高效液相色譜方法的開(kāi)發(fā)是一個(gè)繁復(fù)的過(guò)程,但不管再繁復(fù),也有其規(guī)律可尋。方法開(kāi)發(fā)過(guò)程中,一個(gè)總的原則是:先找到目標(biāo)化合物的峰,然后調(diào)整峰形,再是進(jìn)一步完善。
找到目標(biāo)化合物的峰:
要找到目標(biāo)化合物的峰,我們?cè)撊绾伍_(kāi)展工作,先舉一個(gè)例子,下面是分析氟康唑氯化鈉注射液的一個(gè)譜圖:
譜圖上的內(nèi)容主要包括:色譜柱、波長(zhǎng)、流動(dòng)相、溫度、流速和進(jìn)樣量這幾項(xiàng)。這意味著如果這幾個(gè)色譜條件都確定下來(lái)了就可以基本認(rèn)為這個(gè)方法已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功,所以開(kāi)發(fā)方法時(shí)我們可以通過(guò)逐一的考查這幾個(gè)色譜條件來(lái)進(jìn)行。
考查色譜條件是需要通過(guò)在色譜儀上進(jìn)樣來(lái)進(jìn)行的,這就需要我們首先確立一個(gè)初始條件,即回答從何開(kāi)始的問(wèn)題。在回答好“從何開(kāi)始”這個(gè)問(wèn)題之前,我們先要了解我們的被分析物,就像一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng),首先要知道自己的敵人是誰(shuí)一樣,我們要了解它的物理、化學(xué)性質(zhì),特別是化學(xué)結(jié)構(gòu)式非常關(guān)鍵。所以,色譜方法開(kāi)發(fā)工作可以通過(guò)如下的步驟來(lái)展開(kāi):
1)收集資料:
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對(duì)它的分子量、結(jié)構(gòu)式,以及在水、甲醇、乙腈、四氫呋喃、正己烷和異丙醇中的溶解度有一個(gè)初步的了解。對(duì)分子量的了解在選擇色譜柱的過(guò)程中是非常重要的,因?yàn)樯V柱填料的孔徑對(duì)化合物的分離具有重要的影響,例子如圖:
由此可以看出填料孔徑對(duì)分離度和峰形是有一定影響的,120A的色譜柱通常適用的范圍為分子量<10000的,如果分子量太大,在填料為120A孔徑的柱子上分離度會(huì)比較差,因?yàn)闃悠贩肿釉谏V柱上有較好的保留是由于可以進(jìn)入到填料的微孔里面,與鍵合在表面上的C18長(zhǎng)鏈相互作用,通??讖街睆叫枰笥诜肿又睆降?倍以上才不會(huì)對(duì)分析造成影響。因此一般分子量10000一下的化合物建議用120A的柱子來(lái)分析,分子量大于1W小于20W的用300A的來(lái)分析,分子量大于20W的就要用凝膠柱了。
結(jié)構(gòu)式對(duì)于分子極性大小的預(yù)測(cè)以及后續(xù)調(diào)整峰形時(shí)具有非常重要的作用,如-COOH、-NH2、-NHR、-NR2、-OH等都是極性基團(tuán),而苯環(huán)、己環(huán)、-CH=、-CH2-CH3等都是非極性基團(tuán),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)大致對(duì)其極性做一下判斷,估計(jì)一下可能在C18上(用得最多,我們最熟悉)的保留性能如何,再結(jié)合目標(biāo)化合物在上述所說(shuō)的幾種溶劑中的溶解度狀況,對(duì)方法開(kāi)發(fā)時(shí)可能用正相柱還是反相柱來(lái)作一個(gè)粗略的判斷,以及方法開(kāi)發(fā)完成后的認(rèn)證有作用。
2)選擇色譜柱
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I)填料孔徑的選擇:根據(jù)所查資料獲得的化合物分子量信息來(lái)確認(rèn)色譜柱填料的孔徑;
II)填料鍵合相(鍵合相是指C18、C8、苯基柱等)的選擇:在沒(méi)能查到做過(guò)該樣品的相關(guān)資料之前,或者并不了解其極性之前,通常最好選擇C18柱作為初始的色譜條件。因?yàn)镃18柱是我們用得最多的,也是對(duì)其色譜保留性能最了解和熟悉的,在C18柱上獲得的信息我們可以預(yù)測(cè)其極性,以及為解決遇到的問(wèn)題問(wèn)題下一步可能將采取的措施。
III)填料粒徑、色譜柱型號(hào)的選擇:在沒(méi)有特別指明之前,最好使用我們常用的5um、4.6×150mm或250mm,和前面首選C18作初始條件一樣,是為了方便預(yù)測(cè)其保留性能。
