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柱温对液相色谱柱的影响

更新时间:2023-02-07点击次数:2147

许多因素都会影响峰形和保留时间,例如色谱柱尺寸、流动相添加剂和分析物特性。在液相色谱方法开发中,柱温是一个重要且经常被忽视的因素。这是因为柱温会影响峰形、保留和背压。关于保留时间,随着柱温的升高,保留时间会减少。这是因为,色谱柱的温度越高,分析物在色谱柱的固定相和流动相之间交换得越快。随着这个过程变得越来越快,分析物的保留时间不会变长,从而导致保留时间更短,峰形通常更有效。但是,请记住,升高温度对所有分析物的影响并不相同,这意味着保留因子对每种分析物的影响可能不同。例如,在下面的图 1 和图 2 中,使用了相同的方法和相同的色谱柱,但这些方法使用两种不同的色谱柱温度运行,30和 55。在本例中,所有分析物的保留时间均较短,差异高达 0.19 分钟。

图 1:30℃下 Force Biphenyl 50 x 3mm, 3 µm 上的脂肪酸乙酯

图 2:55℃下 Force Biphenyl 50 x 3mm, 3 µm 上的脂肪酸乙酯


但是,如果您在分离峰时遇到困难,或者想要在峰间获得更好的分离度,尝试降低柱温可能会有所帮助。正如增加柱温会导致保留时间缩短,因为柱上的相互作用速度增加,降低温度会起到相反的作用,这反过来有助于分析物的分离。还有一些分析物在较低的柱温下表现出更好的分离效果。例如,CBDA、CBGA、CBC 和 THCA 等一些大·麻素在较低温度下表现出z佳分辨率。在下面的示例中,化合物的第1个色谱图是在 40的柱温下分析的C,CBDA 和 CBGA 或 CBC 和 THCA 之间没有基线分辨率,但是,当柱温为 30 时,化合物的分离度更好。这可以在下面的图 3 和图 4 中看到。

图 3:大·麻素在 40℃柱温下的色谱图。

在 40℃柱温下的色谱图


图 4:大·麻素在 30℃柱温下的色谱图。

在 30℃柱温下的色谱图


虽然上述情况在大多数情况下都是正确的,但在某些情况下,较高的温度对于较短的保留时间和分析物分辨率来说效果更好。麦角生物碱差向异构体和 PFAS 化合物在较高的柱温下显示出z佳结果。在下面的示例中(图 5),使用 Raptor Biphenyl 100 x 2.1mm,2.7µm 色谱柱在 50和 60下分析了麦角津和麦角津。在 50时,两种分析物没有分离,但在更高的柱温,60,两种分析物开始分离。

图 5:柱温对麦角生物碱差向异构体的影响。


柱温也会影响柱的背压。由于高流动相粘度会导致高背压,因此提高色谱柱温度有助于降低流动相粘度,从而降低背压。例如,在上面的图 1 和图 2 中,两者的起始条件、流动相和梯度条件都相同。但是,两者的柱温不同。当柱温设置为 30时,压力为 2100 psi。当柱温设置为 55时,压力为 1500 psi,产生的 psi 差值约为 600 psi。

虽然较高的柱温有助于改善峰形和缩短保留时间,但重要的是不要超过柱的推荐温度。在色谱柱上使用过高的温度会导致色谱柱寿命大大缩短。您通常可以在制造商的色谱柱使用指南中找到色谱柱的z高温度。

因此,请记住,尽管柱温经常被忽视,但它是您在设置方法时需要优化的一个重要参数。为您的方法中的分析物找到合适的柱温可能需要反复试验,但在早期方法开发中考虑这个参数可以带来更好的分辨率和更有效的方法。



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