[Readers Insight] Почему возникает фронтирование пиков? Причины и анализ

Эта статья написана штатным автором Welch's Chromatography Mound. Содержание статьи отражает исключительно точку зрения автора.

В области хроматографического анализа разработка нового метода (например, расширение области тестирования) редко проходит без препятствий. Аналитики часто сталкиваются с такими проблемами, как отсутствие удерживания, недостаточная разрешающая способность, плохой отклик или искаженная форма пика.

Для решения этих проблем ключ заключается в выявлении их первопричин. Без этого проблему трудно решить.

В этой статье мы конкретно рассмотрим причины фронтирования пика. Фронтирование пика — это явление, при котором множество причин приводят к одному и тому же результату. Только выявив конкретное происхождение, как диагност, мы можем применить правильное средство.

Фронтирование пика визуально определяется как плавный, пологий передний край и крутой, острый задний край. Пик выглядит так, как будто его "вытягивают" вперед. В некоторых случаях небольшой "горб" или "плечо" может также появиться непосредственно перед основным пиком.

Наиболее частой причиной постепенного переднего и крутого заднего края является перегрузка образца. Это происходит, когда количество целевого аналита превышает емкость неподвижной фазы, что приводит к перенасыщению адсорбционных центров.

• Механизм: Молекулы, которые первыми попадают в колонку, занимают доступные адсорбционные центры. Последующие молекулы, не находя доступных "позиций", мигрируют через колонку быстрее, чем первоначальная порция, тем самым образуя фронтирующий пик.
• Решения: Наиболее эффективным способом устранения является снижение массы инжекции путем разбавления образца или уменьшения объема инжекции. Такой подход предлагает несколько технических преимуществ:
  • Обеспечивает, что концентрация остается в линейном диапазоне.
  • Предотвращает загрязнение колонки и всей системы.
  • Уменьшает матричные эффекты при использовании масс-спектрометрического (МС) детектирования.

Значительное расхождение в элюирующей способности между растворителем образца и подвижной фазой является еще одной основной причиной фронтирования.

• Механизм: Если исходная подвижная фаза имеет высокую долю воды, а образец растворен в сильном растворителе (например, чистом метаноле или ацетонитриле), молекулы в передней части капли образца будут элюированы преждевременно. Эти молекулы мигрируют быстрее, потому что они изначально не удерживаются. После того как сильный растворитель разбавится подвижной фазой, для оставшихся молекул восстанавливается нормальное удерживание.
• Визуальный индикатор: Обычно это проявляется как "горб" или "выпуклость" перед основным пиком. Степень фронтирования прямо пропорциональна разнице полярности между растворителем образца и исходной подвижной фазой.
• Решения:
  • Уменьшить объем вводимого образца.
  • Снизить долю сильного растворителя в разбавителе образца.
  • Использовать элиминатор растворителя.