反相色谱法中如何选择乙腈与甲醇

时间:2022-09-27 02:43:30

【摘 要】HPLC中最频繁使用的有机溶剂是乙腈与甲醇,但是如何准确选择使用?因两者各自有着很多特点,需要根据各自的特点进行合理选择。

【关键词】HPLC 反相色谱法 甲醇 乙腈 选择

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)29-0191-02

在HPLC中最频繁使用的有机溶剂是乙腈与甲醇,这两者主要在反相色谱中分析使用。有时使用优级纯的,但最好是使用HPLC级的。与优级纯相比,HPLC级的更多地除去了会吸收紫外线的杂质。因此从检测、柱劣化等方面来看,HPLC级的更为理想。从检测上说无论如何需要HPLC级的情况可分为两种:第一种需要作微量检测,因此需要尽最大可能降低基线噪声。第二种情况是根据gradient梯度洗提法进行分析时,前者因为有机溶剂中的杂质会使基线噪声增大,所以越是等级高的便越理想。

甲醇和乙腈的毒性都非常大,甲醇沸点64.5℃,乙腈沸点81.1℃,都容易挥发。甲醇可以致人失明甚至死亡,少量吸入会导致视力逐渐退化,乙腈有致癌性。

那么在使用过程中是选择甲醇还是乙腈?下面来看看两者之间的区别。

一 极性不同

甲醇的极性为6.6,乙腈的极性为6.2,但是差别不是很大。但是对于企业以及分析人员来说喜欢用甲醇的多,这和价格有关系,乙腈,特别是HPLC级的价格很高。企业考虑成本,以及乙腈的味道和毒性问题等,一般分析人员偏爱甲醇多一点。而对于文献或LC厂家所示的条件,多用乙腈。这是为什么呢?

二 吸光度:乙腈HPLC级的小

图1、图2分别是乙腈和甲醇的HPLC级和优级纯的吸收光谱(实线是优级纯的,虚线是HPLC级的)。HPLC级(不是指绝对纯度高的)是除去具有吸收UV的杂质,在规定的波长上吸光度限制在规格值以内。在这四种试剂中乙腈HPLC级吸收最小(特别是在短波长上小)。用于流动相的吸收小的有机溶剂,在UV检测时,产生的噪声小,因此在进行UV短波长上的高灵敏度分析时乙腈HPLC级最适宜。另外,在UV检测中的梯度基线上也是乙腈HPLC级产生鬼峰少。虽然,其他与水相溶性高的有机溶剂有很多,但难以找到比乙腈HPLC级吸收更小的。

图1 甲醇试剂的吸收光谱 图2 乙腈试剂的吸收光谱

另外,甲醇的HPLC级和优级纯,虽然所得的光谱相差不大,但是优级纯不能保证吸光度,有可能产生偏差,且价格也相差不大,所以尽量使用HPLC级。另外,用优级纯检测时取得的数据噪声会比较大。

三 压力:乙腈低

柱内承受压力,根据有机溶剂的种类或混合比例不同而异。甲醇与水混合,压力增高,而乙腈同样与水混合压力就低得多。所以,在使用甲醇和水的混合液而柱压很大的情况下,可以考虑用乙腈和水的混合液。因为对于乙腈水溶液在同样的流速下不在柱内加上多余的压力。

从上述两项,可以确认使用乙腈的意义。那么,甲醇除了价格以外,还有哪些优点呢?下面不妨再来比较一下。

四 洗脱能力:一般而言,乙腈较强

乙腈和甲醇分别用同样的比例与水混合时,一般情况下,乙腈的洗脱能力强。特别是混合比例低时,从咖啡因和苯酚的洗脱来看,获得同样的保留时间,乙腈的比例,只需甲醇比例的一半以下即可。另一方面,有机溶剂100%或与此极接近时,从对胡萝卜素和胆甾醇来看,常常都是甲醇的洗脱能力强。

混合比在50∶1等较为特殊时,调制的误差大,影响保留时间或平衡化的时间长。乙腈遇到这种情况时,用甲醇的10∶1混合代替乙腈,这样操作要方便一些。

溶剂受温度影响时,不采用容器定量,而采用重量的方法(考虑比重),可使混合比的误差减小。

五 分离(洗脱)的选择性:两者的差异

乙腈和甲醇在分离的选择性上不同。苯酚和苯甲酸的洗脱顺序改变(但水比例高时,用乙腈,也是苯酚先洗脱),这是由于有机溶剂分子的化学性质(甲醇和乙醇是质子性,乙腈和四氢呋喃是非质子性)不同所致。

因此,在用乙腈类不能获得分离的选择性时,就用甲醇类试一试。

六 峰形:有时出现差异

像水杨酸化合物(在邻位上具有羧基或甲氧基的苯酚化合物)等,用乙腈类时拖尾大,用甲醇类可抑制。这是由于:(1)对于硅表面与目标成分有相互作用的流动相的有关方因有机溶剂分子的化学性质不同而异;(2)对成分溶解能力的不同所致。

在一般情况下,聚合物类反相柱,与硅胶柱相比,更具有峰形宽的倾向。特别是用聚苯乙烯分析柱芳香族化合物等时常见。这在流动相是甲醇时非常显著,而用乙腈时不明显。为此,用聚合物类反相用柱时建议采用乙腈类。这是因为乙腈使凝胶膨润。

七 流动相的脱气:乙腈类要注意

混合溶剂的置制,不讨论在LC装置内,只考虑预先在流动相瓶内进行时(等浓度系统)。

甲醇与水混合时发热,多余的溶解空气较易变为脱出气泡(脱气容易)。而乙腈由于吸热冷却,随着慢慢回到室温,产生气泡,所以要考虑脱气(加温搅拌,过滤膜、He脱气等)。

八 结论

以上对反相色谱法流动相常用的乙腈和甲醇进行了比较。粗略地讲,是“使用乙腈HPLC级最好在选择性,峰形差时试用甲醇HPLC级”。

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