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聽老師將講HPLC的計算
檢碩科學(xué)器材(上海)有限公司
HPLC中涉及到計算的,主要是流動相配制和含量計算。RP-HPLC一般用緩沖鹽配合甲醇乙腈作為流動相,計算主要涉及到如何配制流動相的問題。同時還要考慮到流動相配制的數(shù)量問題。HPLC計算主要運用外標(biāo)法。內(nèi)標(biāo)法在HPLC分析中,運用不多。所以略講。
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1、流動相配制的計算
流動相在HPLC中起到運輸樣品的作用。而流動相準(zhǔn)確地配制,在HPLC測試中有著重要的作用。準(zhǔn)確地配制流動相能夠保證測試中保留時間的重復(fù)性。所以,配制起來不能掉以輕心。
對于流動相配制,我把它概括為以下幾個字。
計算,稱量,溶解,調(diào)節(jié),<混合>,過濾,脫氣。為什么我把“混合"外加了個框呢?這就是涉及到你的設(shè)備是否是單元泵還是多元泵的問題了。如果只有一臺單元泵,也無電磁閥切換功能的泵,需要混合這個步驟,而多元泵,或者低壓梯度切換的,可以不需要所謂的混合。各走各的。
打個比方說,如果我的流動相是:甲醇:純水=60:40(v/v),對于單元泵,那么只能甲醇和純水混合,作為流動相,而多元泵或者多元梯度泵,則可以有兩路,A路放甲醇, B路放純水,A與B各比例控制為60%,和40%。
對于HPLC 配制流動相,要保證流動性配制準(zhǔn)確,也要保證流動相配制足量,不多不少,這樣保證在這批測試中,流動相不至于不夠,也不致于太多而浪費,流動相一般需要在2-3天內(nèi)用完。那么首先確定流動相要配制多少。舉一個例子。
例
要分析30個樣品,10個對照品,樣品和對照品都分析2次。一個試樣分析20分鐘,流速為1.2ml/min。那么我要配制多少ml的流動相呢?通過計算來解決。(注:自動進(jìn)樣,連夜分析,可以設(shè)置停止泵程序)
一般來說,試樣設(shè)置20分鐘,還需要考慮進(jìn)樣的時間。假設(shè)進(jìn)樣時間為三分鐘,那么一個試樣所需要的時間為23分鐘。我們可以計算:
根據(jù)計算,需要配制2208ml流動相。對于流動相,我們不能配制得太摳,需要考慮到吸濾頭占的空間,那么我們再多配制個100-300ml,這取決于你的瓶底胖瘦。能夠保證不被吸空為宜。那么我們就配制2500ml吧。
對于流動相如何配制,我們給一個實例
比如我要測試中藥一清膠囊,我們翻閱中國藥典,得以下信息。
一清顆粒是由黃連,大黃,黃芩(qin)組成。一般用于清熱瀉火解毒,化瘀涼血止血。用于火毒血熱所導(dǎo)致的身熱煩躁,目赤口瘡,咽喉牙齦腫痛,大便秘結(jié),吐血,咯血咽喉炎,扁桃體炎,牙齦炎等上述癥候者。
其中黃芩主要成分黃芩苷用HPLC方法測試。先摘入如下:
色譜條件與系統(tǒng)適應(yīng)性試驗以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑,以甲醇-0.2mol/L磷酸二氫鈉溶液(pH=2.7)(42:58 v/v)為流動相,檢測波長為275nm。有效塔板數(shù)按黃芩苷峰計算不低于5000
我們看到,其流動相是:甲醇-0.2mol/L磷酸二氫鈉溶液(pH=2.7)(42:58 v/v),那么也就是說有水相識0.2mol/L磷酸二氫鈉溶液,其pH=2.7(用磷酸調(diào)節(jié)),有機相是甲醇。
要注意,對于HPLC用的試劑,水,溶劑,都是需要好的。試劑一般在分析純以上。最好用優(yōu)級純,溶劑一般用HPLC級別。水用超純水。所有的溶劑,溶液,都需要用0.45微米(或更細(xì))的微孔濾膜濾過。也要保證溶劑瓶清洗干凈。干燥。
流動相脫氣是很重要的,現(xiàn)在一般的儀器都有在線脫氣。當(dāng)然,在配制流動相前脫氣,亦重要。一般脫氣又抽真空脫氣,超聲波脫氣,吹He脫氣,加熱回流脫氣等。常用的是前兩個脫氣方法。當(dāng)然,抽真空脫氣效率比較高,但是要注意有機相是否在抽真空后比例改變的問題。所以,對于混合兩相的流動相,最好單獨濾過,再混合?;旌虾笠话銜a(chǎn)生氣體,用效率略低的超聲波脫氣即可。超聲波脫氣,只要看到無明顯氣泡即可使用。
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二.含量計算
對于HPLC,我們一般使用外標(biāo)法計算。那么有同學(xué)問,那么為什么內(nèi)標(biāo)法很少在HPLC上使用呢?
