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液相流动相调整三原则

理化检验 液相色谱 液相色谱流动相调整三倍规则反相离子抑制pH调节脱气
本文介绍了液相色谱流动相调整的三原则,包括有机溶剂比例调整的三倍规则、流动相的性质要求(如低粘度、与检测器兼容等)、反相离子抑制技术中pH值的调节方法、缓冲液pH值选择依据、脱气方法及注意事项、溶剂过滤与贮存要求,以及卤代溶剂使用中的安全问题。

📋 核心要点

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一般先用极性强的90%的乙腈(或甲醇)/水(或缓冲溶液)进行试验,这样可以很快地得到分离结果,然后根据出峰情况调整有机溶剂(乙腈或甲醇)的比例。

每减少10%的有机溶剂(甲醇或乙腈)的量,保留因子约增加3倍,此为三倍规则。这是一个聪明而又省力的办法。调整的过程中,注意观察各个峰的分离情况。

当分离达到一定程度,应将有机溶剂10%的改变量调整为5%,并据此规则逐渐降低调整率,直至各组分的分离情况不再改变。

1、流动相的性质要求一个理想的液相色谱流动相溶剂应具有低粘度、与检测器兼容性好、易于得到纯品和低毒性等特征。

选择流动相时应考虑以下几个方面:

①流动相应不改变填料的任何性质。低交联度的离子交换树脂和排阻色谱填料有时遇到某些有机相会溶胀或收缩,从而改变色谱柱填床的性质。

碱性流动相不能用于硅胶柱系统。酸性流动相不能用于氧化铝、氧化镁等吸附剂的柱系统。

②纯度。色谱柱的寿命与大量流动相通过有关,特别是当溶剂所含杂质在柱上积累时。

③必须与检测器匹配。使用UV检测器时,所用流动相在检测波长下应没有吸收,或吸收很小。当使用示差折光检测器时,应选择折光系数与样品差别较大的溶剂作流动相,以提高灵敏度。

④粘度要低(应<2cp)。高粘度溶剂会影响溶质的扩散、传质,降低柱效,还会使柱压降增加,使分离时间延长。最好选择沸点在100℃以下的流动相。

⑤对样品的溶解度要适宜。如果溶解度欠佳,样品会在柱头沉淀,不但影响了纯化分离,且会使柱子恶化。

⑥样品易于回收。应选用挥发性溶剂。

采用反相色谱法分离弱酸(3≤pKa≤7)或弱碱(7≤pKa≤8)样品时,通过调节流动相的pH值,以抑制样品组分的解离,增加组分在固定相上的保留,并改善峰形的技术称为反相离子抑制技术。对于弱酸,流动相的pH值越小,组分的k值越大,当pH值远远小于弱酸的pKa值时,弱酸主要以分子形式存在;对弱碱,情况相反。分析弱酸样品时,通常在流动相中加入少量弱酸,常用50mmol/L磷酸盐缓冲液和1%醋酸溶液;分析弱碱样品时,通常在流动相中加入少量弱碱,常用50mmol/L磷酸盐缓冲液和30mmol/L三乙胺溶液。

注:流动相中加入有机胺可以减弱碱性溶质与残余硅醇基的强相互作用,减轻或消除峰拖尾现象。所以在这种情况下有机胺(如三乙胺)又称为减尾剂或除尾剂。

(三乙胺triethylamine 氨分子中的氢原子被3个乙基取代的产物。分子式(CH3CH2)3N。易挥发的无色液体,有氨的气味。熔点-114.7℃,沸点89.3℃,相对密度0.7275(20/4℃)。溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂。三乙胺有碱性,与无机酸能生成易溶于水的盐类。可由N,N- 二乙基乙酰氨与氢化铝锂反应制取,也可用乙醇胺进行气相烷基化反应合成。用于制橡胶硫化促进剂、润湿剂和杀菌剂等,也可用作溶剂和用于合成四级铵化合物)。

