CNW CD-2560色譜柱可完美適用于食品中脂肪酸的檢測(cè)(GB 5009.168-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定,GB 5009.257-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中反式脂肪酸的測(cè)定),可實(shí)現(xiàn)37種脂肪酸甲酯的有效分離。
經(jīng)常有檢測(cè)人員反饋之前用CD-2560可很好的分離37種脂肪酸甲酯,但使用一段時(shí)間后分離度突然變差了,尤其是23、24號(hào)峰或者31、32號(hào)峰;也有檢測(cè)人員反映之前用其他品牌的色譜柱可分好,換用CD-2560就分不好了。
其實(shí)這可能并不是色譜柱的質(zhì)量問題,
那到底是什么原因呢?
讓小編帶你一探究竟。
我們實(shí)驗(yàn)室對(duì)不同流速條件下,CD-2560對(duì)37種脂肪酸甲酯混標(biāo)的分離情況做了對(duì)比,實(shí)驗(yàn)的色譜條件為:
色譜柱:CD-2560,100m*0.25mm*0.20μm
進(jìn)樣口:250℃
分流比:30:1
進(jìn)樣量:1μL
升溫程序:初始溫度140℃,保持5min,以4℃/min的速率升至240℃,保持30min。
FID檢測(cè)器溫度:260℃
實(shí)驗(yàn)得到的譜圖如下:
從以上幾張色譜圖中,我們可以看出,不同的流速對(duì)一些脂肪酸甲酯的出峰情況會(huì)有很大的影響,尤其是31號(hào)峰(順-5,8,11,14-二十碳四烯酸甲酯)和32號(hào)峰(二十三碳酸甲酯)。對(duì)于本次實(shí)驗(yàn)所用的色譜柱,在0.80mL/min的流速條件下,31號(hào)和32號(hào)峰可以看到明顯分離,而在0.70mL/min的流速條件下分離度則變的很差,在0.65mL/min的流速條件下兩個(gè)峰則直接變成了一個(gè)峰,繼續(xù)降低流速,在0.4mL/min的流速時(shí),又發(fā)現(xiàn)兩個(gè)峰又分開了,但此時(shí)兩個(gè)峰的出峰時(shí)間則進(jìn)行了顛倒,31號(hào)峰為二十三碳酸甲酯,而32號(hào)峰為順-5,8,11,14-二十碳四烯酸甲酯。
這個(gè)現(xiàn)象很有意思,是為什么呢?
我們從色譜分離的基礎(chǔ)理論來找找原因。塔板理論和速率理論分別從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度闡述了色譜分離效能及其影響因素,塔板理論引入了塔板數(shù)和塔板高度作為柱效的衡量指標(biāo),不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同,分配系數(shù)的差異是所有色譜分離的實(shí)質(zhì)性原因,用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo)時(shí),應(yīng)指明測(cè)定物質(zhì)。速率理論,即范第姆特方程式:H = A + B/u + C·u(其中A為渦流擴(kuò)散項(xiàng),u為流動(dòng)相平均線速度,B/u為分子擴(kuò)散項(xiàng),C·u為傳質(zhì)阻力項(xiàng)),組分分子在柱內(nèi)運(yùn)行的多路徑與渦流擴(kuò)散、濃度梯度所造成的分子擴(kuò)散及傳質(zhì)阻力使兩相間的分配平衡不能瞬間達(dá)到等因素是造成色譜峰擴(kuò)展、柱效下降的主要原因,通過選擇適當(dāng)?shù)墓潭ㄏ嗔6?、載氣種類、液膜厚度及載氣流速可提高柱效,速率理論為色譜分離和操作條件選擇提供了理論指導(dǎo)。
分配系數(shù)的差異是所有色譜分離的實(shí)質(zhì)性原因,在色譜圖上兩個(gè)目標(biāo)峰之間的距離主要由兩組分在兩相間的分配系數(shù)決定而不是擴(kuò)散速度,分配系數(shù)差異越大,兩峰間的距離則相差越大,越容易被分離,分配系數(shù)是由組分的熱力學(xué)因素決定的;而擴(kuò)散速度是動(dòng)力學(xué)因素,反映在色譜流出曲線上即為色譜峰的區(qū)域?qū)挾?。?dāng)兩組分的分配系數(shù)K相同時(shí),無(wú)論該色譜柱的塔板數(shù)多大,都無(wú)法分離。
