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气相色谱鬼峰及其形成原因追溯(二)

气相色谱鬼峰及其形成原因追溯(二)

  • 分类:行业资讯
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  • 来源:
  • 发布时间:2016-11-01 00:00
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【概要描述】 前文【气相色谱鬼峰及其形成原因追溯(一)】简单介绍了载气、管路以及进样口及其各部件可能引起的鬼峰。除此之外,如进样小瓶,隔垫,配样时佩戴的橡胶手套,进样针,洗针液以及色谱柱的流失等亦会导致鬼峰的出现。

气相色谱鬼峰及其形成原因追溯(二)

【概要描述】 前文【气相色谱鬼峰及其形成原因追溯(一)】简单介绍了载气、管路以及进样口及其各部件可能引起的鬼峰。除此之外,如进样小瓶,隔垫,配样时佩戴的橡胶手套,进样针,洗针液以及色谱柱的流失等亦会导致鬼峰的出现。

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       1 概述

       前文【气相色谱鬼峰及其形成原因追溯(一)】简单介绍了载气、管路以及进样口及其各部件可能引起的鬼峰。除此之外,如进样小瓶,隔垫,配样时佩戴的橡胶手套,进样针,洗针液以及色谱柱的流失等亦会导致鬼峰的出现。

 

       气相色谱峰来源

       2.1 进样小瓶与瓶盖引入的鬼峰

       一般地,对于新的未被使用过的进样小瓶与瓶盖是不会引入诸如鬼峰等情况的发生的。进样小瓶引入鬼峰多与瓶盖上所使用的聚合物隔垫有关(单独的进样小瓶,经清洗之后,一般也不会引入鬼峰),且与取样次数,溶解样品所用的溶剂以及样品瓶存放时间有关。

 

       进样小瓶盖上的聚合物隔垫,经多次穿透取样,有可能部分聚合物杂质进入样品溶液,甚至与溶剂反生化学反应,在分析图谱上产生一些莫名其妙的鬼峰,影响检测的准确性甚至干扰检测。一般地,进样小瓶盖聚合物隔垫中添加的增塑剂如邻苯二甲酸盐等以及聚合物的分解产物硅氧基烷等均是此类型鬼峰的来源,如下图1所示,为同一个样品小瓶进样多次的对比图。

 

       如上图1A所示,新制备的样品的色谱图基线比较干净,在待测物质附近无其他物质干扰,各色谱峰之间分离度较大;在经过数十次重复取样之后,如图1B所示,色谱图上多出了许多的杂峰,已经严重干扰到了对相关物质的检测(包括定性以及定量)。因此,在实际应用时,对于每一个待分析样品,同一进样小瓶最好不要重复多次取样。

 

       2.2 橡胶手套以及进样针引入的鬼峰

       一些偶然性因素如配制样品时所佩戴的橡胶手套,也有可能在接触有机溶剂的时候,样品在转移的过程中被污染而引入鬼峰。如下图2所示,即为两个由橡胶手套引入鬼峰的实例。

       由进样针引入的鬼峰,多与进样针的类型,洗针液

的选择是否合适有关。一般地,洗针液多选择与样品溶液互溶性较好的溶剂(一般为同种溶剂),且需要在使用一定时间之后及时更换。进样针的类型,主要是指针头的形状,一般多选择对进样小瓶盖隔垫以及进样隔垫友好型的进样针,如下图3所示,尽量选择如图3B所示类型针头的进样针,而避免使用如图3A所示类型特别尖锐的针头的进样针。

 

       2.3 色谱柱流失及活化,分析物活性引起的鬼峰

       一般地,新的色谱柱在做一般性物质的分析时是不具有活性的,但不排除由于载气的纯度不够,使用不当等因素,诱发色谱柱产生活性位点,在分析样品时引入鬼峰,如下图4所示。

 

       如上图4A所示,在对有关物质进行分析的时候,在样品峰前面出现了特别大的鬼峰,由于其出峰的位置特别靠前,当把入检测器端剪下一段之后,再次对同一样品进行分析的时候,发现鬼峰不见了且基线水平得到降低。色谱柱的入口端以及出口端,一端连接进样口另一端连接检测器,两端的温度均比较高,内部的聚甲基硅氧烷容易被活化形成活性反应位点,或者被样品污染。在使用一段时间之后,需要将两端各切割去一部分,减少色谱峰拖尾甚至鬼峰情况的发生。

