Ba'zi LC nosozliklarini bartaraf etish mavzulari hech qachon eskirmaydi, chunki asboblar texnologiyasi vaqt o'tishi bilan yaxshilansa ham, LC amaliyotida muammolar mavjud. LC tizimida muammolar paydo bo'lishi va yomon cho'qqi shaklida bo'lishi mumkin bo'lgan ko'plab usullar mavjud. Pik shakli bilan bog'liq muammolar yuzaga kelganda, bu natijalarning mumkin bo'lgan sabablarining qisqa ro'yxati muammolarni bartaraf etish tajribamizni soddalashtirishga yordam beradi.
Ushbu “LC Nosozliklarini bartaraf etish” ruknini yozish va har oy mavzular haqida o‘ylash juda qiziqarli bo‘ldi, chunki ba’zi mavzular hech qachon uslubdan chiqib ketmaydi. Xromatografiya tadqiqoti sohasida ma’lum mavzular yoki g‘oyalar eskirgan bo‘lib qoladi, chunki ular yangi va yaxshiroq g‘oyalar bilan almashtiriladi, nosozliklarni bartaraf etish sohasida, chunki muammoni hal qilish bo‘yicha birinchi maqola ushbu jurnalda (o‘sha paytda LC Journalida) dolzarb mavzular bo‘lib qolgan. 1983(1).Oxirgi bir necha yil davomida men suyuqlik xromatografiyasiga (LC) ta'sir qiluvchi zamonaviy tendentsiyalarga LC muammolarini bartaraf etish bo'limlariga e'tibor qaratdim (masalan, bosimning ushlab turishga ta'siri haqidagi tushunchamizni nisbiy taqqoslash [2] Yangi yutuqlar) LC natijalarini sharhlashimiz va zamonaviy LC asboblarim bilan muammolarni qanday hal qilish kerakligi, shu oyda boshlangan zamonaviy LC asboblari bilan. 2021-yil dekabr, LC nosozliklarini bartaraf etishning baʼzi “hayot va oʻlim” mavzulariga qaratilgan — biz foydalanayotgan tizimning yoshidan qatʼi nazar, har qanday nosozlikni bartaraf etish uchun juda mos boʻlgan elementlar muhim ahamiyatga ega. Ushbu turkumning asosiy mavzusi LCGC-ning mashhur “LC Nosozliklarni bartaraf etish boʻyicha qoʻllanma” devor jadvaliga (4) juda mos keladi. cho'qqi xususiyatlari.Ajablanarlisi shundaki, devor jadvali yomon cho'qqi shaklining 44 xil potentsial sabablarini sanab o'tadi! Biz bu masalalarning barchasini bitta maqolada batafsil ko'rib chiqa olmaymiz, shuning uchun mavzu bo'yicha ushbu birinchi bo'limda men eng tez-tez uchragan ba'zilariga e'tibor qarataman.Umid qilamanki, yosh va qari LC foydalanuvchilari ushbu muhim mavzu bo'yicha foydali maslahatlar va eslatmalar topadilar.
Nosozliklarni bartaraf etish boʻyicha savollarga “hamma narsa mumkin” deb tobora koʻproq javob berayotganimni his qilyapman. Sharhlash qiyin boʻlgan kuzatuvlarni koʻrib chiqishda bu javob oson tuyulishi mumkin, lekin men buni koʻpincha oʻrinli deb bilaman. Pik shaklining yomonlashishiga olib kelishi mumkin boʻlgan koʻplab sabablarga koʻra, muammo nima boʻlishi mumkinligini koʻrib chiqishda ochiq fikrda boʻlish va potentsial sabablarni birinchi oʻringa qoʻyish muhim. muhim.mumkin.
Muammolarni bartaraf etish bo‘yicha har qanday mashqdagi asosiy qadam, lekin menimcha, bu muammoni hal qilish kerak bo‘lgan muammo borligini tan olishdir. Muammo borligini tan olish, ko‘pincha asbob bilan sodir bo‘layotgan voqealar nazariya, empirik bilim va tajriba asosida shakllantirilgan bizning kutganimizdan farq qilishini tan olishni anglatadi (5). assimetrik, silliq, bekamu, oldingi chekka, quyruq va boshqalar), balki kenglikka ham. Haqiqiy cho'qqi shakliga bo'lgan taxminlarimiz oddiy. Nazariya (6) ko'p hollarda xromatografik cho'qqilar simmetrik bo'lishi va Gauss taqsimoti shakliga mos kelishi kerakligi haqidagi darslik taxminini yaxshi qo'llab-quvvatlaydi, 1-rasmda ko'rsatilganidek, biz bu masalani ko'proq muhokama qilamiz. 1-rasmdagi boshqa cho'qqi shakllari kuzatilishi mumkin bo'lgan ba'zi boshqa imkoniyatlarni ko'rsatadi, boshqacha qilib aytganda, ishlar noto'g'ri ketishi mumkin.
