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使用高效液相色譜法 Eclipse PAH 色譜柱對多環芳烴進行分析
閱讀：794 發布時間：2023-4-16摘要Eclipse PAH（多環芳烴）色譜柱具有耐用的固定相，適合于多種 PAH 分析。這些色譜柱被證明擁有較長的壽命，較好的重現性和可放大性。現在已有的多種色譜柱配置使 Eclipse PAH色譜柱成為滿足色譜工作者進行特定 PAH 分析需求。
引言一些 HPLC 色譜柱生產廠家也提供用于多環芳烴（PAH）分析的專用色譜柱。然而, 由于 PAH 化合物數量多（超過 100 個化合物）且 PAH 的基質類型多種多樣（例如空氣、水和食物），因此需要許多特定的 HPLC 方法，而不是只在一、兩個 PAH 色譜柱型上開發方法。因而，不同色譜柱長和內徑的色譜柱越多，才能開發出更耐用、更優化的方法。使用高效液相色譜法 Eclipse PAH 色譜柱對多環芳烴進行分析應用更重要的是，另一個色譜柱參數——粒徑，極大地擴展了方法的用戶化，這就意味著即使對特殊的 PAH應用也能建立和優化更多的方法。由于不同粒徑填料具有一致的化學性質，因此可以對方法按預測結果進行放大或縮小。其它色譜柱參數對諸如樣品量、樣品基質、檢測器選擇、分析速度、分離度和溶劑的使用等因素是有很用的。若要一個專用的色譜柱（鍵合相）對多數相似的方法都可用，就必須證明其不同粒徑之間具有重現性。這一點允許直接進行可預測的方法轉換，減少方法的重新開發。不同生產批次的色譜柱都應具有重現性，且具有較長的使用壽命。在本研究中，我們證明了 Eclipse PAH 是耐用的：它們具有長壽命、重現性和可放大性。
實驗Eclipse PAH 的耐用性是在 Agilent 1200 系列高分離度快速液相色譜（RRLC）系統中測試的，該系統包括下列組件：• G1379 脫氣機• G1312BSL 型二元泵– 流動相 A：水，B：乙腈。梯度條件見圖。– 當使用 2.1mm 內徑的色譜柱時，將泵配置為低延遲體積模式，旁路靜態混合器和脈沖減震器。關于使用低體積和標準體積二元泵配置的詳細說明見參考資料 1。• G1367C HiP-ALS SL 型自動進樣器• G1316B TCC SL 型溫控柱溫箱– 溫度設定在 25 °C。當使用 2.1 mm 內徑的色譜柱時，使用低容積（1.6 µL）的熱交換器（G1316-8002）代替內置式 3 µL 熱交換器。• G1315C SL 型二極管陣列檢測器– 設定在 220，4 nm，無參比，G1315-60025 流通池（5 µL 容積），響應時間設定為 0.5 s
部件號 說明959764-918 Eclipse PAH, 2.1 mm × 100 mm, 1.8 µm959793-918 Eclipse PAH, 2.1 mm × 100 mm, 3.5 µm959763-918 Eclipse PAH, 2.1 mm × 150 mm, 3.5 µm959701-918 Eclipse PAH, 2.1 mm × 150 mm, 5 µm959790-918 Eclipse PAH, 2.1 mm × 250 mm, 5 µm959741-918 Eclipse PAH, 2.1 mm × 50 mm, 1.8 µm959990-318 Eclipse PAH, 3.0 mm × 250 mm, 5 µm959964-918 Eclipse PAH, 4.6 mm × 100 mm, 1.8 µm959961-918 Eclipse PAH, 4.6 mm × 100 mm, 3.5 µm959996-918 Eclipse PAH, 4.6 mm × 100 mm, 5 µm959963-918 Eclipse PAH, 4.6 mm × 150 mm, 3.5 µm959993-918 Eclipse PAH, 4.6 mm × 150 mm, 5 µm959990-918 Eclipse PAH, 4.6 mm × 250 mm, 5 µm959931-918 Eclipse PAH, 4.6 mm × 30 mm, 1.8 µm959941-918 Eclipse PAH, 4.6 mm × 50 mm, 1.8 µm959943-918 Eclipse PAH, 4.6 mm × 50 mm, 3.5 µm色譜柱的使用見圖。
