Кейбір LC ақаулықтарын жою тақырыптары ешқашан ескірмейді, өйткені уақыт өте келе құрал технологиясы жетілдірілсе де, LC тәжірибесінде мәселелер бар. LC жүйесінде ақаулардың пайда болуының және нашар шың пішініне айналуының көптеген жолдары бар. Шың пішінге қатысты мәселелер туындаған кезде, бұл нәтижелердің ықтимал себептерінің қысқаша тізімі ақауларды жою тәжірибемізді жеңілдетуге көмектеседі.
Осы «LC ақауларын жою» айдарын жазу және тақырыптар туралы ойлау қызықты болды, өйткені кейбір тақырыптар ешқашан стильден шықпайды. Хроматографияны зерттеу саласында белгілі бір тақырыптар немесе идеялар ескіреді, өйткені олар жаңа және жақсы идеялармен ауыстырылады, ақауларды жою саласында, ақауларды жою туралы бірінші мақала осы журналда (сол уақытта LC журналында) шыққандықтан, кейбір тақырыптар әлі де өзекті болып қала береді. 1983(1).Соңғы бірнеше жылда мен сұйық хроматографияға (LC) әсер ететін заманауи тенденцияларға бірнеше LC ақаулықтарды жою бөлімдерін арнадым (мысалы, қысымның ұстап қалуға әсері туралы түсінігімізді салыстырмалы түрде салыстыру [2] Жаңа жетістіктер) LC нәтижелерін түсіндіру және қазіргі заманғы LC аспаптарымен ақауларды жою жолы (осы айда менің заманауи LC құрылғыларын орнату сериясы). LC ақаулықтарын жоюдың кейбір "өмір мен өлім" тақырыптарына бағытталған 2021 жылдың желтоқсаны — біз пайдаланып жатқан жүйенің жасына қарамастан, кез келген ақаулықтарды жою құралы үшін тамаша элементтер маңызды. Бұл топтаманың негізгі тақырыбы LCGC-тің әйгілі "LC ақауларын жою нұсқаулығы" қабырға диаграммасына (4) өте өзекті. шыңның сипаттамалары.Таңғажайып, қабырға диаграммасы нашар шың пішінінің 44 түрлі ықтимал себептерін көрсетеді! Біз бұл мәселелердің барлығын бір мақалада егжей-тегжейлі қарастыра алмаймыз, сондықтан тақырыптың осы бірінші бөлігінде мен жиі көретіндердің кейбіріне тоқталамын. Жас және кәрі LC пайдаланушылары осы маңызды тақырып бойынша кейбір пайдалы кеңестер мен ескертулер табады деп үміттенемін.
Мен өзімді «бәрі де мүмкін» деп ақауларды жою сұрақтарына көбірек жауап бере бастадым. Түсіндіру қиын болатын бақылауларды қарастырған кезде бұл жауап оңай болып көрінуі мүмкін, бірақ мен оны жиі орынды деп есептеймін. Нашар шыңның пішінінің көптеген ықтимал себептеріне байланысты мәселенің не болуы мүмкін екенін қарастырған кезде ашық ақылды сақтау маңызды және осы ақауларды жою әрекеттерін бастау үшін ықтимал себептерге басымдық бере білу маңызды. маңызды.мүмкін.
Кез келген ақаулықтарды жою жаттығуындағы негізгі қадам, бірақ менің ойымша, бұл шешілуі қажет мәселе бар екенін мойындау. Проблеманың бар екенін мойындау көбінесе құралға не болатыны теория, эмпирикалық білім және тәжірибе арқылы қалыптасатын біздің күтуімізден өзгеше екенін мойындауды білдіреді (5). асимметриялық, тегіс, үлпілдек, алдыңғы жиек, қалдық және т.б.), сонымен қатар еніне қарай. Нақты шыңның пішініне қатысты біздің күтуіміз қарапайым. Теория (6) оқулықтағы күтуді жақсы қолдайды, көп жағдайда хроматографиялық шыңдар симметриялы болуы және Гаусс таралу пішініне сәйкес болуы керек, 1-суретте көрсетілгендей, біз бұл мәселені күрделі және кеңірек қарастырамыз. Тақырып болашақ мақалада. 1-суреттегі басқа шың пішіндері байқауға болатын кейбір басқа мүмкіндіктерді, басқаша айтқанда, кейбір нәрселердің дұрыс емес болуы мүмкін жолдарын көрсетеді. Осы бөлімнің қалған бөлігінде осы пішін түрлеріне әкелетін жағдайлардың кейбір нақты мысалдарын талқылауға уақыт бөлеміз.