Ba'zan xromatogrammada cho'qqilar elutsiya qilinishi kutilayotgan joylarda umuman kuzatilmaydi. Yuqoridagi devor jadvali cho'qqining yo'qligi (namunada maqsadli tahlil qiluvchi kontsentratsiyada mavjud bo'lsa, detektor javobi uni shovqindan yuqori ko'rish uchun etarli bo'lishi kerak) odatda asbobning ba'zi muammolari yoki noto'g'ri mobil faza sharoitlari (agar umuman kuzatilgan bo'lsa) bilan bog'liqligini ko'rsatadi. cho'qqilar, odatda juda "zaif"). Ushbu turkumdagi mumkin bo'lgan muammolar va echimlarning qisqacha ro'yxatini I jadvalda topish mumkin.
Yuqorida aytib o'tilganidek, e'tibor berishdan va uni tuzatishga harakat qilishdan oldin qanchalik cho'qqi kengayishiga toqat qilish kerakligi haqidagi savol, men kelgusi maqolada muhokama qiladigan murakkab mavzu. Mening tajribam shuni ko'rsatadiki, sezilarli cho'qqi kengayishi ko'pincha cho'qqi shaklining sezilarli o'zgarishi bilan birga keladi va cho'qqi quyish cho'qqisidan oldingi yoki bo'linishdan ko'ra ko'proq tarqalgan. bir necha turli sabablar:
Ushbu masalalarning har biri LC muammolarini bartaraf etishning oldingi sonlarida batafsil muhokama qilingan va ushbu mavzularga qiziqqan o'quvchilar ushbu muammolarning asosiy sabablari va potentsial echimlari haqida ma'lumot olish uchun ushbu oldingi maqolalarga murojaat qilishlari mumkin. Batafsil.
Cho'qqi tushishi, eng yuqori cho'qqisiga chiqishi va bo'linishi kimyoviy yoki fizik hodisalar tufayli yuzaga kelishi mumkin va bu muammolarning mumkin bo'lgan yechimlari ro'yxati kimyoviy yoki fizik muammo bilan shug'ullanayotganimizga qarab juda katta farq qiladi. Ko'pincha, xromatogrammadagi turli cho'qqilarni solishtirib, siz qaysi biri aybdor ekanligi haqida muhim maslahatlarni topishingiz mumkin. Katta ehtimol bilan jismoniy emas. Agar faqat bir yoki bir nechta cho'qqilar ta'sirlangan bo'lsa, lekin qolganlari yaxshi ko'rinsa, sabab kimyoviy bo'lishi mumkin.
Cho'qqi quyishning kimyoviy sabablari bu erda qisqacha muhokama qilish uchun juda murakkab. Qiziqqan o'quvchi chuqurroq muhokama qilish uchun "LC Troubleshooting" ning yaqinda chop etilgan soniga havola qilinadi (10). Biroq, in'ektsiya qilingan tahlil qiluvchining massasini kamaytirish va cho'qqi shakli yaxshilanganligini tekshirish oson. Analitning kichik massalarini in'ektsiya qilish bilan chegaralanishi yoki xromatografik sharoitlar AOK qilingan kattaroq massalarda ham yaxshi tepalik shakllarini olish uchun o'zgartirilishi kerak.
Cho‘qqi tushishining ko‘plab potentsial jismoniy sabablari ham bor. Imkoniyatlarni batafsil muhokama qilishga qiziqqan o‘quvchilar “LC Troubleshooting” (11) ning yana bir so‘nggi soniga havola qilinadi. Pik hosil bo‘lishining eng ko‘p uchraydigan jismoniy sabablaridan biri injektor va detektor (12) o‘rtasidagi nuqtadagi yomon aloqadir. An ekstremal misol, bir necha hafta oldin qurilgan, mening laboratoriyamdagi rasmda ko‘rsatilgan. Biz ilgari ishlatmagan yangi inyeksiya klapaniga ega tizim va zanglamaydigan po'latdan yasalgan kapillyarga qoliplangan ferrulli kichik hajmli in'ektsiya halqasini o'rnatdik. Muammolarni bartaraf etish bo'yicha ba'zi dastlabki tajribalardan so'ng, biz in'ektsiya klapanining statoridagi port chuqurligi biz ko'rganimizdan ancha chuqurroq ekanligini angladik, buning natijasida pastki qismdagi katta o'lik port muammosi osonlikcha hal qilinadi. boshqa trubka bilan pastadir, biz portning pastki qismidagi o'lik hajmni yo'q qilish uchun ferrulni to'g'ri joyga o'rnatishimiz mumkin.
