柱溫對液相色譜柱的影響

許多因素都會影響峰形和保留時間，例如色譜柱尺寸、流動相添加劑和分析物特性。在液相色譜方法開發中，柱溫是一個重要且經常被忽視的因素。這是因為柱溫會影響峰形、保留和背壓。關于保留時間，隨著柱溫的升高，保留時間會減少。這是因為，色譜柱的溫度越高，分析物在色譜柱的固定相和流動相之間交換得越快。隨著這個過程變得越來越快，分析物的保留時間不會變長，從而導致保留時間更短，峰形通常更有效。但是，請記住，升高溫度對所有分析物的影響并不相同，這意味著保留因子對每種分析物的影響可能不同。例如，在下面的圖 1 和圖 2 中，使用了相同的方法和相同的色譜柱，但這些方法使用兩種不同的色譜柱溫度運行，30℃和 55℃。在本例中，所有分析物的保留時間均較短，差異高達 0.19 分鐘。

圖 1：30℃下 Force Biphenyl 50 x 3mm, 3 µm 上的脂肪酸乙酯。

圖 2：55℃下 Force Biphenyl 50 x 3mm, 3 µm 上的脂肪酸乙酯。

但是，如果您在分離峰時遇到困難，或者想要在峰間獲得更好的分離度，嘗試降低柱溫可能會有所幫助。正如增加柱溫會導致保留時間縮短，因為柱上的相互作用速度增加，降低溫度會起到相反的作用，這反過來有助于分析物的分離。還有一些分析物在較低的柱溫下表現出更好的分離效果。例如，CBDA、CBGA、CBC 和 THCA 等一些大·麻素在較低溫度下表現出z佳分辨率。在下面的示例中，化合物的第1個色譜圖是在 40℃的柱溫下分析的C，CBDA 和 CBGA 或 CBC 和 THCA 之間沒有基線分辨率，但是，當柱溫為 30℃ 時，化合物的分離度更好。這可以在下面的圖 3 和圖 4 中看到。

圖 3：大·麻素在 40℃柱溫下的色譜圖。

圖 4：大·麻素在 30℃柱溫下的色譜圖。

雖然上述情況在大多數情況下都是正確的，但在某些情況下，較高的溫度對于較短的保留時間和分析物分辨率來說效果更好。麥角生物堿差向異構體和 PFAS 化合物在較高的柱溫下顯示出z佳結果。在下面的示例中（圖 5），使用 Raptor Biphenyl 100 x 2.1mm，2.7µm 色譜柱在 50℃和 60℃下分析了麥角津和麥角津。在 50℃時，兩種分析物沒有分離，但在更高的柱溫，60℃，兩種分析物開始分離。

圖 5：柱溫對麥角生物堿差向異構體的影響。

柱溫也會影響柱的背壓。由于高流動相粘度會導致高背壓，因此提高色譜柱溫度有助于降低流動相粘度，從而降低背壓。例如，在上面的圖 1 和圖 2 中，兩者的起始條件、流動相和梯度條件都相同。但是，兩者的柱溫不同。當柱溫設置為 30℃時，壓力為 2100 psi。當柱溫設置為 55℃時，壓力為 1500 psi，產生的 psi 差值約為 600 psi。

雖然較高的柱溫有助于改善峰形和縮短保留時間，但重要的是不要超過柱的推薦溫度。在色譜柱上使用過高的溫度會導致色譜柱壽命大大縮短。您通常可以在制造商的色譜柱使用指南中找到色譜柱的z高溫度。

因此，請記住，盡管柱溫經常被忽視，但它是您在設置方法時需要優化的一個重要參數。為您的方法中的分析物找到合適的柱溫可能需要反復試驗，但在早期方法開發中考慮這個參數可以帶來更好的分辨率和更有效的方法。