更新时间:2026-01-30
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在高效液相色谱(HPLC)分析领域,许多小伙伴可能都遇到过一些色谱柱“非正常死亡"事件,比如:一根性能良好的C18色谱柱,在分析化合物后,分离效果悄然变差,系统压力莫名升高,最终甚至堵塞。经过繁琐的排查,往往会发现问题的根源除了是因为色谱柱本身性能较差,也很可能源于流动相的选择不当——如:过高的碱性流动相导致硅胶基质逐渐溶解等...总之,类似“事故"层出不穷!
流动相选择与使用原理
今天,我们就一起深入探讨一下流动相选择与使用的原理,让我们的实验不再天天靠“仪器心情"~
1 流动相的核心使命
流动相在液相色谱中扮演着四个不可替代的角色:
□ 溶剂角色:
充分溶解样品,防止在进样端析出导致柱堵塞。
□ 驱动力角色:
通过泵输送,提供分离过程所需的能量流。
□ 分配伙伴角色:
与固定相共同构建分配平衡,决定组分迁移速率。
□ 检测兼容角色:
满足检测器的物理化学要求。
2 流动相的“动态三角"
# 水相:pH是“酸碱跷跷板"#
在开头举例的这类“事故悲剧"中,大多是由于水相pH不当引起;水相不仅是稀释剂,更是pH控制的T台。对可离子化化合物而言,pH调整是大的分离工具。
□ 基本法则:
对于弱酸(如有机酸),降低pH可抑制解离,增加其在反相柱上的保留;对于弱碱(如生物胺),提高pH可促进其以中性分子形式存在,同样增加保留。pH通常应控制在目标化合物pKa ± 1.5范围内,以获得可预测的保留行为。
小Tips:缓冲浓度通常10-50 mM为宜。过高易结晶,过低则缓冲能力不足。
# 有机相:溶剂强度的“调节旋钮"#
在反相色谱中,有机相比例是控制保留时间的主要变量。
□ 不同有机溶剂提供不同的选择性:
甲醇:质子给体,氢键作用强,价格低廉但黏度较高。
Y腈:中等偶极矩,选择性不同,黏度低,紫外截止波长低,但毒性较高。
四氢呋-喃:强洗脱能力,独特选择性,但易氧化,稳定性差。
小Tips:在设计梯度时:有机相比例变化应平滑,避免剧烈变化导致基线漂移或柱压不稳。初始比例通常从5-10%开始,根据化合物疏水性逐步增加。
# 改性剂:分离选择的“秘密"#
□ 特殊添加剂可解决特定分离问题:
离子对试剂:如三氟乙-酸(TFA,0.1%常用)用于改善碱性化合物峰形,烷基磺酸盐用于保留阳离子。
手性选择剂:环糊精等,用于对映体分离。
金属螯合剂:如EDTA,用于防止金属离子干扰。
小Tips:添加剂可能吸附于固定相,改变柱性质。使用后需充分冲洗,建议使用专用柱进行含添加剂的实验。
3 流动相使用的“仪式感"
□ 流动相的配制流程请遵守严谨的“仪式":
精确计算 →按顺序配制→pH测量校正→过滤与脱气→标签与记录。
小Tips:水相缓冲液建议现配现用,含盐流动相最长不超过一周(冷藏);纯水-有机相混合物保质期可延长,但仍建议定期更换。
4 当流动相成为“问题源"
□ 许多色谱异常可追溯至流动相问题:
压力异常升高:
可能源于未过滤的颗粒物、微生物滋生或盐结晶。检查过滤步骤,确保流动相新鲜。