1e-rasmda ko'rsatilgan kabi cho'qqi jabhalari fizik yoki kimyoviy muammolardan ham kelib chiqishi mumkin. Etakchi chekkaning umumiy jismoniy sababi ustunning zarrachalar qatlami yaxshi o'ralmaganligi yoki zarrachalar vaqt o'tishi bilan qayta tashkil etilganligidir. Ushbu fizik hodisa tufayli yuzaga kelgan eng yuqori qoldiqda bo'lgani kabi, buni tuzatishning eng yaxshi yo'li ustunni almashtirish va biz ko'pincha kimyoviy shaklga ega bo'lgan asosiy shakl bilan ishlashni davom ettirishdir. "chiziqli bo'lmagan" saqlanish shartlari. Ideal (chiziqli) sharoitlarda statsionar fazada saqlanadigan tahlil qiluvchi moddaning miqdori (demak, ushlab turish koeffitsienti) ustundagi tahlil qiluvchi moddaning kontsentratsiyasi bilan chiziqli bog'liqdir. Xromatografik jihatdan, bu ustunga yuborilgan tahliliy moddaning massasi ortib borishi bilan cho'qqi balandroq bo'ladi, lekin uning tutilishi kengroq bo'lmaganda, uning harakati kengroq bo'lmaydi. Cho'qqilar nafaqat balandlashadi, balki massasi ko'proq kiritilsa, kengayadi. Bundan tashqari, chiziqli bo'lmagan shakllar xromatografik cho'qqilarning shaklini aniqlaydi, natijada etakchi yoki orqa tomonlar paydo bo'ladi. Cho'qqi quyish cho'qqisiga (10) olib keladigan massa haddan tashqari yuklanishida bo'lgani kabi, chiziqli bo'lmagan tutilish natijasida paydo bo'lgan cho'qqigacha bo'lgan cho'qqilarni ham massivning shaklini qisqartirish yo'li bilan tashxislash mumkin. oldingi chekkaga olib keladigan in'ektsiya sifatini oshirmang yoki bu xatti-harakatni minimallashtirish uchun xromatografik sharoitlarni o'zgartirish kerak.
Ba'zan biz 1f-rasmda ko'rsatilganidek, "ajralish" cho'qqisiga o'xshab ko'rinadigan narsani kuzatamiz. Bu muammoni hal qilishning birinchi bosqichi cho'qqi shakli qisman koelutsiya (ya'ni, ikki xil, ammo yaqin elitsiyali birikmalar mavjudligi) bilan bog'liqmi yoki yo'qligini aniqlashdir. hisoblash) va koʻrinib turgan “boʻlinish” choʻqqilari jismoniy bilan bogʻliq. Ishlash ustunning oʻzi bilan hech qanday aloqasi yoʻq. Koʻpincha, bu qarorning eng muhim jihati xromatogrammadagi barcha choʻqqilar boʻlingan shakllarni koʻrsatishi yoki faqat bitta yoki ikkitasi. agar barcha tepaliklar bo'lingan bo'lsa, bu, ehtimol, ustunning o'zi bilan bog'liq bo'lgan jismoniy muammodir.
Ustunning o'zi jismoniy xususiyatlari bilan bog'liq bo'lgan Split cho'qqilar, odatda, qisman bloklangan kirish yoki chiqish fritlari yoki ustundagi zarrachalarning qayta tashkil etilishi, kolonna kanalining shakllanishining ma'lum joylarida mobil fazaning mobil fazadan tezroq oqib ketishiga imkon beradi .boshqa hududlarda (11) .Qisman tiqilib qolgan fritni ba'zan ustunni teskari aylantirish orqali tozalash mumkin; ammo, mening tajribamga ko'ra, bu odatda uzoq muddatli emas, balki qisqa muddatli yechimdir. Bu zamonaviy ustunlar bilan ko'pincha halokatli bo'ladi, agar zarralar ustun ichida qayta birlashsa.Bu nuqtada ustunni almashtirib, davom ettirish yaxshidir.
