Введение
При работе со сложными составами образцов одна хроматографическая система может испытывать трудности с достижением идеального разделения — либо требуя чрезмерного времени, либо давая низкое разрешение. В таких случаях градиентное элюирование может значительно сократить время анализа и повысить эффективность разделения.
В этой статье мы представляем тематическое исследование тонкой настройки градиента, чтобы продемонстрировать его замечательное влияние на хроматографические характеристики.
Соображения при разработке градиентного метода
- Консистентность прибора: Разрабатывайте метод на приборе, который будет доступен для долгосрочных испытаний.
- Осведомленность о производительности системы: Понимайте характеристики производительности прибора, чтобы предотвратить проблемы с воспроизводимостью после изменений системы.
-
Ключевые параметры системы: Два основных системных параметра, которые следует учитывать, это объем задержки градиента и пропорциональная точность. Эти параметры могут быть определены с помощью одного конкретного эксперимента:
- Используйте сверхчистую воду в качестве подвижной фазы A и 0,1% ацетона в воде в качестве фазы B;
- Добавьте УФ-детектор после фазы B;
- Настройте многоступенчатый градиент, где фаза B увеличивается от 0% до 100% с шагом 5%, каждый шаг длится примерно 5 минут, используя типичную скорость потока 1 мл/мин;
- Запустите градиентную программу через T-образное соединение и запишите хроматограмму.
- Разница между запрограммированным временем градиента и фактическим временем перехода градиента определяет время задержки градиента. Высота плато может быть использована для оценки точности состава подвижной фазы — незначительные изменения объема смешивания могут вызвать небольшое размытие.
-
Разработка метода на основе характеристик системы: После установления производительности системы метод может быть соответствующим образом адаптирован. Самая большая проблема при переносе градиентного метода — это различия в объеме задержки градиента между приборами:
- Если новый прибор имеет больший объем задержки, чем исходный, на котором был разработан метод, добавьте изократическую задержку в начале программы для компенсации.
- Если новый прибор имеет меньший объем задержки, добавьте задержку градиента при переносе метода.
- В редких случаях, когда пропорциональные неточности возникают в середине градиента, скорректируйте градиентную программу для устранения различий.
- Начальное уравновешивание подвижной фазы: Если колонка была неполностью уравновешена начальной подвижной фазой, быстрые градиентные переходы приведут к тому, что первая инъекция будет отличаться от последующих. Перенос методов между системами с разными объемами задержки градиента вызовет различные эффекты.
Пример успешной корректировки градиента
Предыстория
- Целевые соединения: 12 фенолов
- Колонка: Welch Ultisil® AQ-C18 (4,6 мм × 150 мм, 5 мкм)
- Подвижная фаза A: Вода
- Подвижная фаза B: Ацетонитрил
-
Градиентная программа:
Время (мин) Фаза A (%) Фаза B (%) 0 85 15 7.5 55 45 10 40 60 15 40 60
Проблема
После активации колонки и ввода образца базовая линия и форма пиков были неудовлетворительными, с плохим разрешением.
Возможные причины
- Состояние колонки: Изменения в растворителе для хранения во время транспортировки или хранения могли вызвать небольшие модификации упаковочного материала — например, разрушение цепей C18, что повлияло на удержание аналита.
- Задержка градиента: Неточная смесь подвижных фаз во время градиентных переходов могла привести к плохому разделению.
- Влияние растворителя: Аналиты могли быть затронуты несоответствием силы растворителя.
- Чрезмерная крутизна градиента: Элюирующая способность подвижной фазы могла быть слишком высокой, что препятствовало адекватному разделению.
Рекомендуемые корректировки
- Измерить объем задержки градиента и пропорциональную точность.
- Уравновесить колонку за ночь при 0,2 мл/мин, используя начальную подвижную фазу.
- Растворить образцы в начальной подвижной фазе (использовать с осторожностью — требуется проверка стабильности).
- Изменить градиентную программу, уменьшив скорость элюирования и силу растворителя.
| Время (мин) | Фаза A (%) | Фаза B (%) |
| 0 | 85 | 15 |
| 7.5 | 60 | 40 |
| 9.5 | 20 | 80 |
| 14.5 | 20 | 80 |
| 15.5 | 85 | 15 |
Результаты после модификации градиента
Улучшились базовая линия и форма пиков. Однако последний пик элюировался за пределами градиентного окна.
Дальнейший анализ причин
Фаза воды слишком быстро увеличивалась во время градиентного перехода, что приводило к более сильному удерживанию поздно элюирующихся соединений. В результате последнее соединение не элюировалось эффективно.
Окончательные корректировки
Сохранить оптимизированный градиент для ранних пиков, а для финального пика изменить сегмент градиента, регулируя долю органической фазы для повышения элюирующей способности.
| Время (мин) | Фаза A (%) | Фаза B (%) |
| 0 | 85 | 15 |
| 7.5 | 60 | 40 |
| 9.5 | 20 | 80 |
| 14.5 | 20 | 80 |
| 15 | 60 | 40 |
| 15.5 | 85 | 15 |
Конечный результат
Оптимизированный метод успешно разрешил все пики в заданные временные рамки.
Заключение
Этот случай подчеркивает, что успех хроматографии зависит не только от выбора колонки и приборной части, но и от разработки метода. Состав подвижной фазы играет решающую роль, а градиентное элюирование является важным инструментом в оптимизации разделения. Регулируя полярность растворителя посредством контролируемых градиентных переходов, каждый аналит может достичь соответствующего коэффициента удержания, обеспечивая оптимальное разделение в кратчайшие сроки.