Chan eil cuid de chuspairean fuasgladh dhuilgheadasan LC a-riamh seann-fhasanta, oir tha cùisean ann an cleachdadh LC, eadhon ged a bhios teicneòlas ionnstramaidean a’ leasachadh thar ùine. Tha iomadh dòigh anns am faod duilgheadasan èirigh ann an siostam LC agus crìochnachadh ann an droch chumadh mullaich. Nuair a thig cùisean co-cheangailte ri cumadh mullaich am bàrr, bidh liosta ghoirid de na h-adhbharan a dh’ fhaodadh a bhith ann airson nan toraidhean sin a’ cuideachadh le bhith a’ sìmpleachadh ar n-eòlas fuasgladh dhuilgheadasan.
Tha e air a bhith spòrsail a bhith a’ sgrìobhadh a’ cholbh “LC Troubleshooting” seo agus a’ smaoineachadh air cuspairean gach mìos, oir chan eil cuid de chuspairean a’ dol a-mach à fasan a-riamh. Ged a tha cuspairean no beachdan sònraichte a’ fàs seann-fhasanta ann an raon rannsachadh cromatagrafaidheachd oir tha beachdan nas ùire agus nas fheàrr gan cur nan àite, ann an raon fuasgladh dhuilgheadasan, bho nochd a’ chiad artaigil fuasgladh dhuilgheadasan san iris seo (an LC Journal aig an àm) leis gu bheil cuid de chuspairean fhathast buntainneach) ann an 1983 (1). Thar nam beagan bhliadhnaichean a dh’ fhalbh, tha mi air grunn earrannan fuasgladh dhuilgheadasan LC a chuimseachadh air gluasadan co-aimsireil a tha a’ toirt buaidh air cromatagrafaidheachd leaghaidh (LC) (mar eisimpleir, an coimeas coimeasach eadar ar tuigse air buaidh cuideam air gleidheadh ​​[2] Adhartasan Ùra) Ar mìneachadh air toraidhean LC agus mar a nì thu fuasgladh dhuilgheadasan le ionnstramaidean LC an latha an-diugh. Anns a’ chuibhreann den mhìos seo, tha mi a’ leantainn air adhart leis an t-sreath agam (3), a thòisich san Dùbhlachd 2021, a bha ag amas air cuid de na cuspairean “beatha is bàis” de fhuasgladh dhuilgheadasan LC - tha eileamaidean a tha math airson fuasgladh dhuilgheadasan sam bith riatanach, ge bith dè an aois a tha an siostam a tha sinn a’ cleachdadh. Tha prìomh chuspair an t-sreath seo gu math buntainneach do chairt balla ainmeil “LC Troubleshooting Guide” an LCGC (4) a tha crochte ann an mòran obair-lannan. Airson an treas pàirt den t-sreath seo, roghnaich mi fòcas a chuir air cùisean co-cheangailte ri cumadh no feartan mullaich. Gu h-iongantach, tha an clàr balla a’ liostadh 44 diofar adhbharan a dh’ fhaodadh a bhith ann airson droch chumadh mullaich! Chan urrainn dhuinn beachdachadh air na cùisean seo uile gu mionaideach ann an aon artaigil, agus mar sin anns a’ chiad chuibhreann seo air a’ chuspair, cuiridh mi fòcas air cuid de na cùisean a chì mi as trice. Tha mi an dòchas gum faigh luchd-cleachdaidh LC òg is sean beagan mholaidhean agus chuimhneachain feumail air a’ chuspair chudromach seo.
Tha mi gam fhaighinn fhìn a’ sìor fhàs a’ freagairt cheistean mu dhuilgheadasan le “tha a h-uile dad comasach”. Is dòcha gum bi am freagairt seo a’ coimhead furasta nuair a thathar a’ beachdachadh air beachdan a tha duilich a mhìneachadh, ach tha mi tric ga fhaighinn iomchaidh. Le mòran adhbharan a dh’ fhaodadh a bhith ann airson droch chumadh mullaich, tha e cudromach inntinn fhosgailte a chumail nuair a thathar a’ beachdachadh air dè a dh’ fhaodadh a bhith anns an duilgheadas, agus a bhith comasach air prìomhachas a thoirt do adhbharan a dh’ fhaodadh a bhith ann gus tòiseachadh air ar n-oidhirpean fuasgladh-cheistean, le fòcas air na cothroman as cumanta sin, tha a’ phuing seo glè chudromach.
