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高效液相色谱(HPLC)|定性&定量分析

 书生遗失毋尘 2023-10-28 发布于广东

== 术语定义 ==

1保留时间

样品中某组分从进样到洗脱峰信号最大值所需时间。

2理论塔板数

用于评价色谱柱的效能。其计算方式有切线处峰宽计算法、半峰宽计算法、峰面积/峰高计算法、EMG计算法等多种,目前使用最多的为半峰宽计算法,N=5.54*(保留时间/半峰宽)2

3分离度

用于评价待测物质与被分离物质之间的分离程度,是衡量色谱系统分离效能的关键指标。无论是定性鉴别还是定量测定,除另有规定外,待测物质色谱峰与相邻色谱峰之间的分离度应不小于 1.5。分离度的计算公式如下:

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其中tR2为相邻两色谱峰中后一峰保留时间,tR1为相邻两色谱峰中前一峰保留时间,W1W2W1h/2W2h/2分别为此相邻两色谱峰的峰高及半高峰宽。

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4灵敏度

用于评价色谱系统检测微量物质的能力,通常以信噪比(S/N)来表示,定量测定时,信噪比应不小于 10;定性测定时,信噪比应不小于3

5拖尾因子
用于评价色谱峰的对称性。以峰高作定量参数时,除另有规定外,T值应在 0.95~1.05 之间。以峰面积作定量参数时,一般的峰拖尾或前伸不会影响峰面积积分。拖尾因子计算公式如下:
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W0.05h5%峰高处的峰宽,d1为峰顶在5%峰高处横坐标平行线的投影点至峰前沿与此平行线交点的距离。

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== 定性分析方法 ==

1利用纯物质对照定性|比较法

在完全相同的色谱条件下,待测成分的保留时间与对照品的保留时间应无显著性差异,但是两个保留时间相同的物质未必为同一化合物,如果对色谱条件做调整之后,保留时间仍然一致,可以基本确定待测成分与对照品为同一化合物。

2利用纯物质对照定性|峰增高法

将已知纯物质加入待测成分中,将加入前后的色谱图进行对比,若某一组分的色谱峰在加入纯物质后峰高明显增加,则该组分与加入的纯物质可能是同一物质。

3利用相对保留时间定性

当待测成分(保留时间tR1)无对照品时,可以将样品中的另一成分或在样品中加入的另一已知成分作为参比物(保留时间tR2),采用相对保留时间作为定性(或定位)的方法。相对保留时间通常是指待测成分保留时间相对于主成分保留时间的比值RRT=tR1/tR2

4、联用技术定性

将色谱法与质谱、核磁共振波谱、红外吸收光谱联用,可获得更多且更可靠的信息。不仅可用于己知物的定性分析,还可提供未知化合物的结构信息。

== 定量分析方法 ==

1、面积归一法

测量各峰面积和色谱图上除溶剂峰以外的总色谱峰面积,计算各峰面积占总峰面积的百分率为面积归一化法。面积归一化法不能作为准确的定量方法,仅在特定的情况下使用。

特点:①无需做校正,简便,快捷;②进样量不需严格要求;③要求所有组分都流出并被检测到;④要求所有组分的响应因子相当。

2、外标法

(1)单点校正法

当待测组分浓度(cx)变化范围不大,且已知该组分的大概浓度时,可配制一个和待测组分含量接近的标准溶液(cR)定量进样,测量对照品溶液峰面积或峰高(AR)和供试品溶液中待测物质的峰面积或峰高(Ax),待测组分浓度cx=cR*Ax/AR

单点校正法利用原点作为标准曲线上的另一个点,因此当方法存在系统误差时,单点校正法的误差较大。

2)标准曲线法

当待测组分浓度变化范围大,且浓度未知时,可用对照品配制成不同浓度的溶液,在与待测组分相同的色谱条件下等体积准确进样,测量各浓度溶液的峰面积或峰高,用峰面积或峰高为纵坐标,浓度为横坐标绘制标准曲线,测出样品的峰面积或峰高,在标准曲线上查出其对应的浓度。标准曲线的斜率即为绝对校正因子。

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特点:①需要标准样品;②进样量须准确;③不需要所有的峰流出或被检测到;④仪器必须有良好的稳定性。

3、内标法

选择合适物质作为内标物,定量加入到对照品溶液中,依据对照品和内标物在检测器上的峰面积或峰高之比和内标物与对照品的浓度之比计算校正因子,再测量定量加入内标物的待测溶液,记录色谱图,利用待测组分和内标物的峰面积或峰高定量的方法称之为内标法。多用于国际标准或要求比较严格的标准中,准确度和精密度较外标法更好。计算公式如下:
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其中AsARAxAs分别为内标物质、对照品、供试品、内标物质的峰面积或峰高;CsCRCxCs分别为内标物质、对照品、供试品、内标物质的浓度。

特点:①进样量或色谱条件微小变化对结果影响不大,在样品前处理如浓缩、衍生化前加入内标物,可减小测量误差;②只对所测组分做校正;③必须在样品中加入内标组分;④选择内标物比较困难;⑤操作比较繁琐。

选择内标物要求:①在样品中不存在且不与样品中的组分发生化学反应;②理化性质与待测物接近;③内标物与待测物响应相近;④与各组分有良好的分离,但色谱峰位置应与被测组分色谱峰位置相近;⑤内标物的加入量应接近于被测组分,峰面积比为0.7-1.3最好。

4、主成分自身对照法

主成分自身对照法分为加校正因子和不加校正因子两种,根据校正因子(f)的大小来确定是否需要加校正因子。一般情况下,当f0.9~1.1时可不予校正,直接采用不加校正因子的自身对照法定量,超出该范围时,应采用加校正因子的自身对照法以保证杂质定量的准确性。如f0.2~5.0范围之外时,表明杂质与主成分的紫外吸收差距较大,校正因子准确度不佳,可考虑调整检测波长等条件或更换与待测组分结构相近的标准物质。

(1)不加校正因子

配制一个浓度与杂质限度相当的供试品溶液作为对照溶液,取供试品溶液和对照溶液分别进样测量供试品色谱图上各杂质的峰面积并与对照溶液主成分的峰面积对比计算含量。

特点:①不需杂质对照品;②杂质需与主成分响应相同

(2)加校正因子

将供试品溶液稀释成与杂质限度相当的溶液,作为对照溶液,测量供试品溶液中各杂质的峰面积分别乘以相应的校正因子后与对照溶液主成分的峰面积比较,计算各杂质含量。

校正因子计算方式分为两种:

①利用待测物对照品和参比物质对照品配制成待测物杂质校正因子溶液,校正因子计算公式如下:

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其中,cAcB分别为待测物、参比物的浓度,AAAB分别为待测物、参比物的峰面积或峰高。

②用杂质对照品和主成分对照品,配制成不同浓度的溶液,分别测定杂质和主成分的线性方程,以主成分的回归直线斜率与杂质回归直线斜率之比计算杂质相对于主成分的校正因子。

特点:考虑了杂质与主成分响应因子可能不同所引起的测量误差。

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参考资料:
[1] 中国药典(2020版)
[2] 丛浦珠等,分析化学手册
[3] 岛津液相色谱仪资料

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