高效液相色谱在线堆积中峰压缩因子与
流动相组成的关系
魏玉霞 李丽莉 牟晓玲 朱勇 肖盛元 庆宏 邓玉林*
北京理工大学生命科学与技术学院,中关村南大街5号,北京,100081
我们提出了HPLC中流动相改变引起的溶质迁移速度差实现的峰压缩理论[1],本文将在此基础上进一步探讨峰压缩因子与流动相组成,即在线堆积过程中流动相组分中强洗脱能力组分含量的变化。峰压缩因子与流动相组成之间关系的表征这将为峰压缩的进一步应用提供理论支持。
1.理论峰压缩因子与流动相组成的关系
lgGcal≈a+b(C2-C1)
其中,a和b均为与k1有关的参数。k1一定时,a和b为常数,本实验中k1一定,因此a和b为常数。C2和C1分别为在线堆积中强洗脱能力流动相中乙腈的百分含量和弱洗脱能力流动相中乙腈的百分含量。
由此可见,理论峰压缩因子对数值与流动相中组成中强洗脱能力组分含量的变化线性相关。
2.实验部分
2.1 仪器和试剂
Agilent 1200系列:二元泵,真空脱气机(Palo Alto, CA, USA) ,UV-Vis 8200 VWD UV-VIS检测器(北京瑞利分析仪器有限公司,中国),六通阀(7725i RHEODYNE USA,20ul定量环)作为进样器。色谱柱:Agilent XDB-C18 (Agilent, 4.6×150mm, 5um)。流速0.6 ml/min,进样量20ul。检测波长为280nm。以上条件为色氨酸的实验条件。
Agilent1100系列:四元泵(带真空脱气机),自动进样器,柱温箱,Agilent VWD紫外检测器。色谱柱:Agilent XDB-C8 (Agilent, 4.6×150mm, 5um)。流速0.6 ml/min,进样量20ul。2-硝基酚检测波长为254nm。该系列为2-硝基酚的实验条件。
色谱纯的甲醇、乙腈,均为Fisher公司产品;实验用水为18.2MΩ三蒸水。L-色氨酸购自北京拜尔迪生物公司,分析纯。2-硝基酚,分析纯,由北京化工大学胡高飞老师提供。
2.2 实验方法
1.分别测定不同流动相组成时各化合物的色谱保留行为。
2.选择不同的速度差考察化合物色谱行为的变化,具体为:
(1)低洗脱能力流动相洗脱;
(2)在色谱带移动到色谱柱出口附近时,迅速切换低洗脱能力流动相至洗脱能力强的流动相;
(3)高洗脱能力流动相进行洗脱。
3.结果与讨论
3.1 理论峰压缩因子与流动相组成之间的关系
固定k1,改变第二种流动相组成进行峰压缩时,得到了k1一定时各模型化合物理论峰压缩因子与流动相组成之间的关系。色氨酸在XDB-C18和2-硝基酚在XDB-C8柱中进行堆积时理论峰压缩因子和流动相组成之间的关系,分别为lgGcal=0.0277(C2-C1)-0.0429和lgGcal=0.00615(C2-C1)-0.0365。
3.2 实际峰压缩因子与理论峰压缩因子之间的关系
在实验中,得到的实际峰压缩因子和理论峰压缩因子数值并不相同,且差别较大,差别的原因可能来自柱外效应,扩散效应,峰宽测量时的误差以及流动相切换时的梯度变换产生的扰动 [2]。Hafkenscheid[3]等通过一系列数学推导表明理论容量因子对数值和实际容量因子对数值相关,可表示为的形式,其中
均为常数。借鉴Hafkenscheid等的原理,理论峰压缩因子和实际峰压缩因子之间的关系可以修正为lgG实际=c+dlgGcal 的形式,其中c,d均为常数。色氨酸在XDB-C18和2-硝基酚在XDB-C8柱中进行堆积时理论峰压缩因子和实际峰压缩因子之间的关系分别为lgGexp=4.1599 lgGcal-0.2339和lgGexp=5.7142lgGcal-0.1617。理论峰压缩因子和实际峰压缩因子线性相关且相关性好。
3.3 实际峰压缩因子与流动相组成的关系
由3.1知:理论峰压缩因子与流动相中强洗脱能力组分含量变化的关系式为lgG理论≈a+b(C2-C1),其中a,b为常数。由3.2知实际峰压缩因子与理论峰压缩因子之间的关系式为lgGexp=c+dlgGcal 的形式,其中c,d均为常数。因此,实际峰压缩因子与流动相组成之间的关系也符合lgGexp=n+mlgGcal,其中n、m也是与k1有关的常数。k1一定,进行峰压缩时色氨酸在XDB-C18和2-硝基酚在XDB-C8柱中进行堆积时实际峰压缩因子和流动相组成之间的关系分别为lgGexp=0.0710(C2-C1)+0.2145和lgGexp=0.0275(C2-C1)+0.0468。
参考文献
1.Yuxia Wei, Shengyuan Xiao, Xiaoling Mu, Yong Zhu, Gaofei Hu, Yulin Deng, Xinlin Yang, 2007 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering, 2007,1801-1805
2.M.A.Stadalius, H.S.Gold and L.R.Snyder, optimization model for the gradient elution separation of peptide mixtures by reversed-phase high-performance liquild chromatography---verification of band width relationships for acetonitrile-water mobile phase, Journal of Chromatography, 1985, 327: 27~45
3.T.L.Hafkenscheid and E.Tomlinson, Observation on capacity factor determination for reversed-phase liquid chromatography with aqueous methanol eluents using the solubility parameter concept model and its derivatives, Journal of Chromatography, 1983, 264: 47~62