เนื่องจากการวิเคราะห์และทดสอบสารต่างๆ ด้วยเครื่อง High Performance Liquid Chromatographs (HPLC) ส่วนใหญ่จะต้องใช้ สารอะซิโตไนไตรล์เป็นตัวพา (Mobile Phase) ในการวิเคราะห์และทดสอบสาร และในปัจจุบันนี้ สาร อะซิโตไนไตรล์ ซึ่งเป็นสารเคมีที่เป็นผลพลอยได้จากพลาสติก ที่ใช้ในการผลิตรถยนต์นั้นลดลง เพราะว่า จากสภาวะเศรษฐกิจในปัจจุบันที่ตกต่ำ ทำให้อุตสาหกรรมยานยนต์ ได้รับผลกระทบ อย่างมาก เป็นผลทำให้อัตราการผลิตและ จำหน่ายรถยนต์ในตลาดโลกนั้นลดลง และถึงแม้ว่าธุรกิจต่างๆ จะสามารถผลิตสาร อะซิโตไนไตรล์ขึ้นมาใช้เองได้ แต่ก็คงไม่ใช่การแก้ไขปัญหา ในระยะยาว เนื่องจากการ ผลิตสาร อะซิโตไนไตรล์นั้นมีต้นทุนในการผลิตที่สูงมาก

ด้วยเหตุผลข้างต้นนี้ จึงมีการศึกษาจากหลายๆ หน่วยงานทั้งในและต่างประเทศเพื่อหาวิธีการต่างๆ ในการรองรับปัญหาการแคลนอะซิโตไนไตรล์ ซึ่งก็มีมากมายหลายวิธีเช่น การลดขนาดของตัวคอลัมน์ เพื่อทำให้ใช้อะซิโตไนไตรล์ในปริมาณที่น้อยลง หรือการเปลี่ยนแปลงตัว พา (Mobile Phase) จากอะ ซิโตไนไตรล์เป็นตัวพาอื่นๆ เช่น เมทานอล เป็นต้น ซึ่งในวันนี้จะพาทุกท่านไปรู้จักกับความแตกต่าง ของอะซิโตไนไตรล์และเมทานอล เพื่อให้ท่านหลักการพิจารณา ในการเปลี่ยนมาใช้ตัวพาอย่าง เมทานอลในการทดสอบ และวิเคราะห์ขอท่าน

1. ความแตกต่างด้านราคา

ตัวทำละลายอินทรีย์ที่นิยมใช้เป็น Mobile phase คือ acetonitrile และ methanol สำหรับ reversed phase chromatography ราคาของตัวทำละลายนี้จะค่อนข้างแพง โดยเฉพาะ acetonitrile

2. ความแตกต่างด้านการดูดกลืนแสง

สำหรับ Acetonitrile HPLC grade จะให้ค่าการดูดกลืนที่ต่ำ โดยเฉพาะที่ความยาวคลื่นสั้น การใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ที่ให้ค่าการดูดกลืนต่ำเป็น mobile phase จะเป็นผลให้เกิด noise ต่ำในการวัดด้วย UV และ Acetonitrile (HPLC grade) นี้ยังเหมาะสมสำหรับการวิเคราะห์ที่ sensitivity สูงๆในช่วงความยาวคลื่น UV สั้นๆ นอกจากนี้ยังเกิด ghost peak น้อย

สำหรับ Gradient baselines ในการวัดด้วย UV ตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆที่ใช้งานร่วมกับน้ำได้นั้น มีอยู่หลายตัว แต่ไม่ให้ค่าการดูดกลืนที่ต่ำกว่า acetonitrile (HPLC grade)

รูปที่ 1 และ 2 แสดงสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของ acetonitrile และ methanol (HPLC Type และ special grade) “HPLC type” เตรียมจากการเอาสิ่งเจือปนซึ่งดูดกลืน UV ออก

ตัวอย่างปัญหาที่เกี่ยวกับเกรดของตัวทำละลาย เช่น นักวิเคราะห์ A วัด ephedrine ใน ephedrine ที่ 2 10 nm แต่ได้ noise ที่สูงกว่าข้อมูลที่เคยมีอยู่ก่อน เขาสรุปว่าเป็นปัญหาที่เนื่องมาจากเทคนิค แต่จากข้อมูลที่มีอยู่ก่อนแล้ว เขาใช้ acetonitrile เกรดสำหรับ HPLC มาก่อน เขาคิดว่ามันไม่ควรจะเสียค่าใช้จ่ายโดยไม่จำเป็น เขาจึงใช้ special grade ซึ่งสิ่งนี้คือปัญหา เขาจึงดู background level ที่เกิดจาก mobile phase หลังจากนั้นเขาสรุปว่าเกิดจากผู้ผลิตและเกรดของ mobile phase สเปกตรัมที่ได้จาก methanol เกรดสำหรับ HPLC และ special grade methanol นั้นไม่ต่างกัน แต่ระดับของการดูดกลืนของ special grade นั้น ไม่แน่นอน และราคาไม่ต่างกันมากนัก แต่ถ้าเป็นไปได้ ควรใช้ HPLC type