3)檢測(cè)器和波長(zhǎng)的選擇
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目前使用最為普遍的是UV檢測(cè)器,因此,在不了解其是否有紫外吸收的情況下,我們先要了解其這一性能,用標(biāo)準(zhǔn)品配成合適的溶液進(jìn)行紫外掃描,收集目標(biāo)化合物最大吸收波長(zhǎng)的數(shù)據(jù),確定波長(zhǎng);
或者是在有DAD檢測(cè)器的條件下進(jìn)幾針標(biāo)準(zhǔn)品溶液,通過(guò)DAD的三維譜圖可以獲得化合物最大吸收波長(zhǎng)的相關(guān)信息。
如無(wú)紫外吸收,則需選用合適的檢測(cè)器。因?yàn)闄z測(cè)器是我們監(jiān)測(cè)化合物是否出峰的工具,是我們的能看到化合物的“眼睛”,也是我們開(kāi)發(fā)方法的基礎(chǔ),因此非常重要,需認(rèn)真選擇。
4)流動(dòng)相的選擇
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流動(dòng)相的選擇需要根據(jù)檢測(cè)方式來(lái)確定,這里以UV檢測(cè)器為例。液相的流動(dòng)相最常用的體系有兩種,一種是甲醇和水的體系,一種是乙腈和水的體系。
這兩種流動(dòng)相體系沒(méi)有太大的差異,但還是區(qū)別的:
主要區(qū)別在于:
1)甲醇價(jià)格比乙腈便宜很多;
2)乙腈的洗脫能力比甲醇強(qiáng);
3)甲醇在紫外上的吸收截止波長(zhǎng)在210nm左右,也就是說(shuō)在210nm以下基線的本底會(huì)比較高,與乙腈相比會(huì)大大降低化合物的峰高,削弱目標(biāo)化合物的檢測(cè)靈敏度;
乙腈的吸收截止波長(zhǎng)在190nm左右;如果確定的波長(zhǎng)在210nm以下,則應(yīng)該選擇乙腈和水作為流動(dòng)相體系,如果遠(yuǎn)離這個(gè)波長(zhǎng)的地方,則甲醇應(yīng)該是首選。
5)流速的選擇:與上述所確定的色譜柱型號(hào)相對(duì)應(yīng)的流速,4.6mm內(nèi)徑色譜柱選1ml/min。
6)溫度的選擇:如化合物對(duì)溫度沒(méi)有特別的需求(如溫度高了不穩(wěn)定等),則在方法開(kāi)發(fā)之初,盡量使用室溫,這樣開(kāi)發(fā)出來(lái)的方法普適性會(huì)比較廣一些。升高溫度往往在后面為了提高目標(biāo)化合物與其它雜質(zhì)的分離度時(shí)使用的,或者為了降低柱壓等,在進(jìn)一步優(yōu)化色譜條件時(shí)才去考慮。
綜合以上所選擇的一些條件作為初始條件,就可以開(kāi)始下一步的目標(biāo)——“找到目標(biāo)化合物峰”。要找到目標(biāo)化合物的峰,首先就要在我們最熟悉的C18柱上面測(cè)試一下,了解化合物的保留能力和大致的極性。
具體的步驟是:先用純甲醇做流動(dòng)相,看化合物是否被洗脫下來(lái),如果被洗脫下來(lái)峰高是多少,收集這些數(shù)據(jù);
然后流動(dòng)相中甲醇的比例以10%的速度遞減,即甲醇:水=90:10、80:20、70:30。。。。純水,看流動(dòng)相從最初的100%甲醇——100%水的過(guò)程中每變動(dòng)10%的比例,譜圖上會(huì)多些什么峰,峰高會(huì)不會(huì)發(fā)生變化,多出來(lái)的峰是從哪里來(lái)的;
這個(gè)過(guò)程會(huì)有三種結(jié)果:
1)純甲醇條件下沒(méi)能洗脫下來(lái),這樣說(shuō)明化合物的極性很弱,保留能力非常強(qiáng),應(yīng)該可以考慮用正相體系來(lái)做,如選擇硅膠柱;
2)純水條件下很難出峰而純甲醇時(shí)很快洗脫下來(lái),這意味著我們可以通過(guò)調(diào)整流動(dòng)相的比例找到這個(gè)峰,并結(jié)合前面流動(dòng)相比例10%變化的系列數(shù)據(jù),選擇合適的流動(dòng)相。
3)純水條件下也仍然很快就出峰,這說(shuō)明化合物的極性很強(qiáng),此時(shí)需要結(jié)合分子的結(jié)構(gòu)式來(lái)判斷,有可能是哪些基團(tuán)導(dǎo)致了樣品這么快的出峰,然后采取相應(yīng)的對(duì)策,考慮添加緩沖鹽,調(diào)節(jié)pH,如果需要的話,甚至考慮添加離子對(duì)試劑。