保留特性

保留特性

保留特性在液相色譜技術中可以反應分離物質理化性質,從色譜圖上能得到三個基本的參數:保留距離(時間、體積)、峰寬(單位是毫米,載氣的毫升數、時間)和峰高。雖然峰寬曾被用作鑑定的手段,但是根據保留特性進行鑑定,是最常用的方法。

陰離子交換色譜柱保留特性的變化規律

選擇對二甲苯氧化體系的高效液相色譜分析為研究對象,詳細考察了陰離子交換色譜柱保留特性的變化,在整個色譜柱壽命期間(進樣超過1000次),全程採集了保留時間、分離度等數據。在此基礎上,得出色譜柱保留特性的變化規律,並提出了相應的應對措施,把整個色譜柱壽命分成3個階段,分別採用不同條件的流動相。

實驗表明,隨著進樣次數的增加,色譜柱的保留特性持續發生變化,各組分的保留時間總的趨勢都在減小。TA作為二元酸對離子交換色譜柱的保留特性變化最敏感,其保留時間變化最大。隨著進樣次數的增加,色譜柱的穩定性增加。進樣約500次以後,各組分保留時間的變化明顯減緩。

在色譜柱工作的各個階段,組分間分離度的變化較為複雜,影響色譜分離的控制因素(關鍵組分對)也會發生變化。這主要是由於離子交換色譜體系中存在著多種電離平衡,它們共同影響著體系的色譜行為。

在離子交換色譜中,存在著3種電離平衡,分別是樣品組分的電離平衡、流動相中緩衝溶液的電離平衡、柱上離子交換基團的電離平衡。色譜柱保留行為的變化、流動相組成的調整,會綜合影響到上述的電離平衡,這種影響較為複雜,並不是一致的。如提高流動相的pH值,會促進流動相的電離,增加流動相的洗脫強度,減小樣品組分的保留;pH值的增加同時又會促進樣品的電離,增加樣品組分的保留,同時還會抑制色譜柱上矽烷銨鹽的電離,減小樣品組分的保留。樣品組分在柱上的保留時間,取決於上述3種電離平衡的綜合作用。所以組分的保留時間和組分之間分離度的變化,並不是單調的。

在對二甲苯氧化體系的分析中,4一CBA和4一HMBA的分離較為特殊。不同階段的色譜柱,對這兩種物質有不同的選擇性。新柱對4—HMBA保留較強,4—CBA先出峰;但是隨著進樣次數的增加,4一HMBA保留減弱的速度較4—CBA快,到色譜柱使用一定階段時,它的色譜峰會跑到4—CBA的前面。這使得在色譜柱使用的某一階段(一般在進樣200次左右),這兩種物質很難分離。實驗表明,通過調整緩衝溶液的濃度和流動相的pH值仍無法實現該物質對的分離。

考慮到4—HMBA的分子中含有羥基,根據相似相溶原理,採用含有羥基的甲醇代替乙腈作為流動相中的有機溶劑,並輔以緩衝溶液的調整,成功地改變了保留的選擇性,4—CBA和4一HMBA達到了基線分離。採用的流動相條件:有機溶劑為甲醇10%(體積分數),磷酸二氫銨濃度為0.20 moL/L,pH 4.3。

流動相等對蛋白質在金屬螯合柱保留特性影響

系統研究了流動相中鹽的性質和濃度、溶液、pH以及競爭配體對蛋白質在金屬螯合色譜中保留值的影響。導出了描述蛋白質在金屬螯合色譜中保留特徵的數學表達式,提出用洗脫強度指數ε表征鹽溶液的洗脫能力。根據不同色譜條件下蛋白質的保留特性,發現蛋白質在金屬螯合色譜中的保留是配位、靜電和疏水的協同作用。對與蛋白質強結合的金屬螯合柱,以配位作用為主,靜電作用為輔;對弱結合的金屬柱,以靜電作用為主,配位作用為輔。在流動相中加入高濃度非成絡鹽,可增強蛋白質和固定相間的疏水作用。利用金屬螯合配體和蛋白質間的作用力與色譜條件的相關性,對不同類型金屬螯合柱可選擇不同的洗脫方式。對弱結合的金屬螯合柱可用低濃度鹽或pH 梯度洗脫,對強結合的金屬螯合柱通常用競爭洗脫劑洗脫。實驗證明,NH是一種優秀的競爭洗脫劑,它不僅效能高,而且價廉,固定金屬流失少,濃度易控制。改變色譜條件可改變金屬螯合配體和蛋白質間的作用力,提高金屬螯合色譜的選擇性。

橫向電場體積排阻電色譜中蛋白質保留特性

為了強化色譜介質的孔內傳質,本文研究了牛血清白蛋白(BSA)和肌紅蛋白(Myo)在新設計的橫向電場體積排阻電色譜柱中的保留行為,並考察了緩衝液pH、流速和電流變化周期對保留行為的影響。實驗結果顯示儘管Myo和BSA表觀容量因子增量都隨電流強度的增加而增加,但電流強度對BSA的影響更加顯著。此外,緩衝液的 pH、離子強度的改變將影響蛋白質的zeta電勢和/或溶液電導率,從而改變蛋白質在電色譜中的保留行為。交變電場周期也對蛋白質的保留行為有著顯著的影響。最後,電色譜用以進行BSA和Myo混合物分離的嘗試。實驗表明,外加電場的引入可以增大BSA和Myo之間的分離度,並使其得到部分分離。

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