分配系數(shù)的定義為在一定的溫度和壓力下,組分在兩相之間達(dá)到分配平衡時(shí)的濃度比,即K=Cs/Cm(Cs為組分在固定相中的濃度,Cm為組分在流動(dòng)相中的濃度);分配比為在一定的溫度和壓力下,組分在兩相之間達(dá)到分配平衡時(shí)的質(zhì)量比,即k=Ms/Mm =K·Vs/Vm。分配系數(shù)和分配比與組分和固定液的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān),隨柱溫和柱壓的變化而變化。經(jīng)滯留因子和保留時(shí)間的計(jì)算公式,可推得分配比的計(jì)算公式k=(tR-tm)/ tm,式中tR為組分的保留時(shí)間,tm為色譜柱的死時(shí)間。
不同的色譜柱流速,會(huì)導(dǎo)致壓力的變化,進(jìn)而導(dǎo)致分配系數(shù)變化。對(duì)不同的目標(biāo)化合物因其分子結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型等的不同,導(dǎo)致其熱力學(xué)性質(zhì)也有所不同,其分配系數(shù)不同,而在不同的壓力變化情況下,因熱力學(xué)性質(zhì)的差異,也會(huì)導(dǎo)致其分配系數(shù)變化的差異性。對(duì)我們這次實(shí)驗(yàn)中的31號(hào)和32號(hào)峰,在0.8mL/min流速下,二十三碳酸甲酯的分配比大于順-5,8,11,14-二十碳四烯酸甲酯,因此二十三碳酸甲酯的保留時(shí)間大于順-5,8,11,14-二十碳四烯酸甲酯;流速減小到0.65mL/min時(shí),因?yàn)榱魉俚淖兓约斑@兩種化合物自身的熱力學(xué)性質(zhì),導(dǎo)致此色譜條件下二十三碳酸甲酯的分配比等于順-5,8,11,14-二十碳四烯酸甲酯,因此兩者無(wú)法分離;流速繼續(xù)減小到0.4mL/min時(shí),二十三碳酸甲酯的分配比反而變得小于順-5,8,11,14-二十碳四烯酸甲酯,因此二十三碳酸甲酯的保留時(shí)間小于順-5,8,11,14-二十碳四烯酸甲酯。正是因?yàn)椴煌魉贄l件下,各種脂肪酸甲酯的分配系數(shù)變化不同,導(dǎo)致這些脂肪酸甲酯在不同流速條件下呈現(xiàn)出不同的分離情況,而且不同的脂肪酸甲酯可能呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)。
下表為在不同流速條件下一些脂肪酸甲酯的分離度變化情況,從表中可看出,有些脂肪酸甲酯隨著流速增加分離度也隨之增加,但也有些目標(biāo)物隨流速的增加分離度隨之減小。32號(hào)峰如我們上邊所說,分離度隨著流速變大先變小后逐漸變大;而24號(hào)峰、30號(hào)峰和35號(hào)峰則隨著流速的變大分離度逐漸變小。這種變化就導(dǎo)致了我們需要找到一個(gè)適中的流速,以保證CD-2560色譜柱可以對(duì)多種脂肪酸甲酯均有較好的分離度,而不同品牌的色譜柱,不同批次的色譜柱,或者色譜柱使用時(shí)間較長(zhǎng),可能會(huì)使色譜柱的固定液有細(xì)微的不同,也有可能不同的儀器性能也有所差別,這些都可能導(dǎo)致色譜柱柱效以及分配系數(shù)的不同,色譜柱所需的you流速也會(huì)發(fā)生變化,因此需要我們微調(diào)流速以得到y(tǒng)ou的分離度,本次實(shí)驗(yàn)所用的CD-2560色譜柱you流速為0.85mL/min,在此流速下,37種脂肪酸甲酯的分離度均在1.25以上。
表1 不同流速條件下脂肪酸甲酯的分離度
備注:表中0.40mL/min和0.45mL/min流速條件下31號(hào)和32號(hào)峰目標(biāo)物出峰順序顛倒,31號(hào)為C23:0,32號(hào)為C20:4n6;0.5-0.65mL/min流速條件下,C20:4n6和C23:0合并為一個(gè)峰。
安譜實(shí)驗(yàn)建議您如果遇到37種脂肪酸甲酯分離度變差的情況,不要急,先看下是哪些峰變差了,如果僅是上述的幾組峰變差,而其他目標(biāo)物的峰型和分離度沒什么變化,則應(yīng)該就不是色譜柱壽命到了,建議先在0.8mL/min的流速條件下查看目標(biāo)峰的分離情況,然后根據(jù)上述的理論,如果是31號(hào)和32號(hào)峰分離變差就增加流速,如果是24號(hào)峰、30號(hào)峰和35號(hào)峰分離變差就減小流速,通過流速的微調(diào)以找到y(tǒng)ou的分離條件。
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