缓冲盐来调解流动相的pH值。缓冲盐的恰当选择能够改善分离效果和峰形。
缓冲盐使用不当对色谱柱的影响
(1)柱压升高;
原因:缓冲盐使用不当导致缓冲盐析出,会堵塞色谱柱两端的塞板和键合相颗粒之间的孔隙,阻碍流动相传质,从而引起柱压升高。
(2)柱效下降;
原因:1.有些缓冲盐会渗入到键合相的深处,损害硅胶基体,导致色谱柱键合相流失,柱床变松,柱效下降;
2.凝结在键合相表面,使C18碳链难以舒展,对物质的保留能力下降,导致柱效下降。
(3)相同化合物的保留时间发生变化;
原因:如果没有冲洗干净就进行进样,色谱柱内含有的盐会使化合物的保留时间发生变化。
在液相色谱(尤其是反相色谱)中,流动相中添加缓冲盐的机理及其对峰形和保留时间的影响可归纳为以下几个关键点:
一、缓冲盐的核心机理
1. 稳定流动相pH值
缓冲盐通过其共轭酸碱对(如磷酸盐的H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻)维持流动相pH的稳定性,防止因pH波动导致化合物解离状态的变化。
2. 屏蔽固定相表面次级相互作用
硅胶基质的色谱柱表面残留的硅羟基(-SiOH)在pH >3时会电离为-Si-O⁻,与带正电的化合物(如胺类)发生离子交换,导致峰拖尾。
缓冲盐的作用:通过反离子(如Na⁺、K⁺)中和表面负电荷,减少拖尾。例如,磷酸盐缓冲液可显著改善碱性药物的峰形。
3. 离子对效应(特殊情况下)
某些缓冲盐(如辛烷磺酸钠)作为离子对试剂,与带电化合物形成疏水性离子对,延长保留时间。例如 : 分析带负电的磺酸类化合物时,加入辛烷磺酸钠可增强其在C18柱上的保留。
二、缓冲盐对保留时间的影响
1. 盐析效应
高盐浓度(如0.1-0.5 M)会增加流动相的离子强度,降低目标物在流动相中的溶解度(盐析效应) , 促使其进入疏水固定相,保留时间延长。
2. 竞争吸附
在离子交换色谱中,缓冲盐的离子(如Na⁺)会与目标物竞争固定相的电荷位点,导致目标物保留时间缩短。
3. pH调控的间接作用
缓冲盐通过稳定pH,间接控制化合物的解离状态:
- 若目标物在特定pH下以中性形式存在,保留时间延长;
- 若完全解离为带电形式,保留时间缩短。
三、缓冲盐对峰形的改善
1. 减少峰拖尾
未封端硅羟基与碱性化合物发生离子交换,导致拖尾。
2. 避免峰分裂
pH波动导致化合物在色谱过程中部分解离,形成中性和解离态的混合洗脱(双峰)。
3. 降低基质干扰
复杂样品中的共存离子(如Na⁺、K⁺)可能与目标物竞争固定相或检测位点,缓冲盐通过竞争性占据干扰位点,减少峰形畸变。
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1. 让带可电离基团的化合物(比如带羟基,羧基,氨基之类的可电离基团)保持单一的离子化形态,减少多离子化形态造成的峰型异常(离子化形态的不同会造成保留的差异)。