 

       特别需要注意的是,当使用FID之类的检测器的时候,在载气关闭的时候,最好也将检测器关闭,因为FID检测器在工作的时候,是有水形成的,防止由于反冲进入色谱柱,对色谱柱造成损伤。

 

       除了毛细管色谱柱的活化或被污染会导致鬼峰现象之外,色谱柱本身在高温作用下的流失现象也有可能导致鬼峰的产生,且此种现象多与梯度升温程序的设置有关,特别是在完成一个样品的分析之后,色谱柱被迅速降温。由于在迅速降温的过程中,温度分布是不均匀的,色谱柱内部的聚甲基硅氧烷流失成分被滞留在毛细管色谱柱内部,在下一次升温程序启动的时候,随着温度的升高而被带出,表现形式多为有规律性排布的尖刺或者刀阵峰,如下图5所示。

       对于这种情况,多可以在程序升温的后面编辑程序降温,将色谱柱流失成分充分流出,如下图6所示,获得均匀,连续,稳定的基线。特别是对于一些诸如DB-1701,DB-624类的色谱柱,在对色谱柱进行老化的时候,也建议同上操作。

       分析物的化学活性,主要是指分析物本身所具有的化学反应性,如与相关溶剂反应,金属接触面接触发生催化反应以及温度不稳定性,如异构化现象(同分异构,扭转异构以及消旋化等)。如下图7所示,分析在梯度升温的过程中,发生了化学转变,而产生了鬼峰现象。

 

       一般地,由于分析物本身发生了结构或构象变化或者色谱柱内化学反应而形成的鬼峰,我们可以发现其并不像一个完整意义或者说标准的色谱峰,多伴随有转变平台或者直接就是一个比较钝的三角形或者向下连续延展的平台。

       下图8A以及8B所示,是两个分析物转化的实例。色谱柱内化学转变,如图8A所示。而对于消旋化或者构象转变,由于并不涉及激烈的化学反应过程,且两种或者几种构象之间在一定的温度下,存在一个较为稳定的平衡态,出现的鬼峰(异构体峰)较多表现为完整意义的色谱峰,且与原分析物色谱峰之间有一定的平台,该平台可通过改变一些仪器参数减小,但基本上不可消除。

       2.4 其他因素引起的鬼峰

       当使用的溶剂与毛细管色谱柱的极性不匹配的时候,也有可能产生鬼峰,这类鬼峰往往在主峰前面形成堆栈形状,但经MS确认的话,一般多是主峰分析物本身,如下图9以及图10所示。

       究其原因在于所使用的溶剂如乙腈等在被进样之后,由于与色谱柱的极性不相匹配,在冷凝聚焦的时候,形成的液滴或者说是液膜不是连续的分布,在梯度升温的时候被分部“洗脱”出来而形成堆栈式的鬼峰。如果二者极性相互匹配,样品再次在色谱柱柱头上聚焦的时候,则形成连续的液滴或者说是液膜,如下图11所示。

       最后,在使用恒温气相分析的时候,如果分析温度较低的话,最好在目标峰都出来之后,设置一段升温程序或者延长分析时间,避免由于升温不充分,导致一些化合物未有效流出而在之后的分析时,形成鬼峰,如下图12所示。

       

       结论

       以上大致总结了在进行气相色谱分析的时候,出现鬼峰现象的可能原因。气相色谱,不像液相色谱那样,整个气相色谱系统的任何一个部位均有可能引入鬼峰,因而对其原因的排除也就比较困难。在实际操作过程中,可以根据相关现象,有的放矢地进行原因筛查,实在筛查不出且不影响到方法的实际应用的时候,也可不用过分纠结。

 

       作者信息

       Bruce Lee

       作者微信号:Lindaring001

       作者公众号:Pharma_Analytical

       转载说明:本文为投稿文章,如需转载,必须保留作者信息及本文来源。

 

 

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