T3 色譜柱和 C18 色譜柱的對(duì)比!
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T3 色譜柱和 C18 色譜柱是液相色譜中常用的兩種色譜柱，它們?cè)诠潭ㄏ嘈再|(zhì)、分離特點(diǎn)及適用范圍等方面存在一些差異，以下是具體介紹：
1、結(jié)構(gòu)
T3色譜柱：T3 色譜柱的固定相是在硅膠基質(zhì)上鍵合特殊短鏈烷基，并引入極性基團(tuán)修飾。與 C18 色譜柱相比，T3 色譜柱的疏水性相對(duì)較弱，其固定相上的極性基團(tuán)能與極性化合物產(chǎn)生更強(qiáng)的偶極 – 偶極相互作用，同時(shí)固定相中的芳香結(jié)構(gòu)可與含 π 鍵化合物發(fā)生 π-π 相互作用 。
C18色譜柱：C18色譜柱的固定相是十八烷基硅烷(C18)，它通過(guò)化學(xué)鍵合的方式固定在硅膠基質(zhì)上。C18鏈較長(zhǎng)，疏水性較強(qiáng)，能夠與待分離的有機(jī)分子通過(guò)疏水作用進(jìn)行相互作用。
2、固定相性質(zhì)
T3 色譜柱：T3 色譜柱：屬于反相色譜柱，其固定相通過(guò)在硅膠表面鍵合含極性基團(tuán)的硅烷化試劑制備。在 T3 色譜柱中，鍵合相的極性基團(tuán)能夠與極性化合物發(fā)生偶極 – 偶極相互作用、氫鍵作用等，從而增強(qiáng)對(duì)極性物質(zhì)的保留;同時(shí)，其具備一定的反相色譜特性，可通過(guò)較弱的疏水作用分離中等極性化合物，但對(duì)非極性化合物的保留能力相對(duì) C18 柱較弱。
C18 色譜柱：也叫十八烷基硅烷鍵合硅膠色譜柱，是最常見(jiàn)的反相色譜柱。其固定相是將十八烷基硅烷通過(guò)化學(xué)鍵合的方式連接到硅膠表面，具有較強(qiáng)的疏水性，主要通過(guò)疏水作用分離不同極性的化合物。
3、分離特點(diǎn)
T3 色譜柱：對(duì)極性化合物有較好的保留和分離效果，能提供獨(dú)特的選擇性，對(duì)于一些在普通 C18 柱上難以分離的極性化合物，T3 柱可能會(huì)有更好的分離表現(xiàn)。同時(shí)，由于其特殊的鍵合相性質(zhì)，T3 柱在分離一些含有多個(gè)極性基團(tuán)的化合物時(shí)，能夠提供更豐富的分離機(jī)制，有助于改善峰形和提高分離度。
C18 色譜柱：具有廣泛的適用性，能分離多種類(lèi)型的化合物，包括非極性、中等極性和部分極性化合物。對(duì)于大多數(shù)常見(jiàn)的有機(jī)化合物，C18 柱都能提供較好的分離效果。其分離機(jī)制主要基于化合物的疏水性差異，疏水性強(qiáng)的化合物在柱上的保留時(shí)間較長(zhǎng)，而親水性化合物則較早流出。
4、適用范圍
T3 色譜柱：常用于分離極性較大的化合物，如極性藥物、天然產(chǎn)物中的極性成分、水溶性維生素等。在生物樣品分析、藥物研發(fā)以及天然產(chǎn)物研究等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。例如，在分析一些含有羥基、氨基、羧基等極性基團(tuán)的藥物時(shí)，T3 色譜柱能夠提供更好的分離和檢測(cè)效果。
C18 色譜柱：適用于各種類(lèi)型的化合物分析，是液相色譜中應(yīng)用最廣泛的色譜柱之一。在藥物分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品檢測(cè)、化工產(chǎn)品分析等眾多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。比如，在檢測(cè)環(huán)境中的多環(huán)芳烴、食品中的農(nóng)藥殘留以及藥物中的雜質(zhì)等方面，C18 色譜柱都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
5、流動(dòng)相選擇
T3 色譜柱：由于其對(duì)極性化合物的特殊選擇性，流動(dòng)相的選擇需要考慮極性化合物的溶解性和分離效果。通常使用的流動(dòng)相為甲醇 – 水或乙腈 – 水體系，有時(shí)也會(huì)根據(jù)樣品的性質(zhì)加入一些緩沖鹽或離子對(duì)試劑來(lái)改善分離效果。在分離強(qiáng)極性化合物時(shí)，可能需要增加流動(dòng)相中的水相比例，以提高化合物在固定相上的保留。
