色譜柱過載就是那么回事

很多小伙伴在選擇液相色譜柱時都會提到一個問題：“這根色譜柱能上多大的樣品量？”誠然，小伙伴們在做分析方法開發時都會竭力避免色譜柱過載。因為柱子的過載會造成色譜峰峰形失真，以及理論塔板數過低的問題。

特別是小伙伴做有關物質方法開發中，經常會遇到一組分析物中同時包含了較高濃度的主成分（也就是藥物活性成分）和很低濃度的雜質（包括工藝雜質及降解雜質）。而為了兼顧低濃度雜質的靈敏度，必然要增大進樣體積，或者提高進樣濃度，確保定量的準確性。因此，某些時候就會造成色譜柱的過載。

色譜柱的過載又可以分為質量過載和體積過載，這里小編就和各位小伙伴聊聊過載的那些事。

質量過載

質量過載又稱為濃度過載，就是指在小體積進樣時（體積未過載），由于進樣濃度較高，靠近譜峰峰帶的固定相被飽和，也就是說，進樣某一組分超過了色譜柱的載樣量而出現過載的現象。一般表現為色譜峰峰形拖尾，柱效較低。

在小體積進樣時，如果質量未超載，隨著樣品量的增加（a<b<c），譜峰面積相應增加（Aa<Ab<Ac），但是峰寬并沒有隨之增加。譜峰也顯正常。

圖1

隨著樣品量繼續增加，進到色譜柱中的樣品達到飽和，譜峰就變形了。

圖2

從圖2可以看出，隨著進樣質量不斷增加，譜峰峰寬不斷增加，z終變成了直角三角形的形狀，同時譜峰的理論塔板數也不斷降低。通常，對于內徑為4.6mm的色譜柱，其載樣量<50μg。如果是做方法轉移到其他色譜柱上，則需要調整進樣量，防止出現過載。

載樣量主要與色譜柱固定相和待分析物的性質有關。首先固定相類型不一樣，品牌不一樣會造成載樣量較大的差異。其次待分析物質性質也會直接影響到色譜柱載樣量。例如離子態的堿性化合物就很容易過載，不僅無法達到<50μg的量級，有時候甚至1μg的量就能造成過載的現象。因此在常規疏水反相中，分子態的堿性化合物比離子態的堿性化合物有著更高的載樣量。目前的推測原因是，離子態間互相排斥作用使得待分析組分在固定相表面更易達到飽和而造成過載。同時離子態的帶正電的堿性化合物也更容易和固定相中未鍵合的活性硅羥基發生次級相互作用。針對質量超載的問題，Z簡單的方法則是減少進樣量。

另外，混合樣品進樣中過載還會導致峰保留時間的變化。

圖3

例如圖3中，A’，B’為AB組分單獨進樣時的保留分離情況。A，B為混合進樣時的保留分離情況。過載的B不管是單獨進樣還是混合進樣，均保持穩定，而A由于過量B的存在，在混合進樣時，保留時間提前。

雖然每個成分的過載是相對獨立的，但是在混合樣品進樣過程中會引起的分離度問題。這是由于環境對組分的影響。其中某一組分過載很可能造成混合進樣時保留時間相對于單獨進樣時有所改變。

體積過載

進樣體積太大通常會導致較寬的平頭峰。
 

圖4

從圖4可以看出，隨著進樣體積的增大，峰寬逐漸變寬，峰分離度降低。

另外體積過載還會影響峰保留時間，體積過載對保留時間短的組分影響更大，而對于較后面流出的峰影響較小。
 

圖5

圖5中虛線為正常體積進樣，實線色譜圖為體積過載后的色譜圖。

那么，如何選擇合適的進樣體積呢？
對于在z佳流速下 ，允許樣品進樣的Z大體積為：

其中：L為柱長（mm），dc為內徑（mm），dp為粒徑（μm）

如果小伙伴嫌棄公式太繁瑣，也沒有關系，貼心的小編已經主動把我們常用的各規格色譜柱列出：
 

注：z大進樣體積作了近似整數處理
盡管上表中各個數據是嚴格按照公式計算出來的，但是這個數據并不。色譜是經驗科學，較之其他學科需要更多的實踐。當然，理論也為我們指引了方向，讓我們能少走彎路。

各位小伙伴想了解更多有關色譜柱的知識，請咨詢月旭當地銷售人員。