欢迎登录纳谱分析
欢迎注册纳谱会员

服务与支持

服务与支持

【知识分享】色谱方法重复性与重现性不好,这些原因您get了吗?

作为色谱工作者,开发方法是不可避免的。即使有国标或行标,也需要在实验室里从头到尾演练一遍,不可能原封不动地套用原有的公式。随着仪器的高、精、尖趋势发展,国标或行标会正逐渐显得太过于繁琐和落后。但你也可以抛开国标,针对自己实验室的现有仪器装备,开发出一套别出心裁、简便快捷的方法。


很多实验室分析人员在面对精确度、重现性、重复性这些定义的时候都会犯迷糊,到底重复性与重现性的区别与联系?重复性实验和重现性实验的先后顺序?重现性不好,怎么找原因?。。。等等这些问题,今天与大家一起聊一下分析中的重现性,便于实验时对方法重现性有更深刻的认识与理解。

开发方法,不可避免地要对方法进行评价。如何评价呢?

主要有两方面:

  • 一是实用性,看看你这方法是否实用,是否能够推广,如果你只想在自己的实验室用一用,也可不必考虑这一方面;


  • 二是可靠性,评价可靠性的主要指标有检测限、线性范围、回收率、重复性与重现性等等。可靠性是必须评价的。

重复性与重现性的区别与联系?

重复性(repeatability)与重现性(再现性,reproducibility),二者都是用来评价分析结果的精密度。大多数人都不作严格区分,有的文献中还常常混用。但是二者的实际意义是不一样的。 


重复性:是指同一分析人员在同一条件下所得分析结果的精密度。


重现性:是指不同分析人员或不同实验室在各自的条件下所得分析结果的精密度。也就是说,重现性比重复性提出了更高的要求重复性好,重现性未必好。而重现性好,重复性肯定好。二者都是用多次分析结果的RSD来表示。 


对现代仪器分析而言,重复性是容易实现的,而重现性是更重要的,也是方法验证必须考察的。 方法的重现性包括连续多次进样分析的重复性、不同天数间的重复性、不同型号仪器间的重现性和不同实验室间的重现性。 


何时必须进行重现性实验?

当分析方法将被法定标准采用时,应进行重现性试验。例如,建立药典分析方法时应通过不同实验室的复核检验得出重现性结果,复核检验的目的、过程、重现性结果均应记载在起草说明中。应注意重现性试验用的样品本身的质量均匀性和贮存运输中的环境影响因素,以免影响重现性结果。


重复性实验和重现性实验的先后顺序?

方法开发人员,首先应测定重复性。即在相同条件下连续进样5-10次,一般要求保留时间的RSD不大于1%,峰面积的RSD不大于2%。


如果样品要经过预处理,还应测同一样品多次处理的重复性。即同一样品取3-5份作平行处理,测定结果的RSD不应大于5%。某些工业分析要求不大于10%。至于天与天之间的重复性也不应大于10%。


当上述重复性满足要求后,说明该方法在你的实验室是可靠的。


要将此方法推广使用,还必须测定不同仪器、不同分析人员、不同实验室之间的重现性。


当这些重现性都能满足要求时,这一方法的的可靠性就得到较为满意的验证。


HPLC分析保留时间重现性不佳的原因?

image.png
  1. 确认流动相是否新鲜配制的,比例有无错误。

  2. 确认色谱条件是否在色谱柱使用范围内,如pH范围、温度和压力。

  3. 仔细观察柱前压的变化。如果压力稳定,可以判断泵系统没有问题。如果压力不稳定,通常是由于泵内有气泡造成的,一定会影响保留时间。将流动相仔细脱气,并排出泵内气泡。