Is e ceum cudromach ann an eacarsaich fuasgladh-cheistean sam bith - ach fear a tha mi a’ smaoineachadh nach eil air a mheas gu leòr - a bhith ag aithneachadh gu bheil duilgheadas ann a dh’ fheumar fhuasgladh. Tha aithneachadh gu bheil duilgheadas ann gu tric a’ ciallachadh a bhith ag aithneachadh gu bheil na thachras don inneal eadar-dhealaichte bho na bha sinn an dùil, a tha air an cumadh le teòiridh, eòlas eimpireach, agus eòlas (5). Gu dearbh, chan e a-mhàin gu bheil an “cruth mullaich” air a bheil iomradh an seo a’ toirt iomradh air cumadh a’ mhullaich (co-chothromach, neo-chothromach, rèidh, siùbhlach, oir stiùiridh, earball, msaa.), ach cuideachd air an leud. Tha na bha sinn an dùil airson fìor chumadh mullaich sìmplidh. Tha teòiridh (6) a’ toirt taic mhath don dùil anns an leabhar-teacsa gum bu chòir, anns a’ mhòr-chuid de chùisean, na mullaichean cromagrafach a bhith co-chothromach agus a bhith a rèir cumadh cuairteachaidh Gaussian, mar a chithear ann am Figear 1a. Tha na tha sinn an dùil bho leud mullaich na chùis nas iom-fhillte, agus bruidhnidh sinn air a’ chuspair seo ann an artaigil san àm ri teachd. Tha na cumaidhean mullaich eile ann am Figear 1 a’ sealltainn cuid de na cothroman eile a dh’ fhaodadh a bhith air am faicinn - ann am faclan eile, cuid de na dòighean anns am faodadh rudan a dhol ceàrr. Anns a’ chòrr den chuibhreann seo, caithidh sinn ùine a’ bruidhinn air eisimpleirean sònraichte de shuidheachaidhean a dh’ fhaodadh leantainn gu na seòrsaichean cruthan seo.
Uaireannan chan fhaicear stùcan idir anns a’ chromatogram far a bheil dùil gun tèid an cuir às. Tha a’ chairt balla gu h-àrd a’ sealltainn gu bheil dìth stùc (a’ gabhail ris gu bheil an anailit targaid anns an sampall aig dùmhlachd a bu chòir freagairt an lorgaire a dhèanamh gu leòr airson fhaicinn os cionn an fhuaim) mar as trice co-cheangailte ri cùis ionnstramaid no suidheachaidhean ìre gluasadach ceàrr (ma chithear iad idir). stùcan, mar as trice ro “lag”). Gheibhear liosta ghoirid de dhuilgheadasan agus fuasglaidhean a dh’ fhaodadh a bhith ann san roinn seo ann an Clàr I.
Mar a chaidh ainmeachadh gu h-àrd, tha a’ cheist mu dè an ìre de leudachadh mullaich a bu chòir a bhith air a ghiùlan mus tèid aire a thoirt dha agus feuchainn ri a chàradh na chuspair iom-fhillte a bhios mi a’ bruidhinn air ann an artaigil san àm ri teachd. Is e mo dh’eòlas gu bheil leudachadh mòr mullaich gu tric an cois atharrachadh mòr ann an cumadh mullaich, agus tha earball mullaich nas cumanta na ro-mhullach no sgoltadh. Ach, tha na mullaichean ainmichte co-chothromach cuideachd air an leudachadh, agus faodaidh seo a bhith air adhbhrachadh le beagan adhbharan eadar-dhealaichte:
Chaidh beachdachadh gu mionaideach air gach aon de na cùisean seo ann an irisean roimhe de Troubleshooting LC, agus faodaidh luchd-leughaidh aig a bheil ùidh anns na cuspairean seo iomradh a thoirt air na h-artaigilean roimhe seo airson fiosrachadh mu na bun-adhbharan agus fuasglaidhean a dh’ fhaodadh a bhith ann airson nan cùisean sin. Barrachd fiosrachaidh
Faodaidh earball mullaich, aghaidh mullaich, agus sgoltadh a bhith air adhbhrachadh le nithean ceimigeach no corporra, agus tha an liosta de fhuasglaidhean a dh’ fhaodadh a bhith ann airson na duilgheadasan sin ag atharrachadh gu mòr, a rèir a bheil sinn a’ dèiligeadh ri duilgheadas ceimigeach no corporra. Gu tric, le bhith a’ dèanamh coimeas eadar na diofar mhullaichean ann an cromatagram, gheibh thu sanasan cudromach mu dè an tè as coireach. Ma tha cumaidhean coltach ris air a h-uile mullach ann an cromatagram, is coltaiche nach e adhbhar corporra a th’ ann. Mura h-eil ach aon no beagan mhullaichean air an toirt buaidh, ach gu bheil an còrr a’ coimhead ceart gu leòr, is coltaiche gur e adhbhar ceimigeach a th’ ann.
