1弁言

　　用離子色譜法合適于闡發無機、無機陰離子。梯度淋洗是疾速、活絡闡發強保留離子和弱保留離子夾雜物的有用方式。但梯度淋洗的前提的試探卻相稱費時，若是能成立計較機摹擬法式，先按照樣品的構成，對要闡發的樣品遏制摹擬分手，得出大抵前提，再經由進程嘗試遏制恰當校訂，能大大進步任務效力。完成離子色譜線性梯度前提下分手陰離子的計較機摹擬的關頭是梯度前提下陰離子保留值的展望和離子色譜峰峰形的展望。Madden等[1]研討了用野生神經收集(artificialneuralnetwork)對離子色譜線性梯度前提下分手陰離子的保留值的展望。該方式用一系列差別的梯度淋洗的嘗試數據對神經收集遏制練習，從而使此體系有展望智能。外洋一些學者在典范離子互換色譜梯度淋洗分手卵白質保留值的展望方面遏制了良多任務[2～4]。國際還不見在梯度前提下陰離子保留值的展望和離子色譜摹擬分手方面任務的報道。人們在反相液相色譜梯度前提下組分保留值的展望方面也做了大批的任務[5～7]。

　　本嘗試操縱DionexAS18陰離子分手拄，用NaOH淋洗液，研討了在梯度淋洗進程中差別時候組分質點在離子色譜柱中的地位，及地點時候和地位的淋洗液濃度，得出地點時候和地位的容量因子，從而得出組分地點時候和地位的遷徙速度，經由進程積分得出保留時候。再按照離子色譜峰峰形變更的紀律，獲得色譜峰峰形的有關參數，編程遏制摹擬分手，獲得了保留時候與峰形與嘗試很是靠近的色譜圖。

　　2現實

　　2.1等度淋洗保留模子

　　梯度淋洗保留值的數學模子是成立在等度淋洗的數學模子根本上的。操縱NaOH作為淋洗液時，經常操縱嘗試節點模子(EEPM)[8]展望保留值，陰離子容量因子k和NaOH濃度干系以下：lgk=C1 C2lg[OH-](1)經由進程嘗試數據能夠求出待定系數C1和C2。

　　另有一個模子稱為DryLab模子[9]，此模子在EEPM根本上加了一個二次項校訂：lgk=C1 C2lg[OH-]+C3(lg[OH])2(2)Madden等[9]的研討證實，用DryLab模子對一些極弱無機酸陰離子和磷酸根等離子的誤差更小。

　　因為EEPM模子展望較簡略又較精確，對大大都陰離子，則接納EEPM模子展望;對磷酸根、砷酸根等陰離子，則接納DryLab模子。

　　2.2梯度淋洗的保留值的數學模子

　　2.2.1初始等度運轉階段梯度法式起頭偶然有一段等度運轉時候t0，此時全部色譜柱，淋洗液的濃度均為初始濃度。若是用EEPM模子，此時組分質點的遷徙速度為：v=v0k0 1=v0exp(C1 C2lg[OH-]0)+1(3)此中v為組分質點的遷徙速度，v0為淋洗液質點的遷徙速度，[OH-]0為淋洗液的初始濃度。

　　2.2.2淋洗液的濃度起頭增添到遏制增添階段等度運轉時候t0事后，淋洗液濃度起頭降低。對高壓梯度色譜體系，淋洗液濃度的降低是從比例閥起頭的，顛末壓力傳感器、泵頭、梯度夾雜器及管路到進樣環、到色譜柱頭，須要一段時候，這段時候稱之為儀器滯后時候[5,6]。該滯后時候平等度淋洗不會發生涓滴影響，但使得梯度淋洗液的濃度變更延時。初始時候后到初始時候加儀器滯后時候規模內，固然比例閥處淋洗液濃度已在降低，但全部色譜柱內，淋洗液的濃度仍為初始濃度，此時組分質點的遷徙速度仍為(3)式。初始等度運轉時候加儀器滯后時候，在色譜柱柱頭，淋洗液的濃度起頭回升。但因為前一段時候的等度淋洗，組分質點已遷徙了一段間隔，在組分質點處，在濃度起頭增添的淋洗液質點追上組分質點前，淋洗液的濃度仍為初始濃度，此時組分質點的遷徙速度仍為(3)式。