  4. 观察色谱峰形和柱效变化情况,确认色谱柱是否被污染。如果色谱柱被污染,可使用适当溶剂冲洗。

  5. 如果同时伴有色谱柱柱压升高,降低柱压。

  6. 如果使用梯度洗脱,确认平衡时间是否足够长。流动相中使用离子对试剂(烷基磺酸钠等)或固定相为正相硅胶等往往需要更长的平衡时间。

  7. 确认样品是否过载。

  8. 组分在色谱柱中保留不够。调整色谱条件,使样品在柱上适当保留。


HPLC分析峰面积重现性不佳的原因?

image.png

1 检查进样量及进样操作

进样量不符合要求或者进样时操作失误,都可能导致色谱峰面积重现性差。如果是使用手动进样器且方法要求进样量小于定量环体积,必须使用合格的小体积进样针完成进样,且尽可能控制每次进样体积一样。如果是使用自动进样器,需检查进样系统是否存在气泡、样品瓶是否装得过满、是否存在进样针座堵塞或漏液等。

2 查看峰型

如果峰型差,比如拖尾或者前沿、峰顶出现分叉等,将会影响工作站积分重复性。

核查样品浓度 

样品尤其是挥发性样品,可能由于放置时间过长而引起样品浓度变化,导致峰面积重现性差。

4 核查样品稳定性

有的化合物可能室温下不稳定,再新配溶液进样试试看。

5 查看保留时间

保留时间不稳定对峰面积重复性有很大的影响(一般保留时间越长峰面积会越小),因此所有可能影响保留时间重现性的原因都有可能导致峰面积重现性差。在此之前我们已详细分析过这些因素,主要包括:流动相流速不稳定、流动相组成变化、色谱柱老化、柱温变化等。

检查流动相

样品与流动相起始比例不兼容,有的样品组分在梯度起始流动相里可能析出,请调整合适的流动相。

7 检查色谱柱

色谱柱污染了,请使用更强的洗脱溶剂冲洗色谱柱。

8 核查检测器参数

应核查检测器的各项参数:比如UV检测器的温度(若设置温度)是否稳定,CAD检测器的载气流速、气体压力是否正常等。


GC重现性不好,可能原因是?

  • 如果你用的是面积归一法的话,进样量太大主峰截顶,基线不好,分离不彻底都会导致重现性不好。

  • 如果采用内标法、外标法、校正归一法等,除上述原因外,每次的进样量控制不好也会导致重现性不好。

  • 最好是样品的峰面积和标样的峰面积接近,这样误差较小;载气对气相色谱重现性也有一些影响,气相色谱最好采用内标法操作,可以减少一些重现性带来的影响。

仪器重现性不好

  1. 进样技术不佳

  2. 检测器处漏气

  3. 载气(氢气、分流)阀不稳定

  4. 在进样的线性范围外进样

  5. 气化垫漏气

  6. 进样器坏

  7. 色谱柱严重流失或污染


GC定量不重复原因一般是两大类:

  • 一类是单纯性的灵敏度变化型,即除了定量重复性不合格外,其它指标未发现异常;

  • 另一类为伴随性灵敏度变化型,即除灵敏度变化之外还伴随着其它异常现象出现,包括基线不稳定性、峰保留时间变化及产生峰形畸变等异常现象。

  • 属于第一类型故障的原因主要是:进样技术不佳、注射器有堵漏,样品制备不均匀、进样口污染物堆积以及气路存在漏气现象等;

  • 属于第二类型故障的原因主要是:载气流量变化,检测器玷污、过载,柱温变化以及检测器操作条件(如氢气、极化电压、脉冲电压等)发生变化。


GC定量不重复检查方案如下:


1 进样技术检查:

进样技术不佳是造成色谱峰不重复的最可能原因。它通常表现为峰高、峰面积忽大忽小,峰高、峰面积大小变化无规则。提高进样重复性的关键,在于始终保持进样操作个大步骤的重复性,这包括取样操作,取样到进样期间的空闲时间,进针快慢及拔出注射器的早晚,通常操作人员在经过较多地进样重复性训练之后,可以达到所需的要求。