C18 色譜柱：流動(dòng)相的選擇范圍較廣，常見(jiàn)的也是甲醇 – 水、乙腈 – 水體系。對(duì)于非極性或中等極性化合物的分離，可通過(guò)調(diào)整甲醇或乙腈的比例來(lái)優(yōu)化分離效果。在分析酸性或堿性化合物時(shí)，為了改善峰形，可能會(huì)加入一些酸(如磷酸、甲酸)或堿(如氨水)來(lái)調(diào)節(jié)流動(dòng)相的 pH 值。
6、柱效和穩(wěn)定性
T3 色譜柱：通常具備較高的柱效，能實(shí)現(xiàn)良好的分離度和對(duì)稱(chēng)的峰形。其穩(wěn)定性良好，但在極端 pH 條件下耐受性有限，建議使用 pH 范圍通常為 2 – 8(不同廠(chǎng)商產(chǎn)品可能存在差異)，超出此范圍可能導(dǎo)致固定相的極性基團(tuán)水解或硅膠基質(zhì)溶解，從而影響色譜柱使用壽命。。
C18 色譜柱：經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展和改進(jìn)，C18 色譜柱的柱效和穩(wěn)定性都比較好。具有較高的理論塔板數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的分離。在常規(guī)的流動(dòng)相條件下，穩(wěn)定性良好，但如果使用不當(dāng)，如長(zhǎng)時(shí)間在極端 pH 條件下使用或受到強(qiáng)氧化性物質(zhì)的污染，也會(huì)導(dǎo)致柱效下降和固定相流失。
T3色譜柱和C18色譜柱的使用壽命一般是多長(zhǎng)?
T3 色譜柱和 C18 色譜柱的使用壽命受多種因素影響，沒(méi)有固定的時(shí)長(zhǎng)，一般來(lái)說(shuō)，如果使用和維護(hù)得當(dāng)，它們都可以使用數(shù)百次到數(shù)千次不等，以下是一些主要影響因素：
1、使用頻率：頻繁使用的色譜柱會(huì)經(jīng)歷更多的樣品分析過(guò)程，固定相受到的磨損和污染也會(huì)更嚴(yán)重，使用壽命會(huì)相對(duì)較短。例如，每天都進(jìn)行多個(gè)樣品分析的實(shí)驗(yàn)室，色譜柱的消耗速度會(huì)比偶爾使用的實(shí)驗(yàn)室快。
2、樣品性質(zhì)：如果樣品中含有大量的雜質(zhì)、鹽分或強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，會(huì)對(duì)色譜柱的固定相造成損害，縮短使用壽命。如分析含有高濃度無(wú)機(jī)鹽的食品樣品提取物時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致色譜柱堵塞或固定相流失。
3、流動(dòng)相條件：不合適的流動(dòng)相 pH 值、有機(jī)溶劑種類(lèi)和比例等都會(huì)影響色譜柱的壽命。例如，C18 色譜柱在 pH 值為 2 – 8 的范圍內(nèi)穩(wěn)定性較好，超出此范圍可能會(huì)導(dǎo)致硅膠基質(zhì)溶解或固定相水解;T3 色譜柱雖然對(duì)極性化合物有較好的耐受性，但長(zhǎng)期使用強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性流動(dòng)相也會(huì)對(duì)其造成損害。
4、維護(hù)保養(yǎng)：定期對(duì)色譜柱進(jìn)行正確的維護(hù)保養(yǎng)，如在分析結(jié)束后用合適的溶劑沖洗色譜柱、避免色譜柱干燥等，可以延長(zhǎng)其使用壽命。例如，使用后用甲醇 – 水或乙腈 – 水等溶劑以適當(dāng)?shù)牧魉贈(zèng)_洗色譜柱，去除殘留的樣品和雜質(zhì)。
在實(shí)際使用中，當(dāng)色譜柱出現(xiàn)柱效明顯下降(如理論塔板數(shù)降低、峰形展寬嚴(yán)重)、分離度變差、保留時(shí)間改變等情況時(shí)，可能就需要考慮更換色譜柱了。通過(guò)合理使用和精心維護(hù)，T3 色譜柱和 C18 色譜柱都可以在一定時(shí)間內(nèi)保持較好的性能，為食品檢測(cè)等分析工作提供可靠的支持。