　　再顛末一段時候，濃度起頭增添的淋洗液質點追上組分質點，今后時到淋洗液濃度遏制增添，組分質點地位的淋洗液的濃度為：[OH-]=[OH-]0+(t-td-t0-t1)S(4)此中t為從進樣到此時的時候，td為儀器滯后時候，t0為初始等度運轉時候，t1為淋洗液質點從柱頭到追上組分質點所須要的時候。s為單元時候淋洗液濃度的增添值。此時組分質點的遷徙速度為：v=v0[]k0 1=v0exp{C1+C2lg[[OH-]0+(t-td-t0-t1)S]｝+1(5)2.2.3淋洗液的濃度回升遏制階段淋洗液濃度遏制增添后的起頭階段，濃度遏制增添的淋洗液質點還不追上組分質點。在組分質點地位處，淋洗液濃度還在持續增添，組分質點地位的淋洗液的濃度依然為(4)式，此時組分質點的遷徙速度依然為(5)式。

　　一段時候后，濃度遏制增添的淋洗液質點追上組分質點，則組分質點地位的淋洗液的濃度為此門路度的淋洗液終究濃度。此時組分質點的遷徙速度為：v=v0k 1=v0C1 C2lg[OH-]f+1(6)[OH-]f為此門路度的淋洗液終究濃度。則一階離子色譜線性梯度前提下組分手子保留時候為：tR=l1vi+∫l20dlv+l3vf=l1+l3v0/[exp(C1 C2lg[OH-]0)]+1+∫l20dlv0/[exp(C1 C2lg[OH-]0)](7)此中vi為初始等度淋洗階段組分手子的遷徙速度，l1為在此遷徙速度下組分的遷徙的間隔，l2為在梯度淋洗前提下組分變速遷徙的間隔，vf為淋洗液的濃度為終究濃度階段組分手子的遷徙速度，l3為在此遷徙速度下遷徙的間隔。須要注重的是，這里梯度淋洗階段和終究濃度階段，是針對組分所處的地位的淋洗液的濃度而言，滯后于梯度法式的梯度淋洗階段和終究濃度階段。

　　3嘗試局部

　　3.1儀器和試劑

　　離子色譜儀體系，配有梯度泵、柱溫箱、脫氣裝配、電導檢測器、(2mm)電導按捺器、電腦配色譜任務站及BorlandDelphi7.0法式設想說話。嘗試所用的甲酸、NaCl,NaNO3等試劑均為闡發純試劑。

　　3.2色譜柱和活動相

　　以濃度為50%的NaOH溶液配制淋洗液。用去離子水將闡發純試劑甲酸、氯化鈉，亞硝酸鈉、硫酸鈉、硝酸鈉、磷酸鈉、碘化鉀、檸檬酸三鈉配制成濃度為200mg/L的儲蓄液，操縱前將其濃縮成濃度為2~10mg/L的溶液。所用水為去離子水，其電阻率大于10MΩ?cm。

　　IonPacAG18陰離子掩護柱(50mm×2mmi.d.)，IonPacAS18陰離子分手柱(250mm×2mmi.d.)。柱溫：30℃。以NaOH溶液作為淋洗液，由去離子水和NaOH溶液組二元梯度淋洗體系。A為去離子水;B濃度為100mmol/L的NaOH溶液。淋洗液流速：0.25mL/min。

　　3.3儀器滯后時候td和死時候tM的測定

　　將離子色譜掩護柱柱頭的淋洗液管路斷開，開泵用100%的去離子水的沖刷。將壓力傳感器、泵頭、梯度夾雜器及管路到進樣環外面的NaOH沖刷清潔后(經由進程測流出液的pH值)，起頭保送NaOH溶液，流速為0.25mL/min。從這時候起到進樣環流出液為堿性，這段時候即為儀器滯后時候td。在此色譜前提下，測得td=3.75min。以去離子水的負峰的出峰時候作為死時候，測得tM=2.95min。

　　4成果與會商

　　4.1差別陰離子容量因子的對數與淋洗液濃度的對數的干系

　　對所研討的每種陰離子，經由進程測得的7~10個差別淋洗液濃度前提下的保留時候，算出在差別淋洗液濃度前提下的容量因子。經由進程一元線性回歸(用EEPM模子)或二次多項式回歸(用DryLab模子)處置，獲得差別陰離子容量因子的對數與淋洗液濃度的對數的干系的回歸方程(見表1)。將差別陰離子的回歸方程的C1、C2和C3存入數據庫，摹擬時挪用。對絕大大都陰離子，用EEPM模子就能夠精確地描敘陰離子容量因子的對數與淋洗液濃度的對數的干系。但對磷酸根如許的末級電離常數很是小的陰離子，用DryLab模子較好[8]。

