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离子交换色谱中的移动相优化策略

【摘要】:在强离子交换色谱中调节移动相的p H,只需考虑被测分子的极性状态。因此,离子交换的作用力会随p H 的变化而变化。例如,在阴离子交换色谱中,可以在移动相中加入醋酸离子,使其占领固定相上的活性空间,与被测的阴离子形成竞争,降低被测离子在固定相的分配系数,从而控制保留时间。在阳离子交换色谱中,氨和胺离子经常作为竞争离子被加到移动相中。

如上节所述,p H 是一个非常重要的参数。在强离子交换色谱中调节移动相的p H,只需考虑被测分子的极性状态。增加被测分子的极性会延长洗脱时间,极性太强会造成被测化合物难以洗脱甚至洗脱不了;降低被测分子的极性,也就是降低离子交换的作用力,就会缩短被测物的保留时间。

在弱离子交换色谱中调节移动相的p H 时,不仅要考虑p H 对被测分子的影响,还要考虑p H 对固定相的作用。在弱阳离子交换色谱中,降低p H 能增加被测碱性化合物的极性,同时会降低固定相的极性;在弱阴离子交换色谱中,降低p H 就会减弱被测的弱酸分子的极性,但也可能会增加固定相的极性。因此,离子交换的作用力会随p H 的变化而变化。

怎样调节移动相的p H 起到最佳色谱效果,取决于被测分子的结构、样品的成分及移动相的种类等因素。这需要在实践中摸索。但掌握以上p H 调节的原则对测试方法的开发或调整很有帮助。

另外,移动相中加入竞争离子也可调节出峰时间。在强阳离子交换与强阴离子交换色谱中,被测离子有时很难被洗脱下来,导致保留时间特别长、峰宽特别宽甚至根本没有峰。为了控制保留时间,可以有意地在移动相中加入不同强度的竞争离子。例如,在阴离子交换色谱中,可以在移动相中加入醋酸离子,使其占领固定相上的活性空间,与被测的阴离子形成竞争,降低被测离子在固定相的分配系数,从而控制保留时间。移动相中竞争离子的强度取决于离子的结构与浓度。一般来说,离子价数越高,半径越大,离子强度就越大;离子浓度越大,离子强度就越大。在阳离子交换色谱中,氨和胺离子经常作为竞争离子被加到移动相中。