T3 色譜柱和 C18 色譜柱在食品檢測(cè)中的應(yīng)用存在以下區(qū)別：
1、檢測(cè)對(duì)象
T3 色譜柱：更適合檢測(cè)食品中的極性化合物，如食品中的水溶性維生素(維生素 B 族、維生素 C 等)、有機(jī)磷酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留、某些極性色素(如姜黃素等)以及一些具有極性基團(tuán)的食品添加劑(如防腐劑山梨酸鉀、抗氧化劑叔丁基對(duì)苯二酚等)。
C18 色譜柱：應(yīng)用范圍更廣，可用于檢測(cè)非極性至中等極性的化合物，如多環(huán)芳烴、膽固醇、脂肪酸、脂溶性維生素(維生素 A、D、E、K)、大多數(shù)農(nóng)藥殘留(如擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)、有機(jī)氯類(lèi))以及部分非極性食品添加劑(如一些人工合成香料)等。
2、分離效果
T3 色譜柱：對(duì)于極性化合物的分離具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，能提供更好的保留和分離度，峰形也更對(duì)稱(chēng)。例如，在檢測(cè)食品中的水溶性維生素時(shí)，T3 色譜柱可以將結(jié)構(gòu)相似的不同維生素有效分離，便于準(zhǔn)確測(cè)定各成分的含量。
C18 色譜柱：對(duì)于非極性和中等極性化合物的分離效果良好，但在分離強(qiáng)極性化合物時(shí)，可能存在保留時(shí)間過(guò)短、分離度不佳的問(wèn)題。比如，在分析含有多種極性和非極性成分的復(fù)雜食品樣品時(shí)，C18 色譜柱對(duì)非極性成分的分離效果較好，但對(duì)于其中的極性成分，可能需要通過(guò)調(diào)整流動(dòng)相或采用特殊的衍生化方法來(lái)改善分離。
3、樣品前處理
T3 色譜柱：由于檢測(cè)對(duì)象多為極性化合物，樣品前處理過(guò)程中，提取溶劑通常選擇極性較強(qiáng)的溶劑，如甲醇、水等，以提高目標(biāo)化合物的提取效率。例如，在檢測(cè)食品中的水溶性維生素時(shí)，常用酸性水或甲醇 – 水混合溶液進(jìn)行提取。
C18 色譜柱：對(duì)于非極性和中等極性化合物的檢測(cè)，樣品前處理時(shí)提取溶劑的選擇較為靈活，根據(jù)目標(biāo)化合物的性質(zhì)可選用正己烷、二氯甲烷、乙腈等不同極性的溶劑。例如，在提取食品中的多環(huán)芳烴時(shí)，常用正己烷 – 二氯甲烷混合溶劑進(jìn)行液 – 液萃取。
4、流動(dòng)相選擇
T3 色譜柱：流動(dòng)相一般為甲醇 – 水或乙腈 – 水體系，且為了改善極性化合物的分離效果，可能需要加入緩沖鹽或離子對(duì)試劑。例如，在檢測(cè)食品中的有機(jī)磷酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留時(shí)，流動(dòng)相中可能會(huì)加入磷酸二氫鉀等緩沖鹽來(lái)調(diào)節(jié) pH 值，以提高分離度和檢測(cè)靈敏度。
C18 色譜柱：常用的流動(dòng)相也是甲醇 – 水或乙腈 – 水體系，但在分離不同類(lèi)型的化合物時(shí)，對(duì)流動(dòng)相的組成和比例調(diào)整更為關(guān)鍵。對(duì)于非極性化合物，通常增加有機(jī)相的比例可以延長(zhǎng)其保留時(shí)間;而對(duì)于中等極性化合物，則需要通過(guò)優(yōu)化流動(dòng)相的極性來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳分離。例如，在檢測(cè)食品中的脂溶性維生素時(shí)，可根據(jù)不同維生素的極性差異，調(diào)整甲醇 – 水的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的分離效果。
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發(fā)布于: 2023-08-26