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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-03-18 08:34
色譜中的選擇性（分離度）是指：一種方法將兩種分析物相互分離的能力。它的定義為：保留較強色譜峰的保留系數(shù)與保留較弱色譜峰的保留系數(shù)比值。通過改變流動相中有機溶劑的百分比、溶劑類型、柱和pH值，可以改變選擇性。這些變化對分離能力的影響順序如下：%B≈tG≈°C<溶劑類型≈柱類型<<pH。
為了在實驗中檢驗這些變化是否能分離兩個共洗脫峰，建議做出以下改變：
改變 ±10%B（即有機相）；
用少 5~10% 的乙腈代替甲醇，或用 25~30% 的乙腈代替 35% 的甲醇；
尋找不同選擇性的色譜柱；
將 pH 值改變 4~5 個單位。
流動相類型
對于溶劑（流動相）而言，決定選擇性的因素主要是：溶劑的酸堿性和偶極特性。為了顯示每種溶劑的這些性質(zhì)，我們可以使用溶劑選擇性三角形來直觀顯示。在這樣的三角形中，頂點是三種具有 100% 堿性、 100% 酸性和 100% 偶極性的溶劑。如果存在這樣的溶劑，我們就可以根據(jù)這些溶劑的不同混合比例來定制我們需要的任何性質(zhì)。
然而，這種溶劑并不存在。由于最接近理想特性的溶劑不能混溶（如羧酸、胺和具有偶極特性的氯化溶劑），我們使用和嘗試混合的三種溶劑是醇（甲醇）、腈（乙腈）和醚（四氫呋喃）。溶劑選擇性三角形有助于做出明智的溶劑選擇和解決難以分離的峰。
圖 1. 溶劑選擇性三角形
流動相洗脫強度
與改變流動相類型相比，改變流動相洗脫強度是一種更容易改變色譜峰保留的方法。通常這種方法足以分離色譜峰。不過，與改變流動相類型相比，改變流動相強度對選擇性的影響較小。因此，當改變流動相的洗脫強度后仍無法分離色譜峰時，建議改變流動相類型。保留因子的變化與 %B 的函數(shù)關(guān)系如下式所示：
其中，kw 是純水中的保留因子。
只需兩個數(shù)據(jù)點即可建立這種線性關(guān)系。斜率取決于分子量。因此，隨著兩個分析物之間分子量差異的減小，兩個分析物之間的分離度不會隨著 %B (φ) 的變化而發(fā)生顯著變化。
在進行等度分離時，建議先使用高比例的有機相，然后以 10%B 的比例遞減。利用三倍原則（即 B 相變化10%，保留時間大約變化三倍）檢查相鄰色譜峰之間分離度，有助于預(yù)測最佳條件。需要注意的是，由于分析物的 S 值不同，φ 變化時可能會出現(xiàn)峰交叉。
色譜柱類型
改變色譜柱化學(xué)成分是改變選擇性的有力工具。選擇性的差異可能來自硅膠載體材料、鍵合相的化學(xué)成分，或兩者兼而有之。在相同類型的硅膠上試用同一制造商生產(chǎn)的不同鍵合相的色譜柱時，選擇性的差異取決于鍵合相化學(xué)性質(zhì)的不同，因為硅膠顆粒的化學(xué)性質(zhì)應(yīng)該是相同的。
如果選擇性差異較大，則應(yīng)通過更換制造商和鍵合相來有針對性地改變硅膠載體類型和鍵合相。比較數(shù)據(jù)庫（http://www.hplccolumns.org/ database/index.php 和 http://apps.usp.org/app/USPNF/ columnsDB.html）中提供的色譜柱屬性，是選擇相似或不同選擇性色譜柱的更系統(tǒng)方法。這些數(shù)據(jù)庫包含近 700 種固定相，并提供了一種根據(jù) Fs 因子（即選擇性差異因子）比較固定相選擇性的方法。
表 2. 根據(jù)公式(2) 從疏水性差異評估模型計算出的FS因子
兩個色譜柱的 Fs 因子根據(jù)公式(2)計算。公式中的常數(shù)是根據(jù) "平均 "組成的 67 種成分樣品確定的權(quán)重系數(shù)。這些常數(shù)描述了平均樣品中每個色譜柱參數(shù)的相對重要性。隨著 FS 因子值的增加，兩個色譜柱之間的選擇性差異也會增加。表 2 列出了四個色譜柱的 FS 系數(shù)計算示例。FS 值為 3 或更小的色譜柱被認為是等效色譜柱，匹配度極高。隨著 FS 值的增加，兩個色譜柱的選擇性差異也隨之增大，直到 FS 值達到 50 時，兩個色譜柱被認為是正交的。
圖2中的雷達圖是一種用于理解五維空間中色譜柱比較的可視化工具，它展示了色譜柱選擇性差異的基礎(chǔ)。
圖2 基于疏水差異評估模型參數(shù)，四根色譜柱選擇性比較雷達圖。雷達圖的中心點表示：數(shù)據(jù)庫中觀察到的某參數(shù)的最小值，而頂點對應(yīng)該參數(shù)的最高可能值。
例如，Acquity BEH Shield RP18 和 XBridge BEH C18 的 FS 值表明這兩種色譜柱具有不同的選擇性，但沒有進一步詳細說明哪些參數(shù)不同。不過，雷達圖顯示，選擇性的差異主要是由于氫鍵堿性參數(shù)不同造成的。
與上述比較相反，XBridge BEH C18 和 Kinetex Biphenyl 之間選擇性的差異是由不止一個色譜柱參數(shù)的差異造成的。當分析人員了解相鄰分析物的物理化學(xué)特性時，這種圖譜有助于選擇合適的色譜柱（例如，如果相鄰色譜峰中有一個分析物具有氫鍵給體點，則應(yīng)選擇氫鍵受體（B）能力強的色譜柱，如 Zorbax Bonus RP。
其中，H 指色譜柱的疏水性，S* 指空間位阻，A 指氫鍵酸性，B 指氫鍵堿性，C 指陽離子交換活性。下標 1 和 2 指比較的兩個色譜柱。
壓力
以不同流速（即相同流速×時間）運行等效梯度時，可觀察到壓力對選擇性的影響。在這種等效梯度下，色譜峰相對保留時間的變化表明壓力的變化導(dǎo)致了選擇性的變化。
壓力對選擇性影響的解釋并不直截了當，因為流速的增加伴隨著摩擦熱的增加。因此，溫度對選擇性也有影響。在反相色譜中，所有分子的保留率都會隨著壓力的增加而增加，極性分子和離子化分子受到的影響更大。
壓力對選擇性的影響隨著鍵合相鏈長度的增加而增大。流動相的水/有機物比率會影響壓力-選擇性效應(yīng)的大小。觀察結(jié)果與壓力改變時溶質(zhì)分子體積的變化一致。需要注意的是，改變壓力來調(diào)整選擇性并不實際，也不像改變色譜柱類型、溶劑強度或溶劑類型那樣簡單。
溫度
溫度是改變選擇性的有效方法，尤其是對于離子型化合物。溫度的變化會導(dǎo)致 pH 值的變化，從而改變電離程度。因此，改變溫度與改變 pH 值具有相同的效果。對色譜柱溫度進行微調(diào)（1~2°C）可用于調(diào)整緩沖液制備過程中的微小誤差。溫度的變化可能會導(dǎo)致保留時間、選擇性或峰形的變化。可能會出現(xiàn)綜合效應(yīng)。溫度升高，運行時間縮短，峰形變窄。
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