PAH 混合物是安捷倫驗證的標準參考物質，部件號8500-6035，用乙腈稀釋。所有圖的洗脫順序:1 甲苯2 萘3 苊烯4 苊5 芴6 菲7 蒽8 熒蒽9 芘10 苯并(a)蒽11 苯并(b)熒蒽13 苯并(k)熒蒽14 苯并(a)芘15 二苯并(a,h)蒽16 苯并(g,h,i)北17 茚并(1,2,3-c,d)芘
結果與討論使用美國環保署方法 610 中用于分析城市和工業廢水中多環芳烴標準混合物來評價 Eclipse PAH色譜柱的耐用性。美國環保署方法 610 要求使用2.6 mm × 250 mm, 5 µm ODS 色譜柱和水/乙腈梯度洗脫。如果遇到某些情況[2]，允許選擇替代的色譜柱。有趣的是，參考資料 2 中第 1.3 節表明使用色譜柱，LC 方法無法分離全部 16 個多環芳烴。即使用 5 µm，250 mm 的 Eclipse PAH，也能分離全部 16 個多環芳烴，（圖 1）。可以看出兩個關鍵色譜峰 4 和 5 被很好地分離（Rs > 2）。我們選擇兩個關鍵色譜峰的最小分離度來定義一個成功耐用的方法。調整流動相，使所有 Eclipse PAH 色譜柱配置都能獲得這個分離度；因此，當在不同尺寸的色譜柱開發分離方法時，低流速和高流速之間很大的梯度延遲時間將忽略不計。圖 1 用 250 mm 色譜柱分析，需要大約26 分鐘。當使用 1.8 µm 顆粒 50 mm 色譜柱時，分析周期縮短了三倍（圖 2）。兩個關鍵色譜峰的分離度仍舊大于 2，但是分析時間縮短到 6.8 min。
長壽命和重現性在圖 2 中，通過使用如 Eclipse PAH 2.1 × 50 mm 這樣的快速分離高通量（RRHT）色譜柱可以獲得高通量并降低溶劑消耗，使 RRHT 色譜柱成為柱壽命測試的理想選擇。我們使用圖 2 中的方法測試 EclipsePAH 色譜柱的長壽命。在 5000 次進樣后，測試以色譜柱性能幾乎沒有損失而結束。圖 3 疊加了柱壽命測試中開始、中間和結束時的色譜圖。選擇性、保留和效率及相應的分離度在 3000 次分析中保持相對的穩定，在后 2000 次進樣中也保持得十分令人滿意。圖3 的表中列出了兩個關鍵色譜峰和兩個更寬的峰間的分離度值，說明了方法和色譜柱的耐用性。這個測試用了 25 天進行全天 24 小時運行，產生了大約 14.6 L的廢液。如果使用 4.6 × 250 mm 色譜柱，測試將用122 天不間斷運行，需要消耗約 350 L 溶劑。
批與批的重現性色譜柱壽命長是 Eclipse PAH 的一個重要特性；另外一個重要特性是批與批的重現性。除了 5 和 1.8 µm填料之外，Eclipse PAH 還有 3.5 µm 的填料。圖 4 比較了不同時間生產的兩批 3.5 µm Eclipse PAH。可以看出選擇性在兩批之間是相同的，從而支持了Eclipse PAH 填料生產是始終如一的說法。從 5 和1.8 µm 填料也獲得了相似的結果（數據沒有顯示）。為了在預期的操作條件下得到最大的重現性，每一批材料都用 PAH 進行了專門的測試。批與批的重現性色譜柱壽命長是 Eclipse PAH 的一個重要特性；另外一個重要特性是批與批的重現性。除了 5 和 1.8 µm填料之外，Eclipse PAH 還有 3.5 µm 的填料。圖 4 比較了不同時間生產的兩批 3.5 µm Eclipse PAH。可以看出選擇性在兩批之間是相同的，從而支持了Eclipse PAH 填料生產是始終如一的說法。從 5 和1.8 µm 填料也獲得了相似的結果（數據沒有顯示）。為了在預期的操作條件下得到最大的重現性，每一批材料都用 PAH 進行了專門的測試。
粒徑之間的可放大性為了充分評價一個色譜柱的耐用性，批與批之間的重現性能夠被擴展到不同粒徑填料之間的重現性或可放大性。圖 5 疊加了 3 個不同粒徑的色譜柱（也是 3 個不同批次）。另外，色譜柱包括三種長度和兩種柱內徑。然而，所有三個色譜柱配置的選擇性是相同的。這是因為選擇性是與顆粒表面的本質特性有關系，而不是色譜柱長度或內徑。不同粒徑之間始終如一的
結論Eclipse PAH 是一種具有耐用固定相的色譜柱，適用于各種 PAH 分析。色譜柱被證明擁有較長的使用壽命，較好的重現性和可放大性。多種色譜柱配置使Eclipse PAH 成為方法優化。現有各種規格的Eclipse PAH 色譜柱允許方法針對樣品量、基質、檢測器類型、分析速度、分離度要求及溶劑消耗等方面進行用戶化設計和選擇。