2 注射器的检查:

操作人员进样技术提高后,色谱峰灵敏度仍然无显著改观,需认真检查注射器本身是否有堵塞或泄露现象,必要时更换一个好的注射器重新进样实验。 

样品均匀性检查:

制备的样品在样品瓶中混合不均匀或每次取样时注射器对样品产生玷污以及样品挥发等都会影响出峰灵敏度的重复性(不能漏过此项检查)。定量不重复由上述三种原因引起的可能性很大,而且都和进样操作密切相关,因此可一起进行检查。只有在上述检查后无异常发现时才转入接下的检查步骤。

4 伴随现象观察:

在检查灵敏度情况的同时注意是否有下述异常现象发生,包括基线是否稳定,出峰保留时间是否重复,峰形是否有畸变三种情况,如果出现其中一种,应先按所出现的故障进行排除,再重新进行定量重复性测试。没发现伴随异常现象时,应转入下面的检查步骤。

5 进样口污染及系统漏气检查:

关断桥电流(对TCD而言)后,取下进样口隔垫,观察进样口内是否有污染或堆积物,如果有,需进行清除和清洗。清洗完毕装上隔垫后需对气路系统进行试漏:堵住检测器出口,观察转子流量计中的转子应能下降为零,否则说明气路有泄漏。在确信进样口无严重污染及气路无漏气的情况下进行(6)的检查。

特种原因检查:

对有些检测器而言,某些原因所伴随的故障异常不太明显,易被忽略掉,因此应按照此项进行检查,以便不漏过可能发生故障的因素。

  • 对FID来说,极化电压较低及氢气流量不稳,有可能导致灵敏度变化而无其它明显异常。对此可首先测试极化电压大小以确定极化电压是否太低,过低的极化电压以及无极化电压都属于故障。正常时极化电压为150~300V。如极化电压正常,则应转入放大器的灵敏档观察氢焰基始电流的变动情况,在氢气流不稳定时基流应能呈现出摆动和漂移现象。

  • 对于任何检测器,样品中的某些组分在检测器中逐渐冷凝并累积,将会影响下一次进样后的灵敏度,情况严重时还会造成气路堵塞。通常的解决方法也是适当提高检测器的温度,以减少或消除样品室的冷凝现象。


出现样品峰面积重现性不好怎么办? 

我们首先应该从简单的基本的入手,先不要去轻易的怀疑仪器有故障,排除一些由于自身的低级错误而造成该问题的可能性(譬如样品自身的问题,标样的浓度是否因配置不准确或者挥发等原因造成改变,或者因为色谱条件的改变而造成的,如分流比前后不一致等)。

然后下一步要做的就是检查仪器的一些情况了,具体的包括:

1 进样口部分:

  • 进样技术不佳是造成色谱峰不重复的最可能原因。它通常表现为峰高、峰面积忽大忽小,峰高、峰面积大小变化无规则。提高进样重复性的关键,在于始终保持进样操作个大步骤的重复性,这包括取样操作,取样到进样期间的空闲时间,进针快慢及拔出注射器的早晚,通常操作人员在经过较多地进样重复性训练之后,可以达到所需的要求。

2 色谱柱部分:

  • 首先应确认色谱柱处于良好的工作状态,譬如老化是否充分,检查柱与进样口及检测器两端的插入长度是否符合要求,柱头处端面是否整齐,必要时切掉几公分。检查柱两端的石墨垫密封情况是否良好,必要时更换之。

检测器部分:

  • 取下收集极,拆下喷嘴检查是否有堵塞情况,必要时进行疏通。检查氢气和空气的管路是否通畅。观察收集极表面是否有生锈或者积炭的情况,进行清洁处理。

  • 进行完上述简单处理后开机用标样进行试验,不进样品,空走一遍做一针空白,保留谱图。单进一针用于溶解样品的溶剂,保留谱图。