Кейде хроматограммада пиктердің элиюциялануы күтілетін жерлерде мүлде байқалмайды. Жоғарыдағы қабырға диаграммасы шыңның болмауы (үлгінің шын мәнінде детектордың реакциясын шудың үстінен көру үшін жеткілікті болатын концентрацияда мақсатты талданатын зат бар деп есептегенде) әдетте қандай да бір аспап мәселесімен немесе дұрыс емес жылжымалы фаза жағдайларымен (мүлдем байқалған жағдайда) байланысты екенін көрсетеді. шыңдары, әдетте тым «әлсіз»). Осы санаттағы ықтимал мәселелер мен шешімдердің қысқаша тізімін I кестеден табуға болады.
Жоғарыда айтылғандай, назар аударып, оны түзетуге тырысқанға дейін қаншалықты шыңның кеңеюіне төзе білу керек деген сұрақ мен болашақ мақалада талқылайтын күрделі тақырып болып табылады. Менің тәжірибем бойынша, шыңның айтарлықтай кеңеюі көбінесе шыңның пішінінің айтарлықтай өзгеруімен бірге жүреді, ал шыңның шұңқыры алдын ала шыңға немесе бөлшектенуге қарағанда жиі кездеседі. бірнеше түрлі себептер:
Осы мәселелердің әрқайсысы LC ақауларын жоюдың алдыңғы нөмірлерінде егжей-тегжейлі талқыланды және осы тақырыптарға қызығушылық танытқан оқырмандар осы мәселелердің негізгі себептері мен ықтимал шешімдері туралы ақпарат алу үшін осы алдыңғы мақалаларға сілтеме жасай алады. Толығырақ.
Шың қалдыру, ең жоғары бетке шығу және бөліну химиялық немесе физикалық құбылыстардан туындауы мүмкін және бұл мәселелердің әлеуетті шешімдерінің тізімі химиялық немесе физикалық мәселемен айналысатынымызға байланысты әр түрлі болады. Көбінесе хроматограммадағы әртүрлі шыңдарды салыстыру арқылы сіз барлық ұқсас пигменттердің пішіні кінәлі екендігі туралы маңызды анықтамаларды таба аласыз. физикалық емес.Егер тек бір немесе бірнеше шыңдар әсер етсе, бірақ қалғандары жақсы көрінсе, себебі химиялық болуы мүмкін.
Шың қалдықтың химиялық себептері мұнда қысқаша талқылау үшін тым күрделі. Қызығушылық танытқан оқырман тереңірек талқылау үшін «LC Troubleshooting» журналының соңғы шығарылымына сілтеме жасайды (10). Дегенмен, ең оңай әрекет — инъекцияланған талданатын заттың массасын азайту және шыңның пішінінің жақсарғанын көру. Олай болса, бұл әдіс өте жақсы."e. шағын талданатын зат массаларын енгізумен шектелуі керек немесе хроматографиялық жағдайларды тіпті үлкен массалар инъекцияланған кезде де жақсы пик пішіндерін алуға болатындай өзгерту керек.
Сондай-ақ, қалдықтардың шыңына жетудің көптеген әлеуетті физикалық себептері бар. Мүмкіндіктерді егжей-тегжейлі талқылауға қызығушылық танытқан оқырмандар «LC Troubleshooting» (11) тағы бір соңғы шығарылымына сілтеме жасайды. Шың қалдықтың жиі кездесетін физикалық себептерінің бірі - инжектор мен детектор (12) арасындағы нүктедегі нашар байланыс болып табылады. Төтенше мысал, осыдан бірнеше апта бұрын жасалған зертханада көрсетілген. біз бұрын пайдаланбаған жаңа инъекциялық клапаны бар жүйе және тот баспайтын болаттан жасалған капиллярға құйылған құйрығы бар шағын көлемді инъекциялық ілмекті орнаттық. Ақаулықтарды жоюдың кейбір бастапқы тәжірибелерінен кейін біз инъекциялық клапанның статорындағы порт тереңдігі біз үйренгеннен әлдеқайда тереңірек екенін түсіндік, нәтижесінде оның түбіндегі үлкен өлі көлемнің проблемасы оңай шешілді. басқа түтікпен ілмек, біз порттың төменгі жағындағы өлі көлемді жою үшін феррулді дұрыс күйге келтіре аламыз.