　　4.2計較機摹擬法式

　　設想一Delphi法式，摹擬用NaOH淋洗液梯度淋洗分手差別的陰離子。法式運轉后，挑選梯度淋洗的色譜前提，挑選摹擬分手的陰離子及濃度。摹擬進樣后，法式按照挑選的數據，從數據庫中調出差別的陰離子的容量因子隨淋洗液濃度變更干系數據，應用后面所述的數學模子，算出各時辰陰離子質點地點地位的淋洗液濃度、對應的容量因子、遷徙速度、保留時候。色譜圖用點竄的高斯曲線模子EMG曲線模子[9，10]摹擬。經由進程嘗試、數據處置后獲得差別的陰離子在等度淋洗及梯度淋洗前提下的EMG參數隨保留值變更的速度，存入數據庫，摹擬時挪用。梯度淋洗時EMG參數σ、τ隨保留值增添的速度較慢，從而摹擬獲得較窄的色譜峰。基線漂移的摹擬是按照現實每分鐘漂移的旌旗燈號的巨細，將漂移值疊加到點竄的高斯曲線中。基線的樂音經由進程將隨機函數值疊加到點竄的高斯曲線遏制摹擬。

　　4.3摹擬成果及會商

　　圖1A和圖1B別離為2種差別的梯度法式淋洗甲酸根、Cl、NO-2、SO2-4、NO-3、PO3-4、檸檬酸根和I-的色譜圖和摹擬色譜圖。表2為這些陰離子在這2種梯度淋洗前提下保留值的展望值誤差的統計數據。梯度淋洗法式1為比擬峻峭的線性梯度，前提為：起頭時淋洗液濃度從32mmol/L線性回升，15min后降低到80mmol/L，堅持5min后回到初始濃度。梯度淋洗法式2為比擬峻峭的線性梯度，前提為：起頭有4min的淋洗液濃度為28mmol/L的等度淋洗，4min后淋洗液濃度起頭線性回升，回升1min后降低到100mmol/L，堅持15min后回到初始濃度，此梯度靠近于一臺門路度。

　　圖1中甲酸根、Cl-和NO-2現實是等度淋洗超卓譜柱的。因為儀器在此前提下有3.75min的滯后時候，濃度降低的淋洗液還不達到色譜柱頭，甲酸根已流超卓譜柱。固然Cl-和NO-2的保留時候大于儀器的滯后時候，但濃度降低的淋洗液達到色譜柱頭時，Cl-和NO-2已快流超卓譜柱，濃度降低的淋洗液還未追上Cl-，Cl-和NO-2已流超卓譜柱。同理，因為有4min的等度淋洗，圖1B中除甲酸根、Cl-、NO-2外，SO2-4也是等度淋洗超卓譜柱的。

　　A.法式1――峻峭線性梯度(gradientelutionprofile1:mildlineargradient);B.法式2――峻峭線性梯度(gradientelutionprofile2:steeplineargradient)。1.HCOO-;2.Cl-;3.NO-2;4.SO2-4;5.NO-3;6.PO3-4;7.檸檬酸根(citrate);8.I-。

　　從表2能夠看出，此法式摹擬離子色譜梯度淋洗陰離子，不管是比擬峻峭的線性梯度仍是靠近于臺門路度的線性梯度，摹擬色譜圖的保留時候是比擬精確的，最大絕對誤差小于5%。

　　離子色譜梯度淋洗陰離子色譜峰峰形的變更紀律比擬龐雜。對比擬峻峭的線性梯度(如圖1A)。變更紀律比擬簡略，根基上合適色譜峰的EMG參數σ(規范誤差)、τ(指數衰減時候常數)隨保留時候線性變更的紀律[11]，圖1A(b)便是基于這類數學模子摹擬的成果。與圖1A(a)遏制比擬，色譜峰峰形很是靠近。對臺門路度和比擬陡的線性梯度，色譜峰峰形的變更紀律相稱龐雜，臺門路度和比擬陡的線性梯度的色譜圖普通有一個陡坡，普通來講，在靠近陡坡頂出峰的色譜峰，色譜峰比擬窄。在有些環境下，色譜峰出格窄(如圖1B)，保留時候較長的檸檬酸根的色譜峰還大大窄于保留時候較短的SO24、NO-2的色譜峰。用此峰來計較色譜柱柱效，柱效古怪的高(色譜任務站顯現用檸檬酸根的色譜峰計較色譜柱柱效高達36401現實塔板數，其半蜂廣大大低于保留時候較短的SO2-4、NO-2、PO3-4的保留時候)。有關機理很是龐雜，Enlund等[12]對色譜和毛細管電泳呈現的柱效奇高的景象遏制了切磋。本研討摹擬時，也斟酌了這一點。圖1B(b)為在圖1B(a)前提下的摹擬色譜圖，摹擬色譜圖與實在色譜圖的峰形很是靠近。