溶剂效应有两种类型:溶剂选择效应和溶剂强度效应。溶剂选择效应是指不同的溶剂会选择性地影响各种分子的相对流动性能,进而影响分子的运移速度和分离顺序。溶剂强度效应是指溶剂浓度的变化会影响溶液的极性和流动性,从而影响分子在移动相中的行为。通常我们通过降低进样量、稀释剂改为流动相的方法消除。本案例是通过调节酸碱性来控制溶剂效应。
溶剂效应Case
问题背景:
检测A项目湿品时峰高只有四百多,进样量由原来的5μL进10μL会有溶剂效应,出现裂峰。配样方式为称50mg样品用20%乙腈稀释到100ml。
色谱条件如下:
典型图谱:
并且由于样品溶解度比较差,无法通过增大浓度的方式来达到合适的峰高。
所以只能尝试更换稀释剂。
问题解决:
该样品在碱水和酸水里面溶解度比较好,尝试往稀释剂里面加入适量TFA。
下面两图分别是用含0.1%TFA的20%乙腈水溶液和0.2%TFA的20%乙腈水溶液配样的结果,如右图所示,进10μL没有裂峰,并且TFA含量高时,峰形会更尖锐一点。
补充验证:取了一个样品,用两种稀释剂配样对比,与20%ACN稀释相比,加TFA后,纯度没有变化。
解决方法:将该湿品的配样改成称50mg样品稀释到100ml,超声溶解,进10μL,稀释剂ACN:H2O:TFA=20:80:0.2
溶剂效应拓展
总结:本次实验发现,溶剂效应不仅与溶剂强度有关,与酸碱也有一定关系。
查询资料得,溶剂效应,可以理解为特定组分在稀释剂与流动相中所处状态的差异对色谱行为的不利影响,差异主要包括洗脱能力、电离状态、离子缔合、互变平衡等。
(1)洗脱能力:如果稀释剂的洗脱能力大于流动相,则可能导致溶剂效应。解决方法为调整稀释剂或流动相,使二者的洗脱能力接近或稀释剂的洗脱能力低于流动相。一般情况下,为避免洗脱能力导致的溶剂效应,反相色谱中较为稳妥的做法是稀释剂中有机相比例低于流动相或相当,必要时可略高于流动相
(2)化合物的电离状态:很多可以离子化的化合物都只能部分电离;即电离平衡中一部分是离子状态另一部分是分子状态,两种状态在固定相与流动相的分配是不一样的。在反相系统中,分子状态与固定相结合更为紧密,保留更强;离子状态则更倾向于流动相,保留较弱。
设想一种情况,如果样品为碱性化合物,稀释剂为pH6.8缓冲盐溶液,流动相为pH3.0的磷酸盐溶液-有机相系统,这有非常大的可能导致明显峰型异常的溶剂效应。因为样品在pH6.8缓冲盐溶液中的电离状态远低于pH3.0的磷酸盐溶液,供试品溶液与流动相混合的过程中,需要一段时间将电离状态从稀释剂缓冲至流动相的状态,如因某些原因(稀释剂是缓冲盐、流动相缓冲能力弱等)导致该时间较长,则待测组分峰极可能出现明显的峰型异常。这种情况出现的溶剂效应解决办法一般有四种:更换稀释剂使稀释剂中待测物的电离状态与流动相一致或接近,减少进样量、在流动相中加入反离子或者增加流动相缓冲能力。
(3)离子缔合:这种情况常见于由于待测物溶解性差在稀释剂中含有十二烷基硫酸钠的试验中,待测组分峰可能严重变形,或者保留时间波动非常大。如果待测物为碱性化合物,则其原因为离子状态的待测物的阳离子与十二烷基硫酸根阴离子形成离子缔合物,该物质在反相色谱中保留相对于待测物极大增强;而在流动相中并不存在该缔合物,流动相消除该缔合物的影响时间如果较长,则会产生明显的溶剂效应。
简单的做法是更换稀释剂,如稀释剂不能更换,也可改变流动相,如在流动相中加入待测物的反离子,也形成离子缔合物,减少待测物在稀释剂与流动相中的差异。
(4)互变平衡:对于在溶液中存在互变结构的待测物,例如酮式烯醇式互变,如果在稀释剂与流动相中互变异构状态差异较大,也可能导致明显的溶剂效应。