1e-суретте көрсетілгендей ең жоғары фронттар физикалық немесе химиялық мәселелерден де туындауы мүмкін. Алдыңғы жиектің жалпы физикалық себебі - бағананың бөлшектер қабатының жақсы оралмауы немесе бөлшектердің уақыт өте келе қайта ұйымдастырылуы. Осы физикалық құбылыстың әсерінен пайда болған қалдықтардың шыңы сияқты, мұны түзетудің ең жақсы жолы - бағананы ауыстыру және біз көбінесе алдыңғы шет пішінін химиялық жолмен жалғастыру. «Сызықты емес» ұстау шарттары. Идеалды (сызықты) жағдайларда стационар фазада ұсталатын талданатын заттың мөлшері (демек, ұстап қалу коэффициенті) бағандағы талданатын заттың концентрациясына сызықты түрде байланысты. Хроматографиялық тұрғыдан, бұл бағанға енгізілетін талданатын заттың массасы артқан сайын шыңы биік болады, бірақ оның ретенциясы кең емес, оның мінез-құлқы кең емес болады. шыңдар тек биіктеп қана қоймайды, сонымен қатар массасы көбірек енгізілген сайын кеңейеді. Сонымен қатар, сызықты емес пішіндер хроматографиялық шыңдардың пішінін анықтайды, нәтижесінде алдыңғы немесе артта жиектер пайда болады. Шың қалдықты тудыратын массалық шамадан тыс жүктеме кезінде (10), сызықты емес ұстаудан туындайтын шыңның шегін инъекциялық пішіндерді азайту әдісімен диагностикалауға болады. алдыңғы жиекті тудыратын инъекция сапасынан аспаңыз немесе бұл әрекетті азайту үшін хроматографиялық шарттарды өзгерту керек.
Кейде біз 1f-суретте көрсетілгендей, "бөлінген" шың болып көрінетін нәрсені байқаймыз. Бұл мәселені шешудің бірінші қадамы пик пішінінің ішінара коэлюцияға (яғни, екі түрлі, бірақ тығыз элюцияланатын қосылыстардың болуы) байланысты екенін анықтау болып табылады. Егер шын мәнінде бір-біріне жақын элюцияланатын екі түрлі талданатын зат болса, онда бұл олардың резолюциясының мәселесі (мысалы, пластинкалау арқылы, резолюцияны арттыру, санау) және көрінетін "бөлінген" шыңдар физикалық байланысты. Өнімділіктің бағанның өзіне еш қатысы жоқ. Көбінесе, бұл шешімнің ең маңызды анықтамасы хроматограммадағы барлық шыңдардың бөлінген пішіндерді көрсете ме, әлде бір немесе екеуі ғана. Егер ол бір немесе екі болса, бұл ко-элюция мәселесі болуы мүмкін; егер барлық шыңдар бөлінген болса, бұл бағанның өзіне қатысты болуы мүмкін физикалық мәселе болуы мүмкін.
Колоннаның физикалық қасиеттеріне байланысты бөлінген шыңдар, әдетте, ішінара бітеліп қалған кіріс немесе шығыс фриттеріне немесе бағандағы бөлшектердің қайта ұйымдастырылуына байланысты, бұл баған арнасының қалыптасуының белгілі бір аймақтарында жылжымалы фазаның жылжымалы фазадан жылдамырақ ағуына мүмкіндік береді .басқа аймақтарда (11) .Ішінара бітеліп қалған фритті кейде бағанды ​​кері бұру арқылы тазалауға болады; дегенмен, менің тәжірибем бойынша, бұл әдетте ұзақ мерзімді шешім емес, қысқа мерзімді шешім. Бұл бөлшектер баған ішінде қайта қосылса, қазіргі заманғы бағандар үшін жиі өлімге әкеледі. Бұл кезде бағанды ​​ауыстырып, жалғастырған дұрыс.
