反相鍵合相液相色譜儀又稱非極性鍵合相液相色譜儀,在高效液相色譜儀中占有重要地位。
一、分離機(jī)理:
有疏溶劑理論和雙保留機(jī)理。
1、疏溶劑理論:
疏溶劑理論認(rèn)為非極性烷基鍵合相是在硅膠表面蒙覆了一層以Si-C鍵化學(xué)鍵合的十八烷基(或其它烴基)的分子毛。溶質(zhì)分子(分析物)有非極性部分和極性官能團(tuán)部分組成。當(dāng)溶質(zhì)分子的非極性部分與極性溶劑接觸時,相互間產(chǎn)生斥力,此現(xiàn)象稱為疏溶劑。當(dāng)溶質(zhì)分子的極性部分與極性溶劑接觸時,相互間具有親和力。當(dāng)鍵合相表面的烷基(分子毛)與極性溶劑接觸時,相互間產(chǎn)生斥力。而當(dāng)溶質(zhì)分子的非極性部分與鍵合相表面的烷基(分子毛)接觸時,則相互間產(chǎn)生締合作用。這種締合作用是可逆的,締合作用的強(qiáng)弱決定溶質(zhì)分子色譜保留的強(qiáng)弱。
影響溶質(zhì)保留值的因素:
(1)溶質(zhì)分子結(jié)構(gòu):
在一定的洗脫液和溫度下,溶質(zhì)分子的logk與溶質(zhì)分子中的非極性部分的總表面成正比。
溶質(zhì)分子中非極性部分相同,增加極性基團(tuán),因為增加了溶質(zhì)分子與洗脫液的極性分子間的作用力而使k減小。
(2)烷基鍵合相特性:
烷基數(shù)量越多,溶質(zhì)保留越強(qiáng)。
烷基碳鏈越長,溶質(zhì)保留越強(qiáng)。
隨著烷基碳鏈的增長,增加了鍵合相的非極性作用的表面積,其影響溶質(zhì)的保留值和色譜柱的選擇性(即隨烷基碳鏈的增長,其對溶質(zhì)分離的選擇性增大)。
(3)流動相性質(zhì):
流動相的表面張力越大,解締合時釋放的能量越多,k越大。
流動相極性越大,表面張力越小,k越小。
(4)溫度:
溫度升高,保留值降低,柱效提高。
2、雙保留機(jī)理:
雙保留機(jī)理包括疏溶劑效應(yīng)和親硅醇基效應(yīng)。
親硅醇基效應(yīng)認(rèn)為烷基鍵合相表面往往有殘余硅醇基,這是一種微量酸性基團(tuán),可與溶質(zhì)陽離子或氫鍵基團(tuán)相互作用,主要影響含氮類藥物的分離,造成色譜峰拖尾,柱效下降。
可加入掃尾劑降低硅膠的吸附作用,常用的掃尾劑為有機(jī)堿類,如三乙胺等。
二、鍵合固定相:
鍵合固定相是在硅膠表面鍵合了非極性有機(jī)基團(tuán)(烴基硅烷)的固定相。
常見的烴基有丙基、己基、辛基、十六烷基、十八烷基和苯基。其中以十八烷基鍵合相(ODS或C18)應(yīng)用最廣泛。
三、流動相:
溶劑極性越低,洗脫能力越強(qiáng)。
1、常用流動相:
(1)甲醇-水。
(2)乙腈-水。
(3)四氫呋喃-水。
溶劑強(qiáng)度為水<甲醇<乙腈<四氫呋喃。
系統(tǒng)(2)較系統(tǒng)(1)好,原因如下:
系統(tǒng)(2)的粘度較系統(tǒng)(1)小,柱效好。粘度降低,柱壓降低,傳質(zhì)阻力降低(溶質(zhì)擴(kuò)散阻力降低), 柱效升高。
乙腈的紫外末端吸收較甲醇小,在低波長處測定時,基線波動較甲醇小,測定誤差小。
2、流動相的選擇:
(1)二元溶劑系統(tǒng):
一般以洗脫能力最弱的水作為底劑,再加入一定量的可與水互溶的有機(jī)極性調(diào)節(jié)劑。常用的首選極性調(diào)節(jié)劑為甲醇和乙腈。
(2)多元溶劑系統(tǒng):
在二元溶劑系統(tǒng)中加入少量的四氫呋喃,常能改善某些難分離的物質(zhì)對的分離度。
用水、甲醇、乙腈和四氫呋喃組成三元或四元溶劑系統(tǒng),并進(jìn)行優(yōu)化,選出最佳溶劑系統(tǒng)。
3、溶質(zhì)保留值隨溶劑極性變化的一般規(guī)律:
有機(jī)溶劑比例減小:
(1)溶劑的極性增加,洗脫能力降低,溶質(zhì)的保留時間增加。
(2)不同溶質(zhì)組分間的分離度增加。
(3)溶質(zhì)的柱效降低。
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