1g-rasmdagi eng yuqori nuqta, shuningdek, yaqinda o'z laboratoriyamdagi misol, odatda signal shunchalik yuqoriki, u javob diapazonining yuqori chegarasiga yetib borgan. Optik absorbans detektorlari uchun (bu holda UV-vis), tahlil qiluvchi moddaning kontsentratsiyasi juda yuqori bo'lganida, analit detektor oqimi xujayrasi orqali o'tadigan yorug'likning katta qismini o'zlashtiradi va bu detektordan yorug'likni aniqlash uchun juda kam yorug'lik qoldiradi. adashgan yorug'lik va "qorong'i oqim" kabi turli xil shovqin manbalaridan kuchli ta'sir ko'rsatadi, bu signalni ko'rinishida juda "loyqa" qiladi va analit konsentratsiyasidan mustaqildir. Bu sodir bo'lganda, muammoni ko'pincha tahlil qiluvchining in'ektsiya hajmini kamaytirish - in'ektsiya hajmini kamaytirish, namunani suyultirish yoki ikkalasini ham osonlikcha hal qilish mumkin.
Xromatografiya maktabida biz detektor signalidan (ya'ni, xromatogrammadagi Y o'qi) namunadagi tahlil qiluvchi moddalar kontsentratsiyasining indikatori sifatida foydalanamiz. Shuning uchun noldan past signalga ega xromatogrammani ko'rish g'alati tuyuladi, chunki oddiy talqin shuni ko'rsatadiki, bu salbiy tahlil kontsentratsiyasini bildiradi - bu, albatta, jismoniy jihatdan mumkin emas. UV nurlari).
Bunday holda, manfiy cho'qqi shunchaki ustundan elutsiya qilingan molekulalar cho'qqigacha va undan keyin harakatlanuvchi fazaning o'ziga qaraganda kamroq yorug'likni o'zlashtirishini bildiradi. Bu, masalan, nisbatan past aniqlovchi to'lqin uzunliklari (<230 nm) va yorug'likning katta qismini ushbu to'lqin uzunliklarida yutadigan mobil faza qo'shimchalaridan foydalanganda sodir bo'lishi mumkin. asetat yoki format. Kalibrlash egri chizig'ini tayyorlash va aniq miqdoriy ma'lumotni olish uchun manfiy cho'qqilardan foydalanish mumkin, shuning uchun ularni oldini olish uchun hech qanday asosiy sabab yo'q (bu usul ba'zan "bilvosita ultrabinafsha nurlanishini aniqlash" deb ataladi) (13). Ammo, agar biz salbiy cho'qqilardan butunlay qochishni istasak, absorbsiya holatida eng yaxshi singdirish to'lqinidan foydalanish mumkin. mobil fazadan ko'ra ko'proq yoki mobil fazaning tarkibini o'zgartiring, shunda ular analitlarga qaraganda kamroq yorug'likni o'zlashtiradi.
Salbiy cho'qqilar sinishi indeksini (RI) aniqlashdan foydalanganda ham paydo bo'lishi mumkin, agar namunadagi tahlil qiluvchi moddadan boshqa komponentlarning sinishi ko'rsatkichi, masalan, erituvchi matritsa, mobil fazaning sinishi indeksidan farq qilsa. namuna matritsasining tarkibi mobil fazaga.
LC muammolarini bartaraf etishning asosiy mavzusi bo'yicha uchinchi qismda men kuzatilgan cho'qqi shakli kutilgan yoki oddiy cho'qqi shaklidan farq qiladigan vaziyatlarni muhokama qildim. Bunday muammolarni samarali bartaraf etish kutilgan cho'qqi shakllarini bilishdan boshlanadi (nazariya yoki mavjud usullar bilan oldingi tajribaga asoslanadi), shuning uchun bu taxminlardan chetga chiqish aniq. Men tez-tez uchraydigan ba'zi sabablarni batafsil muhokama qiling. Ushbu tafsilotlarni bilish muammolarni bartaraf etishni boshlash uchun yaxshi joy beradi, lekin barcha imkoniyatlarni qamrab olmaydi. Sabablari va echimlarining yanada chuqurroq ro'yxatiga qiziqqan o'quvchilar LCGC "LC Nosozliklarni bartaraf etish bo'yicha qo'llanma" devor jadvaliga murojaat qilishlari mumkin.
(4) LCGC “LC Nosozliklarni bartaraf etish bo‘yicha qo‘llanma” devor jadvali.https://www.chromatographyonline.com/view/troubleshooting-wallchart (2021).
(6) A. Felinger, Xromatografiyada ma'lumotlarni tahlil qilish va signalni qayta ishlash (Elsevier, Nyu-York, NY, 1998), 43-96-betlar.
(8) Wahab MF, Dasgupta PK, Kadjo AF va Armstrong DW, Anal.Chim.Journal.Rev. 907, 31–44 (2016).https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.11.043.