反相鍵合相液相色譜儀又稱非極性鍵合相液相色譜儀,在液相色譜儀中占有重要地位。
一、分離機理:
有疏溶劑理論和雙保留機理。
1、疏溶劑理論:
疏溶劑理論認為非極性烷基鍵合相是在硅膠表面蒙覆了一層以Si-C鍵化學鍵合的十八烷基(或其它烴基)的分子毛。溶質分子(分析物)有非極性部分和極性官能團部分組成。當溶質分子的非極性部分與極性溶劑接觸時,相互間產生斥力,此現象稱為疏溶劑。當溶質分子的極性部分與極性溶劑接觸時,相互間具有親和力。當鍵合相表面的烷基(分子毛)與極性溶劑接觸時,相互間產生斥力。而當溶質分子的非極性部分與鍵合相表面的烷基(分子毛)接觸時,則相互間產生締合作用。這種締合作用是可逆的,締合作用的強弱決定溶質分子色譜保留的強弱。
影響溶質保留值的因素:
(1)溶質分子結構:
在一定的洗脫液和溫度下,溶質分子的logk與溶質分子中的非極性部分的總表面成正比。
溶質分子中非極性部分相同,增加極性基團,因為增加了溶質分子與洗脫液的極性分子間的作用力而使k減小。
(2)烷基鍵合相特性:
烷基數量越多,溶質保留越強。
烷基碳鏈越長,溶質保留越強。
隨著烷基碳鏈的增長,增加了鍵合相的非極性作用的表面積,其影響溶質的保留值和色譜柱的選擇性(即隨烷基碳鏈的增長,其對溶質分離的選擇性增大)。
(3)流動相性質:
流動相的表面張力越大,解締合時釋放的能量越多,k越大。
流動相極性越大,表面張力越小,k越小。
(4)溫度:
溫度升高,保留值降低,柱效提高。
2、雙保留機理:
雙保留機理包括疏溶劑效應和親硅醇基效應。
親硅醇基效應認為烷基鍵合相表面往往有殘余硅醇基,這是一種微量酸性基團,可與溶質陽離子或氫鍵基團相互作用,主要影響含氮類藥物的分離,造成色譜峰拖尾,柱效下降。
可加入掃尾劑降低硅膠的吸附作用,常用的掃尾劑為有機堿類,如三乙胺等。
二、鍵合固定相:
鍵合固定相是在硅膠表面鍵合了非極性有機基團(烴基硅烷)的固定相。
常見的烴基有丙基、己基、辛基、十六烷基、十八烷基和苯基。其中以十八烷基鍵合相(ODS或C18)應用最廣泛。
三、流動相:
溶劑極性越低,洗脫能力越強。
1、常用流動相:
(1)甲醇-水。
(2)乙腈-水。
(3)四氫呋喃-水。
溶劑強度為水<甲醇<乙腈<四氫呋喃。
系統(2)較系統(1)好,原因如下:
系統(2)的粘度較系統(1)小,柱效好。粘度降低,柱壓降低,傳質阻力降低(溶質擴散阻力降低), 柱效升高。
乙腈的紫外末端吸收較甲醇小,在低波長處測定時,基線波動較甲醇小,測定誤差小。
2、流動相的選擇:
(1)二元溶劑系統:
一般以洗脫能力最弱的水作為底劑,再加入一定量的可與水互溶的有機極性調節劑。常用的極性調節劑為甲醇和乙腈。
(2)多元溶劑系統:
在二元溶劑系統中加入少量的四氫呋喃,常能改善某些難分離的物質對的分離度。
用水、甲醇、乙腈和四氫呋喃組成三元或四元溶劑系統,并進行優化,選出zui佳溶劑系統。
3、溶質保留值隨溶劑極性變化的一般規律:
有機溶劑比例減小:
(1)溶劑的極性增加,洗脫能力降低,溶質的保留時間增加。
(2)不同溶質組分間的分離度增加。
(3)溶質的柱效降低。