消除液相色谱中溶剂效应的四大策略盘点

   　溶剂效应以及它对于色谱分离的影响，简单来说，就是用于溶解样品的溶剂跟初始流动相的洗脱强度差异较大时，容易造成色谱出峰变宽、变形、甚至分裂，从而影响到分离度、对称性以及信噪比。

　　（对于溶剂效应还不了解的同学，可以先看下面这个视频来学习：）

今天，我们系统性地来看看有哪些办法可以帮助我们降低，或者说缓解溶剂效应对于色谱分离的影响。

　　从大的策略方向来看，这些办法一共可以分成四大类：

　　01  基于“色谱方法”的解决方案

　　其中最直接有效的办法，就是在样品前处理阶段，通过固相萃取的手段将样品溶剂从100%的强有机溶剂置换成相对洗脱强度比较弱的溶剂或者水和有机溶剂的混合。让样品溶剂跟流动相初始强度达到一定程度的匹配，从而降低溶剂效应的影响。

但是当上面的办法无法实施时，就需要想其他办法了。

　　基于“色谱方法”的解决方案里面还有一招，就是降低进样量，更确切的说，是降低进样体积。

　　原因也很好理解，进样体积越小，强度更大的溶剂被流动相稀释的速度越快，从而对样品分子的影响就更小。

下面有一个实际案例，这是一个用100%甲醇作为样品溶剂的方法，而初始流动相是30%的甲醇。

　　当进样量为100微升的时候，色谱峰可以说是惨不忍睹。当把进样量降低一半，到了50微升的时候，峰型已经好转很多。最后把进样量调整到10微升时，色谱峰已经变成了漂亮的对称的高斯峰了。

　　而且，随着进样体积的减少，也相应增加了样品的浓度，以保证绝对的进样量保持一致。

　　02  基于“硬件”的解决方案

　　第二大类我们称为“基于硬件”的解决方案。之前视频中提到过的“为什么死体积越大分离越好”的例子中，通过更换自动进样器到色谱柱间的管路，就是这样的成功案例之一。

　　这个方法虽然看似简单粗暴，土气实足，在之前的视频留言中还被人吐槽。但是，增加样品在色谱柱前端稀释体积的办法，的确是比较有效的降低溶剂效应的办法。

　　赛默飞在最新的Vanquish Core的液相自动进样器里面的strong solvent loop，采用的就是这办法。这可是大厂官方的解决方案，高大上的名字，配上几百美金的价格，是不是瞬间感觉就不一样了？

　　当然，这种办法的副作用就是会增大系统的死体积。赛默飞的strong solvent loop的体积就达到了46.2μL，所以在降低溶剂效应和降低样品扩散这二者中间，需要保持一个合适的平衡。这也对样品方法在老液相系统和新液相系统中的转移提出了更多的挑战。

　　　　03  基于“软件”的解决方案

　　第三大类是基于“软件”的解决方案。也就是利用色谱软件设置特殊的进样程序，采用三明治进样（Sandwich Injection）、或者共进样（Co-Injection）的方法，对样品进行提前的稀释，降低其溶剂的强度，从而减小溶剂效应的影响。

　　下面就是一个变色龙软件上进样程序的例子，在50微升的样品两端，分别使用了20微升的水相溶剂，达到在线稀释的效果。

　　在岛津的Nexera 系列(LC-40)和 i-Series系列的液相中，也有类似的叫做自动前处理的功能（Automatic Pretreatment function）。

　　下面这个图里面可以看到，自动进样器先吸取样品，然后吸取一定体积的稀释溶剂（这个方法里面是水），然后将他们共同注射到进样口内。

　　从下图结果来看，采取了普通进样方式的色谱结果，色谱峰在随着进样量增大时，变得越来越宽，峰型也越来越不对称。

　　而使用了共进样功能（Co-injection）方式的结果，色谱峰在进样量从1微升增大到10微升的过程中，始终保持着尖锐和对称的峰型。

　　04  基于“软硬兼施”的解决方案

　　第四大类是基于“软硬兼施”的解决方案，代表就是安捷伦最近推出的1260二代 Hybrid Multisampler自动进样器，翻译过来叫杂交自动进样器（听起来有点点奇怪，不过名字不重要，重要的是功能，大家对于这个名字翻译有好的建议，也可以在评论区提出来）。

　　Hybrid的意思就是在经典的进样模式以外，还有另外一种模式，叫Feed Injection。

　　特殊设计的样品注射器可以把样品直接注入到运动的流动相里面，而且还可以调节注入的速度。

　　在注入速度很快的时候，进样模式就跟经典的进样很类似了。当注入速度比较慢的时候，能够有效地让样品在流动相中充分稀释后再进入色谱柱，从而避免甚至消除溶剂效应的影响。

　　在深入了解了溶剂效应的形成原因后，才能有的放矢地寻找不同方向的解决方案，以帮助我们获取更好的仪器实验数据。

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