3. ความแตกต่างเรื่องของความดัน

ความดันที่ให้กับคอลัมน์ขึ้นอยู่กับชนิดของตัวทำละลายอินทรีย์และอัตราส่วนผสม รูปที่ 3 แสดงตัวอย่างความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนผสม และความดัน สำหรับ น้ำ/acetonitrile และ น้ำ/methanol ความดันของ methanol เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญตามสัดส่วนของน้ำ ขณะที่การเพิ่มขึ้นของ acetonitrile นั้นไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก ดังนั้น ถ้าใช้ acetonitrile จะไม่เกิดความดันที่ไม่เหมาะสม ที่อัตราการไหลเดียวกัน

รูปที่ 3 แสดงตัวอย่างความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนผสม และความดัน

4. ความแตกต่างด้านความสามารถในการชะ

ถ้า acetonitrile และ methanol ถูกผสมกับน้ำที่สัดส่วนเท่ากัน ความสามารถในการชะของ acetonitrile นั้นจะสูงกว่า ที่อัตราส่วนผสมต่ำๆ ตัวอย่างจาก caffeine และ phenol พบว่าที่ retention time เดียวกัน สัดส่วนของ acetonitrile ที่ใช้จะน้อยกว่า methanol

อย่างไรก็ตาม ที่ 1 00% ตัวทำละลายอินทรีย์ จากตัวอย่าง carotene และ cholesterol บางครั้ง methanol จะให้ความสามารถในการชะที่สูงกว่า ดังรูปที่ 5 พฤติกรรมของตัวทำละลายผสมนั้นยากแก่การเข้าใจ แต่ดูเหมือนว่าพฤติกรรมของตัวทำละลายเดี่ยวๆนั้น จะเด่นชัดกว่า

รูปที่ 5 พฤติกรรมของตัวทำละลายผสม

ในกรณี อัตราส่วนผสมเป็น 50 ต่อ 1 ความผิดพลาดจากการเตรียมจะมีผลต่อ retention time และใช้เวลานานในการถึงจุดสมดุล ถ้าปัญหานี้มาจาก acetonitrile ในทางปฏิบัติ methanol จะเป็นทางเลือก ถ้าการวิเคราะห์สามารถใช้ได้ที่อัตราส่วนต่ำๆ เช่น 10 ต่อ 1

ถ้ามีความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของตัวทำละลาย ปริมาณตัวทำละลายที่ใช้ผสมกันควรเป็นน้ำหนักต่อน้ำหนัก จะดีกว่าการใช้เป็นปริมาตรต่อปริมาตร (ใช้ค่าความถ่วงจำเพาะ) จะช่วยลดความผิดพลาดของอัตราส่วน ดังนั้นในบางครั้งจึงใช้วิธีนี้

5 . ความแตกต่างของความเฉพาะเจาะจงของการแยก

รูปที่ 6 ลำดับของการชะ phenol และ benzoic acid

ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า ถ้าไม่สามารถใช้ acetonitrile ในการชะได้ ควรเปลี่ยนมาลองใช้ methanol แทน

6. ความแตกต่างของรูปร่างของพีค

ในการวิเคราะห์สารประกอบ เช่น Salicylic acid ( สารประกอบ phenol ที่มีกลุ่ม carboxyl หรือ กลุ่ม methoxy ในตำแหน่ง ortho) ถ้าใช้ acetonitrile จะเกิด tailing ซึ่งแก้ได้โดยการใช้ methanol เนื่องมาจาก ( 1) ผลของ mobile phase ที่มีต่อปฏิกิริยาระหว่างผิว silica กับตัวอย่าง ซึ่งเป็นไปตามพฤติกรรมทางเคมีของโมเลกุลของตัวทำละลายอินทรีย์ และ (2) ความแตกต่างกันของความสามารถในการละลายที่ขึ้นอยู่กับสารที่สนใจ

พีคที่ได้จากคอลัมน์ Reversed phase ที่เป็น polymer มีแนวโน้มเป็นพีคที่กว้างกว่าพีคที่ได้จากคอลัมน์ที่เป็น silica ซึ่งมักจะพบในการวิเคราะห์สารประกอบ aromatic ที่ใช้คอลัมน์ polystyrene จะสังเกตเห็นได้เมื่อใช้ mobile phase เป็น methanol สำหรับ acetonitrile แนะนำให้ใช้กับคอลัมน์ reversed phase ที่เป็น polymer เนื่องมาจาก acetonitrile จะทำให้รูใน gel ขยายตัว

7. ความแตกต่างด้านการเตรียมตัวทำละลายผสม

ใช้เมื่อมีการเตรียมตัวทำละลายผสมโดยการผสมเอง ( isocratic system) เมื่อ methanol ผสมกับน้ำ จะเกิดความร้อนขึ้น อากาศที่ละลายอยู่จะทำให้เกิดฟองอากาศ แต่สามารถกำจัดฟองอากาศได้โดยง่าย สำหรับ acetonitrile เมื่อผสมกับน้ำจะดูดความร้อน สารผสมที่ได้จะเย็น ฟองอากาศจะเกิดขึ้นเมื่อสารผสมปรับอุณหภูมิเข้าสู่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นจึงต้องการการ degass ( ให้ความร้อนและกวน, membrane degasser, และ helium purges)

8. สรุป

ตัวทำละลายที่ใช้ต้องเป็น HPLC type และเลือกใช้ methanol เมื่อใช้ acetonitrile แล้วไม่พึงพอใจ