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【色谱知识分享】HPLC中的溶剂效应
发布时间：
2024-08-09
溶剂效应
液相色谱中的溶剂效应是什么？我们该如何应对？
我们在进行高效液相色谱分析时，有时会遇到峰前沿、峰分岔、峰展宽等情况，若在排查色谱柱、仪器等问题过后，不妨考虑是否是由“溶剂效应”造成的。本次推文将围绕溶剂效应的定义、形成、危害及解决方法四个部分展开。
定 义
溶剂效应，亦称“溶剂化作用”，是指在液相分析中，溶剂的物理和化学性质影响反应平衡和反应速度的效应。我们普遍认为溶剂效应是由于样品溶剂洗脱速度大于流动相的洗脱速度而引起目标物保留时间漂移、色谱峰展宽、分叉甚至峰穿透等现象。
HPLC常用溶剂的洗脱速度是：水<甲醇<乙腈<乙醇<四氢呋喃<丙醇<二氯甲烷
产生
溶剂效应的产生过程可以分为以下几步：
（1）进样后，由于样品溶剂洗脱能力强于流动相，此时溶解于样品溶剂的部分目标物移动快，溶解于流动相的部分目标物移动慢，二者在空间上开始分裂；
（2）溶解于样品溶剂的目标物逐渐被流动相所稀释，移动速度开始降低；
（3）所有目标物速度正常，经过检测器后形成了峰型不佳的色谱峰。
即：扩散进入流动相的部分目标物组成了后面的色谱峰，它的保留时间与目标物的真实保留时间基本吻合，处于溶剂范围的那部分目标物保留时间提前，样品在柱前的不充分扩散导致了峰型出现问题。
危害
溶剂效应的产生可能导致的危害大致有：
（1）色谱柱柱效降低，影响峰的分离度；
（2）影响色谱峰峰型（峰展宽、分岔、前沿、拖尾等）与保留时间，还会影响峰的定量甚至定性；
（3）可能使杂质被洗脱出来，从而堵塞色谱柱或者液相通路
解决
（1）最普遍的方法是调整稀释剂或流动相，使二者洗脱能力接近，故一般直接选用流动相稀释样品。或者用强溶剂溶解样品后再用流动相稀释样品，然后加大进样体积；
（2）若目标物溶解度要求高，必须采用强洗脱能力溶剂，可以尝试降低进样体积。但与此同时也会降低检测灵敏度，故在目标化合物含量本就较低的情况下（如农残和环境样品的检测）不适用；
（3）若以上二者均无法更改，可以采用梯度洗脱模式，降低起始流动相比例，降低强溶解溶剂的影响，可能使目标化合物保留时间延后，但是峰形会相对好一些；
（4）当稀释剂与流动相的pH不一致时，可以通过改变样品的电离状态，即调节样品溶液的pH至与流动相一致，或增大流动相的缓冲能力来改善溶剂效应；
（5）反相条件可以尝试HILIC色谱柱，因为该色谱柱使用的溶剂系统的顺序为乙腈(最弱)＜甲醇＜水，与反相色谱系统中溶剂强度的顺序刚好相反；
（6）还可以调整柱前管路。其内径越大、管路越长，越利于目标物向流动相扩散，而且使用更粗的管路比更长的管路有效。但是过粗的管路会造成柱外展宽，降低柱效。
综上所述，高效液相色谱中的溶剂效应是一个复杂而重要的现象，需要研究人员在实验设计和分析过程中充分考虑溶剂的选择和优化以获得准确、可靠的分析结果。
文献参考：
[1] 王丽，申兰慧，陈国清. 浅谈样品溶剂对高效液相色谱行为的影响[J]. 中国药事,2013,27(2):163-166.
[2]安琪,孙红,武林芝,等. 高效液相色谱中溶剂效应的探讨及消除方法[J].广州化工,2022,50(08):95-98.