的结果,α-生育酚出峰时间早、β/γ-生育酚分离度好、柱压更低。


2021-04-23
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