1g-суреттегі шыңы, сондай-ақ менің жеке зертханамдағы соңғы данасы, әдетте сигналдың жоғары болғаны соншалық, оның жауап беру диапазонының жоғарғы шегіне жеткенін көрсетеді. Оптикалық жұту детекторлары үшін (бұл жағдайда УК-визуализация), талданатын заттың концентрациясы өте жоғары болғанда, талданатын зат детектор ағынының ұяшығы арқылы өтетін жарықтың көп бөлігін жұтады, бұл фотосуретте анықталатын сигналдан өте аз жарық қалдырады. қаңғыбас жарық және «қараңғы ток» сияқты шудың әртүрлі көздерінің қатты әсер етуі, сигналды сыртқы түрі бойынша өте «бұлыңғыр» етеді және талданатын заттардың концентрациясына тәуелсіз. Бұл орын алған кезде, мәселені талданатын заттың инъекция көлемін азайту — инъекция көлемін азайту, үлгіні сұйылту немесе екеуін де оңай шешуге болады.
Хроматография мектебінде біз үлгідегі талданатын зат концентрациясының индикаторы ретінде детектор сигналын (яғни хроматограммадағы y осі) пайдаланамыз. Сондықтан нөлден төмен сигналы бар хроматограмманы көру біртүрлі болып көрінеді, өйткені қарапайым түсіндірме бойынша бұл талдаудың теріс концентрациясын көрсетеді – бұл, әрине, физикалық мүмкін емес. УК сәулесі).
Бұл жағдайда, теріс пик жай ғана бағаннан шығарылатын молекулалардың шыңға дейін және одан кейін жылжымалы фазаның өзінен азырақ жарық сіңіретінін білдіреді. Бұл, мысалы, салыстырмалы түрде төмен анықтау толқын ұзындығын (<230 нм) және осы толқын ұзындықтарында жарықтың көп бөлігін жұтатын жылжымалы фазалық қоспаларды пайдаланғанда орын алуы мүмкін. Мұндай қоспалар фазалық еріткіштер сияқты жылжымалы құрамдас бөліктер болуы мүмкін. ацетат немесе формат. Калибрлеу қисығын дайындау және дәл сандық ақпаратты алу үшін теріс пиктерді шын мәнінде пайдалануға болады, сондықтан оларды болдырмаудың іргелі себебі жоқ (бұл әдіс кейде «жанама ультракүлгін анықтау» деп аталады) (13). Алайда, егер біз теріс пиктерді толығымен болдырғымыз келсе, жұту кезінде әртүрлі ерітіндіні анықтау үшін ең жақсы толқынды анықтауға болады. жылжымалы фазадан артық немесе жылжымалы фазаның құрамын өзгертіп, олар талданатын заттарға қарағанда жарықты аз сіңіреді.
Теріс шыңдар сыну көрсеткішін (RI) анықтауды пайдаланған кезде де пайда болуы мүмкін, егер еріткіш матрицасы сияқты үлгідегі талданатын заттан басқа компоненттердің сыну көрсеткіші жылжымалы фазаның сыну көрсеткішінен өзгеше болса. Бұл ультракүлгін сәулені анықтау кезінде де орын алады, бірақ бұл әсер RI-ді барынша азайтуға, екі жағдайда да теріс сәйкестікке қатысты әлсіретуге бейім. үлгі матрицасының жылжымалы фазаның құрамы.
LC ақаулықтарын жоюдың негізгі тақырыбына арналған үшінші бөлімде мен байқалған шыңның пішіні күтілетін немесе қалыпты шың пішінінен ерекшеленетін жағдайларды талқыладым. Мұндай проблемаларды тиімді жою күтілетін шың пішіндерін білуден басталады (теория немесе бұрыннан бар әдістермен тәжірибе негізінде), сондықтан бұл күтулерден ауытқулар анық. Мен жиі көретін кейбір себептерді егжей-тегжейлі талқылаңыз. Осы мәліметтерді білу ақаулықтарды жоюды бастау үшін жақсы орын береді, бірақ барлық мүмкіндіктерді қамти алмайды. Себептер мен шешімдердің тереңірек тізіміне қызығушылық танытқан оқырмандар LCGC «LC ақауларын жою нұсқаулығы» қабырға диаграммасына жүгіне алады.
(4) LCGC «LC ақауларын жою нұсқаулығы» қабырға диаграммасы.https://www.chromatographyonline.com/view/troubleshooting-wallchart (2021).
(6) A. Felinger, Хроматографиядағы деректерді талдау және сигналды өңдеу (Elsevier, Нью-Йорк, NY, 1998), 43-96 бет.
(8) Wahab MF, Dasgupta PK, Kadjo AF және Armstrong DW, Anal.Chim.Journal.Rev. 907, 31–44 (2016).https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.11.043.