3、如何选择缓冲液pH值

在选择缓冲液pH值之前,应先了解被分析物的Pka,高于或低于Pka两个pH值单位的,有助于获得好的、尖锐的峰,从HH公式:pH=Pka+log([A-]/[A])得知,溶液pH值高于或低于Pka两个单位,化合物中99%以一种形式存在,而一种形式存在的化合物才能获得好的尖锐的峰。显示的是它的离子形式和中性化合物的转变,苯甲酸的Pka等于4.2,理论上由HH公示得知,当溶液pH值等于2.2时,99%的苯甲酸以中性化合物存在,pH值等于6.2时99%的苯甲酸以离子形式存在,所以当缓冲液pH值等于2.2时,中性化合物以羧酸形式保留于反相柱。

当化合物只有氨基时,缓冲体系的选择十分简单,大多数氨基化合物在pH值小于9时都被质子化,所以所有pH值在7或更低的溶液均适合应用,你也许会问水的pH值大约是7,为什么还用缓冲盐,因为缓冲盐有助于增加方法的可靠性,以及色谱峰的尖锐性,pH值的降低有助于氨基化合物保留的减弱,减小化合物与硅胶表面硅羟基的作用,而使峰更尖锐,任何缓冲液均可应用于氨基化合物的分析,但我们认为pH值等于3的磷酸钾盐最适合用于氨基化合物的分析。

在上面两个例子中,pH=3的磷酸钾盐都能获得良好的应用,在一般情况下,它是含羧基和氨基化合物分析中最好的缓冲液,并且我们认为在氨基化合物分析中钾盐比钠盐更好。

HPLC所用流动相必须预先脱气,否则容易在系统内逸出气泡,影响泵的工作。气泡还会影响柱的分离效率,影响检测器的灵敏度、基线稳定性,甚至使无法检测。(噪声增大,基线不稳,突然跳动)。

此外,溶解在流动相中的氧还可能与样品、流动相甚至固定相(如烷基胺)反应。溶解气体还会引起溶剂pH的变化,对分离或分析结果带来误差。溶解氧能与某些溶剂(如甲醇、四氢呋喃)形成有紫外吸收的络合物,此络合物会提高背景吸收(特别是在260nm以下),并导致检测灵敏度的轻

❓ 常见问题

Q: 液相色谱中如何调整流动相中有机溶剂的比例?
A: 一般先用极性强的90%乙腈或甲醇/水进行试验,根据出峰情况调整比例。每减少10%有机溶剂,保留因子约增加3倍(三倍规则)。当分离达到一定程度,将调整率从10%改为5%,并逐渐降低直至分离不再改变。
Q: 反相离子抑制技术中如何选择流动相pH值?
A: 对于弱酸(pKa 3-7),流动相pH值应小于pKa,使弱酸以分子形式存在,增加保留;对于弱碱(pKa 7-8),pH值应大于pKa。通常pH值高于或低于pKa两个单位,可使化合物99%以单一形式存在,获得尖锐峰形。常用缓冲液如50mmol/L磷酸盐缓冲液和1%醋酸(弱酸)或30mmol/L三乙胺(弱碱)。
Q: 液相色谱流动相脱气有哪些常用方法?
A: 常用脱气方法包括加热煮沸、抽真空、超声和吹氦。超声脱气10-20分钟对多数有机溶剂或混合液足够,不影响溶剂组成。在线脱气法如鼓泡(吹氦)可维持脱气状态。注意混合溶剂用抽气或煮沸法时需考虑低沸点溶剂挥发导致的组成变化。

📊 抽检实况

基于全国食品安全监督抽检数据(2023-01-13 至 2026-07-04),共检出 674 条不合格通报。

不合格检测项 TOP 5
菌落总数 ×6726-苄基腺嘌呤 ×2
典型案例
兰州牛肉面 — 菌落总数:(标准 n=5,c=2,m=104CFU/g,M=105CFU/g,不合格) 2026-07-04
道地肠(原味) — 菌落总数:(标准 n=5,c=2,m=104CFU/g,M=105CFU/g,不合格) 2026-07-04
即食海蜇 — 菌落总数:1.4×10⁵;<10;<10;1.3×10⁵;1.4×10⁵CFU/g(标准 n=5,c=2,m=5×10⁴,M=10⁵CFU/g,不合格)(陕西省) 2026-07-01
省份分布:重庆市(104条)、珠海市(94条)、福建省(84条)、甘肃省(64条)、河南省(54条)
📊 查看完整抽检数据分析 →
数据来源:全国食品安全监督抽检公告 · 自动关联

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