Tha na h-adhbharan ceimigeach airson earball nam bàrr ro iom-fhillte airson an deasbad goirid an seo. Thathar a’ toirt iomradh air an leughadair le ùidh chun iris o chionn ghoirid de “LC Troubleshooting” airson deasbad nas doimhne (10). Ach, is e rud furasta feuchainn ri mais an anailit a chaidh a stealladh a lughdachadh agus faicinn a bheil cumadh na bàrr a’ leasachadh. Ma tha, tha seo na chomharra math gur e “cus cus mais” an duilgheadas. Anns a’ chùis seo, feumar an dòigh a chuingealachadh ri bhith a’ stealladh tomadan beaga anailit, no feumar na suidheachaidhean cromagrafaigeach atharrachadh gus am faighear cumaidhean bàrr math eadhon le tomadan nas motha air an stealladh.
Tha mòran adhbharan corporra ann cuideachd airson earball aig a’ mhullach. Thathar a’ toirt iomradh do luchd-leughaidh aig a bheil ùidh ann an deasbad mionaideach air na cothroman gu iris eile o chionn ghoirid de “LC Troubleshooting” (11). Is e aon de na h-adhbharan corporra as cumanta airson earball aig a’ mhullach ceangal bochd aig puing eadar an in-stealladh agus an lorgaire (12). Tha eisimpleir anabarrach air a shealltainn ann am Figear 1d, a fhuaireadh anns an obair-lann agam beagan sheachdainean air ais. Anns a’ chùis seo, thog sinn siostam le bhalbha stealladh ùr nach robh sinn air a chleachdadh roimhe, agus chuir sinn a-steach lùb stealladh beag-tomhas le ferrule a chaidh a mhúnladh air capillary stàilinn gun smal. Às deidh beagan dheuchainnean fuasgladh-cheistean tùsail, thuig sinn gu robh doimhneachd a’ phuirt ann an stator bhalbha stealladh tòrr nas doimhne na bha sinn cleachdte ris, agus mar thoradh air sin bha meud marbh mòr aig bonn a’ phuirt. Tha an duilgheadas seo air fhuasgladh gu furasta le bhith a’ cur tiùb eile an àite lùb an stealladh, is urrainn dhuinn an ferrule atharrachadh chun t-suidheachaidh cheart gus an tomhas marbh aig bonn a’ phuirt a thoirt air falbh.
Faodaidh aghaidhean mullaich mar an fheadhainn a chithear ann am Figear 1e a bhith air adhbhrachadh le duilgheadasan corporra no ceimigeach cuideachd. Is e adhbhar corporra cumanta airson an oir stiùiridh nach eil leabaidh gràinean a’ cholbh air a phacadh gu math, no gu bheil na gràineanan air ath-eagrachadh thar ùine. Mar a tha le earball mullaich air adhbhrachadh leis an iongantas corporra seo, is e an dòigh as fheàrr air seo a chàradh an colbh a chuir na àite agus cumail a’ dol. Gu bunaiteach, bidh cumaidhean mullaich oir stiùiridh le tùs ceimigeach gu tric ag èirigh bho na tha sinn a’ gairm suidheachaidhean gleidhidh “neo-loidhneach”. Fo chumhachan air leth (loidhneach), tha an ìre de anailit a tha air a chumail leis an ìre statach (mar sin, am bàillidh gleidhidh) co-cheangailte gu loidhneach ri dùmhlachd an anailit anns a’ cholbh. Gu cròmatagrafach, tha seo a’ ciallachadh mar a bhios mais an anailit a thèid a stealladh a-steach don cholbh ag àrdachadh, gum bi am mullach nas àirde, ach chan ann nas leatha. Tha an dàimh seo briste nuair a tha an giùlan gleidhidh neo-loidhneach, agus chan e a-mhàin gu bheil na mullaichean nas àirde ach cuideachd nas leatha mar a thèid barrachd mais a stealladh. A bharrachd air an sin, bidh cumaidhean neo-loidhneach a’ dearbhadh cumadh mullaichean cròmatagrafach, agus mar thoradh air sin bidh oirean stiùiridh no deiridh. Mar a tha le cus mais a dh’ adhbhraicheas earball mullaich (10), bidh stiùireadh mullaich air adhbhrachadh Faodar dearbhadh a dhèanamh air gleidheadh ​​neo-loidhneach le bhith a’ lughdachadh mais anailit a chaidh a stealladh. Ma leasaicheas cumadh na stùice, feumar an dòigh atharrachadh gus nach tèid e thairis air càileachd an stealladh a dh’ adhbharaicheas an oir stiùiridh, no feumar na suidheachaidhean cromagrafach atharrachadh gus an giùlan seo a lughdachadh.
