[Взгляд читателей] Почему возникают М-образные пики?

В хроматографическом анализе при интерпретации хроматограмм часто возникает неприятная проблема — появление М-образных пиков . Даже стандартные образцы могут столкнуться с этим явлением, однако его причина часто неясна. Регулировка подвижной фазы или замена колонки может показаться незначительной или вовсе неэффективной, что вызывает разочарование у аналитиков.

В этой статье мы рассмотрим причины возникновения М-образных пиков и соответствующие подходы к их устранению, исходя из личного опыта и точки зрения автора.

Эффекты растворителя возникают, когда разница полярностей между разбавителем (растворителем для восстановления) и подвижной фазой слишком велика.

В обращённо-фазовых системах подвижная фаза обычно относительно полярна, в то время как разбавитель, часто представляющий собой чистый метанол или чистый ацетонитрил, менее полярен. В процессе элюирования преимущественно элюируется внешняя часть инжектированной капли, что приводит к более быстрому элюированию части аналита, что в конечном итоге приводит к образованию М-образного пика.

В этом случае можно добавить определённое количество воды к разбавителю для повышения его полярности или использовать подвижную фазу непосредственно в качестве разбавителя . Если обе операции ограничены, уменьшение объёма инжекции также может улучшить ситуацию.

Такая ситуация чаще встречается для кислотно-основных или солевых соединений, таких как бензойная кислота, сорбиновая кислота, меламин и некоторые синтетические красители. Такие соединения могут существовать одновременно в ионизированной и нейтральной формах при определённых значениях pH, что приводит к различному взаимодействию с неподвижной и подвижной фазами и, следовательно, к различию во времени удерживания, формируя М-образный пик.

В таких случаях проблему можно решить, отрегулировав pH подвижной фазы или добавив буферные соли для сохранения аналита в единой форме.

Изомеры обычно подразделяются на изомеры функциональных групп, позиционные изомеры, цис-транс-изомеры и стереоизомеры (хиральные изомеры), а также на другие, менее распространённые типы. Изомеры сложно разделить, поскольку структуры схожи и их трудно различить по спектру или молекулярной массе, поэтому для разделения обычно требуется хроматография.

В случае изомеров можно попытаться провести разделение, скорректировав программу градиентного элюирования; если это по-прежнему неудовлетворительно и нет строгих требований различать отдельные изомеры, увеличение доли органического модификатора в подвижной фазе для ускорения элюирования аналита может сжать М-образный пик в один пик для количественного определения.

Например, в национальном стандарте GB 5009.35-2016 « Определение синтетических красителей в пищевых продуктах » бриллиантовый синий, хотя и имеет две формы в стандартном материале, имел только один пик в стандартном методе (только в более поздней редакции GB 5009.35-2023 эти два пика разделены).

В условиях элюирования, предусмотренных данным методом, они не разделяются, однако на практике, если немного замедлить изменение градиента, они начинают разделяться. Более того, полное разделение этих пиков затруднительно и имеет ограниченную практическую ценность (поскольку для этого потребовалось бы дать названия обеим формам). Поэтому в версии 2016 года они рассматриваются как один пик бриллиантового синего.

Если образцы содержат существенное количество примесей, повторные анализы больших партий могут загрязнить входное отверстие колонки, что приведет к расщеплению капель во время инжекции и образованию М-образных пиков.

Эту ситуацию решить относительно просто:

• Первое решение — улучшить очистку проб на входе в систему с целью снижения содержания примесей.
• Другим решением является установка защитной колонки перед аналитической колонкой и регулярная замена защитного картриджа.
• Обратная промывка колонки также может в некоторой степени помочь в борьбе с этим загрязнением, но она может также вызвать вторичное загрязнение колонки, поэтому автор не рекомендует ее применять.