高效液相色谱仪中色谱分离条件的优化之窗图法

发布日期:2018-11-10 09:01 字号:

 当进行色谱分离条件优化时,首先确定需要优化的可变因素(其可为双因素、三因素或多因素)。再选择好由上述可变因素构成的色谱响应函数,可采用文献上已提供的形式或自行重新组成相应的色谱响应函数,并确定判别优化的标准,如CDF=0,或CDF趋向最小值(或最大值)。最后就可采用顺序优化法(如单纯形法、混合物设计实验法、重叠分离度图法)或并行优化法(如窗图法)来进行分离条件的优化,此时应使用各种优化法对应的计算机运行程序,不断从计算出的CDF数值与优化目标进行比较,去判定最终优化分离条件的实现。
窗图法(Windows diagram)是一种并行优化法,是由劳勃(Laub R.J. )于1975年提出的,用于在气液色谱中二元混合固定液最佳组成的选择。其基本原理如下:
    对一个由A和S组成的二元混合固定液,在气液色谱过程,溶质在混合固定液(A+S)和气相之间的分配系数K可表达为
    由图6-3-8可知:
       
中每两条线的相交处,就构成窗图,取窗图中与αmax( 最大值)对应的φA值,即为二元混合固定液的最佳组成。在此组成下可实现w、x、y、z 四个组分的完全分离。由图6-3-9可看到在此例中的最佳φ=0.12。
    窗图法同样可用于HOLC中。例如用反相键合相色谱法测定有机弱酸含量时,流动相的pH和组成为可变因素,有机弱酸的相对保留值或分离度可作为评价分离的参数,优化的目标是确定在具有一定pH值的流动相中,使最难分离的有机弱酸峰对的相对保留值(或分离度)获最大值,从而使各种有机弱酸得到完全分离。
    如欲分离三种有机弱酸A1、A2、A3,可先在预先配制的具有不同pH值的流动相中,测定每种弱酸的保留时间tR,并绘制tR-pH图,如图6-3-10所示。保留时间tR作为变量pH的函数,可用下述方程式表示:
    文献中已报道了用窗图法优化流动相组成的计算机计算程序,还用于优化离子对色谱中流动相的pH值和离子对试剂的浓度,并报道了在反相HPLC中优化三元流动相的组成。

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