Uaireannan chì sinn na tha coltach ri bàrr “roinnte”, mar a chithear ann am Figear 1f. Is e a’ chiad cheum ann a bhith a’ fuasgladh na trioblaid seo faighinn a-mach a bheil cumadh a’ bhàrr mar thoradh air co-elution pàirteach (ie, làthaireachd dà cho-thàthadh eadar-dhealaichte ach dlùth-elution). Ma tha dà anailis eadar-dhealaichte ann a’ elution faisg air a chèile, tha e na chùis an rùn aca a leasachadh (mar eisimpleir, le bhith ag àrdachadh taghadh, gleidheadh, no cunntadh phlàtaichean), agus tha na bàrr “roinnte” a tha coltach co-cheangailte ri corporra Chan eil coileanadh dad a dhèanamh ris a’ cholbh fhèin. Gu tric, is e an sanas as cudromaiche don cho-dhùnadh seo a bheil cumaidhean roinnte aig a h-uile bàrr anns a’ chromatogram, no dìreach aon no dhà. Mas e dìreach aon no dhà a th’ ann, is dòcha gur e cùis co-elution a th’ ann; ma tha a h-uile bàrr air a roinn, is dòcha gur e cùis corporra a th’ ann, is coltaiche co-cheangailte ris a’ cholbh fhèin.
Mar as trice, bidh prìomhan sgoltadh co-cheangailte ri feartan fiosaigeach a’ cholbh fhèin mar thoradh air frits inntrigidh no toraidh a tha air am bacadh gu ìre, no ath-eagrachadh mìrean anns a’ cholbh, a’ leigeil leis an ìre gluasadach sruthadh nas luaithe na an ìre gluasadach ann an cuid de raointean de chruthachadh seanail a’ cholbh ann an roinnean eile (11). Faodar frits a tha air am bacadh gu ìre a ghlanadh uaireannan le bhith a’ tionndadh an t-sruthadh tron ​​cholbh air ais; ge-tà, a rèir mo eòlais-sa, mar as trice is e fuasgladh geàrr-ùine seach fuasgladh fad-ùine a tha seo. Bidh seo gu tric marbhtach le colbhan an latha an-diugh ma bhios na mìrean ag ath-chur taobh a-staigh a’ cholbh. Aig an ìre seo, is fheàrr an colbh a chur na àite agus leantainn air adhart.
Mar as trice, tha am bàrr ann am Figear 1g, cuideachd bho eisimpleir o chionn ghoirid anns an obair-lann agam fhìn, a’ comharrachadh gu bheil an comharra cho àrd is gu bheil e air ruighinn ceann àrd an raoin freagairt. Airson lorgairean gabhail-sùla optigeach (UV-vis sa chùis seo), nuair a tha dùmhlachd an anailit glè àrd, bidh an anailit a’ gabhail a-steach a’ mhòr-chuid den t-solas a tha a’ dol tron ​​chill sruthadh lorgaire, agus chan eil mòran solais air fhàgail ri lorg. Fo na cumhaichean sin, tha buaidh mhòr aig diofar thùsan fuaim air a’ chomharra dealain bhon lorgaire-foto, leithid solas air seachran agus “sruth dorcha”, a’ dèanamh an comharra glè “neo-shoilleir” ann an coltas agus neo-eisimeileach bho dùmhlachd an anailit. Nuair a thachras seo, faodar an duilgheadas fhuasgladh gu furasta le bhith a’ lughdachadh meud stealladh an anailit—a’ lughdachadh meud an stealladh, a’ lagachadh an t-sampall, no an dà chuid.
Ann an sgoil cròmatagrafaidheachd, bidh sinn a’ cleachdadh comharra an lorgaire (ie, an axis-y anns a’ chromatagram) mar chomharradh air dùmhlachd an anailit anns an sampall. Mar sin tha e coltach gu bheil e neònach cròmatagram fhaicinn le comharra fo neoni, oir is e an mìneachadh sìmplidh gu bheil seo a’ nochdadh dùmhlachd anailit àicheil - rud nach eil comasach gu corporra, gu dearbh. A rèir mo bheachd-sa, is e prìomh phuingean àicheil as trice a chithear nuair a thathar a’ cleachdadh lorgairean sùghaidh optigeach (me, UV-vis).