那么我們看下氣相色譜和HPLC不同的進(jìn)樣方式。GC手動進(jìn)樣還是依靠進(jìn)樣針的定量進(jìn)樣,因為進(jìn)樣量很少,以微升計,所以,稍稍不留神,就有可能多進(jìn)或者少進(jìn)樣。而且,進(jìn)樣針上的刻度也很粗,所以,GC用手動進(jìn)樣,使用外標(biāo)法確實很考驗測試者的嫻熟技巧和過人的眼力。而內(nèi)標(biāo)法在GC進(jìn)樣測試中,由于內(nèi)標(biāo)物的調(diào)節(jié)作用,可以使得由于進(jìn)樣誤差降低到最小,其相關(guān)的文章,查閱qinqingcao在本論壇的文章。但是HPLC進(jìn)樣是六通閥進(jìn)樣,其有一根定量環(huán),如果手動進(jìn)樣能夠保證定量環(huán)是充滿樣品溶液的,那么進(jìn)樣誤差就幾乎不存在。況且內(nèi)標(biāo)法需要尋找合適的內(nèi)標(biāo)物質(zhì),同時配制內(nèi)標(biāo)物,比較麻煩,所以在HPLC中很少聽說用內(nèi)標(biāo)法定量計算。更多的,是使用外標(biāo)法計算。
所以,HPLC手動進(jìn)樣一般使用3倍量的定量環(huán)進(jìn)樣。也就是說,20微升的定量環(huán),我要注入60微升以上的樣品溶液。保證定量環(huán)中充滿著樣品溶液。而多余的樣品溶液會被排除。這樣保證每次進(jìn)樣都是定量環(huán)中的那些量。對于定量環(huán),這個體積一般也不是正好是20.00微升,但是我們保證進(jìn)樣過量(多余的溶液會被排出),則能夠保證進(jìn)樣都是按照定量環(huán)中的體積進(jìn)入色譜系統(tǒng),這樣消除進(jìn)樣的誤差。對于定量環(huán),在做完樣品后需要用無溶質(zhì)的流動相清洗數(shù)遍。如果定量環(huán)真的很臟,無法清洗了,那么可以裁剪一段管徑和定量環(huán)相同的干凈的不銹鋼管,裁剪長度和定量管相同,安裝上去。當(dāng)然資金充裕的話,也可以購買廠家的定量環(huán)。
當(dāng)然現(xiàn)在自動進(jìn)樣器很普及,那么使用自動進(jìn)樣器就更加方便了。
對于外標(biāo)法,實際上也就是用已知濃度的對照品(標(biāo)準(zhǔn)品)來對樣品中的該物質(zhì)。這實際上很象砝碼和天平。標(biāo)準(zhǔn)品就如同砝碼,在同樣的色譜條件下,標(biāo)準(zhǔn)品的峰面積和濃度已知,而樣品中的峰面積可以測試出來,這樣通過比例式子比較出樣品中該物質(zhì)的濃度了。
在這里,我想和大家說明的是,一般是通過保留時間做定性的。比方說,我測試維生素C,維生素C標(biāo)準(zhǔn)品在一定的色譜條件下,其保留時間為2.4分鐘;樣品在同樣的色譜條件下,2.4分鐘有峰,一般認(rèn)為是樣品中也許有維生素C。當(dāng)然,保留時間定性確實有其局限,但是沒有其他手段,那么保留時間還是能夠發(fā)揮定性的作用。
對于定量,外標(biāo)法定量,如果做的準(zhǔn)確的話,需要用多點(濃度)定量。然而在企業(yè)用單點法定量還是很多的。對于做線性,精密度,回收率,這些內(nèi)容我們在方法學(xué)驗證中講授,這里我還是著重講解單點法校正。
在講單點法校正,我先問同學(xué)們一個問題,如何用簡單的方法來測試校園中的樹高度?
通過一根已知高度的biao桿,在太陽下投射在地面的陰影的長度,計算出樹的高度。同樣道理,我們也是用已知的標(biāo)準(zhǔn)品的濃度和峰面積,用樣品中同一物質(zhì)的面積,計算出樣品中的那個物質(zhì)的濃度。根據(jù)稀釋倍數(shù)計算出樣品中,該物質(zhì)的含量。
如果與標(biāo)準(zhǔn)曲線聯(lián)系起來,這個就是單點法。也就是說,以0為圓心,標(biāo)準(zhǔn)品濃度和面積在二元坐標(biāo)的一點的連線作為校準(zhǔn)曲線。得y=ax 其中的a就是斜率,也就是面積隨著濃度的變化而變化,其變化率為a。
那么樣品濃度的計算,就是按照其峰面積在坐標(biāo)上的點,對應(yīng)的濃度。用以下公式計算。
單點法:
我們給出一個例題。
例
測試果汁中維生素C含量。配制20mg/100ml的維生素C作為標(biāo)準(zhǔn)品。稱取20.005g果汁到50ml容量瓶中,加入流動相溶解定容搖勻。濾紙過濾。吸取濾液10ml到50ml容量瓶中。流動相定容搖勻。標(biāo)準(zhǔn)品和樣品均吸取20μl進(jìn)色譜,分別得到峰面積24336(標(biāo)準(zhǔn)品),20129(樣品)。計算果汁中維生素C含量(mg/100g)
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