高效液相色谱中在线堆积时灵敏度变化与
峰压缩因子的关系
魏玉霞# 李丽莉# 胡高飞 才德 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
高效液相色谱(HPLC)分析中的峰展宽会影响检测灵敏度,同时也会降低分离能力。峰压缩可以提供更尖更窄的峰,这样经过峰压缩后就可以提高检测灵敏度,同时也能改善分离效果[1,2]。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[3],本文将在此基础上进一步探讨化合物峰压缩前后峰高变化表示的灵敏度变化与峰压缩因子的关系,这将进一步丰富流动相改变引起的溶质迁移速度差实现峰压缩的理论,并将有效表征峰压缩和灵敏度变化之间的关系,为峰压缩的进一步应用提供理论支持。
1.理论推导
当化合物在色谱柱中移动时流动相的改变会引起化合物移动速度的变化,产生速度差,该速度差会导致化合物在线堆积,实现峰压缩。本节内容将讨论流动相改变产生速度差实现在线浓缩后检测灵敏度变化与峰压缩因子之间的关系。
根据高斯方程和堆积理论化合物堆积前后的峰高变化值与堆积因子之间的关系式为:
其中hmax 和hmax’分别为化合物堆积前和堆积后的峰高值,G实际(G实际=W’/W, W’和W分别为堆积后和堆积前化合物的峰宽值)为实际峰压缩因子。
也就是说,化合物实现在线堆积时,化合物检测灵敏度的变化与峰压缩因子呈反比。也就是说,峰压缩得越好,峰压缩因子越小,灵敏度增加越大,峰压缩因子为G时,灵敏度增加可达1/G倍。
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峰压缩条件下各模型化合物的峰压缩因子和峰高变化值
表1列出了色氨酸在XDBC-18柱和2-硝基酚在XDB-C8柱中实现在线堆积时,实验得到灵敏度变化值以及由式8得到的峰高灵敏度变化值(1/G实际)。由表可见,色氨酸在XDBC-18柱和2-硝基酚在XDB-C8柱中实现在线堆积时,由峰压缩因子得到的峰高灵敏度变化值和实验得到的峰高变化值一致。
3.2不同物质峰压缩因子和峰高变化值之间的关系式
由式8可以看出,化合物堆积后的峰高变化值与峰压缩因子呈反比,色氨酸在XDBC-18柱和2-硝基酚在XDB-C8柱中实现在线堆积时,堆积前后峰高变化值与峰压缩因子的关系分别为hmax’/hmax=1.2196(1/Gexp)和hmax’/hmax=1.0125(1/Gexp)。。由此可见,化合物实现在线堆积时,峰高增加值和峰压缩因子倒数线性相关。
参考文献
1.U.D. Neue, D.H. Marchand, L.R. Snyder, Peak Compression in reversed-phase gradient elution, Journal of Chromatography A: vol.1111, pp. 32-39, 2006
2. 杜艳艳,刘海清,贾丽,邤达,毛细管电泳中的样品在线富集技术及其应用,分析测试学报,27(1),103-112,2008
3.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