Anns a’ chùis seo, tha bàrr àicheil dìreach a’ ciallachadh gu bheil na moileciuilean a tha a’ tighinn a-mach às a’ cholbh a’ gabhail a-steach nas lugha de sholas na an ìre gluasadach fhèin dìreach ron agus às deidh a’ bhàrr. Faodaidh seo tachairt, mar eisimpleir, nuair a thathar a’ cleachdadh tonnan-fada lorg an ìre mhath ìosal (<230 nm) agus stuthan cur-ris ìre gluasadach a bhios a’ gabhail a-steach a’ mhòr-chuid den t-solas aig na tonnan-fada sin. Faodaidh stuthan cur-ris mar sin a bhith nan co-phàirtean fuasglaiche ìre gluasadach leithid methanol no co-phàirtean bufair leithid acetate no formate. Gu dearbh, faodaidh neach bàrr àicheil a chleachdadh gus lùb calabrachaidh ullachadh agus fiosrachadh cainneachdail ceart fhaighinn, agus mar sin chan eil adhbhar bunaiteach ann airson an seachnadh mar sin (tha an dòigh seo uaireannan air ainmeachadh mar “lorg UV neo-dhìreach”) (13). Ach, ma tha sinn dha-rìribh airson bàrr àicheil a sheachnadh gu tur, a thaobh lorg absorbance, is e an fhuasgladh as fheàrr tonn-fada lorg eadar-dhealaichte a chleachdadh gus am bi an anailit a’ gabhail a-steach barrachd na an ìre gluasadach, no co-dhèanamh na h-ìre gluasadach atharrachadh gus am bi iad a’ gabhail a-steach nas lugha de sholas na anailitichean.
Faodaidh mullaichean àicheil nochdadh cuideachd nuair a thathar a’ cleachdadh lorg clàr-amais ath-tharraingeach (RI) nuair a tha clàr-amais ath-tharraingeach phàirtean a bharrachd air an anailit san sampall, leithid maitrís an fhuasglaiche, eadar-dhealaichte bho chlàr-amais ath-tharraingeach na h-ìre gluasadach. Tha seo cuideachd a’ tachairt le lorg UV-vis, ach tha a’ bhuaidh seo buailteach a bhith air a lughdachadh an coimeas ri lorg RI. Anns an dà chùis, faodar mullaichean àicheil a lughdachadh le bhith a’ maidseadh co-dhèanamh maitrís an t-sampall nas dlùithe ri co-dhèanamh na h-ìre gluasadach.
Anns a’ chiad phàirt air a’ chuspair bhunasach mu fhuasgladh dhuilgheadasan LC, bhruidhinn mi air suidheachaidhean anns a bheil cumadh na stùice a chaidh fhaicinn eadar-dhealaichte bhon chumadh stùice ris a bheil dùil no àbhaisteach. Bidh fuasgladh dhuilgheadasan èifeachdach air duilgheadasan mar sin a’ tòiseachadh le eòlas air cumaidhean stùice ris a bheil dùil (stèidhichte air teòiridh no eòlas roimhe le dòighean a th’ ann mar-thà), agus mar sin tha claonaidhean bho na dùilean sin follaiseach. Tha mòran adhbharan eadar-dhealaichte aig duilgheadasan cumadh stùice (ro leathann, earball, oir stiùiridh, msaa.). Anns a’ chuibhreann seo, bidh mi a’ bruidhinn gu mionaideach air cuid de na h-adhbharan a chì mi as trice. Tha eòlas air na mion-fhiosrachadh seo a’ toirt seachad deagh àite airson tòiseachadh air fuasgladh dhuilgheadasan, ach chan eil e a’ glacadh a h-uile comas. Faodaidh luchd-leughaidh aig a bheil ùidh ann an liosta nas doimhne de adhbharan agus fuasglaidhean iomradh a thoirt air cairt balla “Stiùireadh Fuasgladh dhuilgheadasan LC” LCGC.
(4) Cairt-bhalla “Stiùireadh Fuasgladh-cheistean LC” LCGC. https://www.chromatographyonline.com/view/troubleshooting-wallchart (2021).
(6) A. Felinger, Mion-sgrùdadh Dàta agus Giullachd Chomharran ann an Cròmatagrafaidheachd (Elsevier, New York, NY, 1998), td. 43-96.
(8) Wahab MF, Dasgupta PK, Kadjo AF agus Armstrong DW, Anal.Chim.Journal.Rev. 907, 31–44 (2016). https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.11.043.