液相色譜柱由柱管、壓帽、卡套(密封環(huán))、篩板(濾片)、接頭、螺絲(封頭)與柱填料等組成。
柱管:
多用不銹鋼制成,若果使用時(shí)柱壓不高于70 kg/cm2時(shí),也可采用厚壁玻璃或石英管,管內(nèi)壁要求有很高的光潔度。用于柱填料的裝填。
壓帽:
即色譜柱兩端套合于柱管端外壁的塑性圓柱帽,中部有小孔,多為聚四氟乙烯制成,用于固定篩板。
密封環(huán):
位于接頭螺旋環(huán)內(nèi)壁的彈性環(huán),多為聚四氟乙烯制成,用于色譜柱兩端壓帽與柱外壁的密封。
色譜柱使用前注意事項(xiàng)。
色譜柱在使用前,最hao進(jìn)行柱的性能測試,并將結(jié)果保存起來,作為今后評價(jià)柱性能變化的參考。
在做柱性能測試時(shí)要按照色譜柱出廠報(bào)告中的條件進(jìn)行(出廠測試所使用的條件是最jia條件),只有這樣,測得的結(jié)果才有可比性。
但要注意:
柱性能可能由于所使用的樣品、流動(dòng)相、柱溫等條件的差異而有所不同。
1、樣品的前處理
a、最hao使用流動(dòng)相溶解樣品。
b、使用預(yù)處理柱除去樣品中的強(qiáng)極性或與柱填料產(chǎn)生不可逆吸附的雜質(zhì)。
c、使用0.45μm或0.22?m的過濾膜過濾除去微粒雜質(zhì)。
2、流動(dòng)相的配制
液相色譜是樣品組分在柱填料與流動(dòng)相之間質(zhì)量交換而達(dá)到分離的目的,因此要求流動(dòng)相具備以下的特點(diǎn):
a、流動(dòng)相對樣品具有一定的溶解能力,保證樣品組分不會(huì)沉淀在柱中(或長時(shí)間保留在柱中)。
b、流動(dòng)相與樣品不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)
c、流動(dòng)相的黏度要盡量小,以便得到好的分離效果;降低柱壓降,延長泵的使用壽命(可運(yùn)用提高溫度的方法降低流動(dòng)相的黏度)。
d、流動(dòng)相的物化性質(zhì)要與使用的檢測器相適應(yīng)。如使用UV檢測器,最hao使用對紫外吸收較低的溶劑配制。
e、流動(dòng)相沸點(diǎn)不要太低,否則容易產(chǎn)生氣泡,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。
f、在流動(dòng)相配制好后,一定要進(jìn)行脫氣。
除去溶解在流動(dòng)相中的微量氣體既有利于檢測,還可以防止流動(dòng)相中的微量氧與樣品發(fā)生作用。
3、流動(dòng)相流速的選擇
因柱效是柱中流動(dòng)相線性流速的函數(shù),使用不同的流速可得到不同的柱效。
對于一根特定的色譜柱,要追求最jia柱效,最hao使用最jia流速。
對內(nèi)徑為4.6mm的色譜柱,流速一般選擇1ml/min,對于內(nèi)徑為4.0mm柱,流速0.8ml/min為佳。
當(dāng)選用最jia流速時(shí),分析時(shí)間可能延長。
可采用改變流動(dòng)相的洗滌強(qiáng)度的方法以縮短分析時(shí)間(如使用反相柱時(shí),可適當(dāng)增加甲醇或乙腈的含量)。
注意:
a.含水流動(dòng)相最hao在實(shí)驗(yàn)前配制,尤其是夏天使用緩沖溶液作為流動(dòng)相不要過夜。最hao加入die氮化鈉,防止細(xì)菌生長。
b.流動(dòng)相要求使用0.45 μm或0.22m濾膜過濾,除去微粒雜質(zhì)。
c.使用HPLC級溶劑配制流動(dòng)相,使用合適的流動(dòng)相可延長色譜柱的使用壽命,提高柱性能。
液相色譜儀由高壓液體泵分離系統(tǒng)、檢測器及液相色譜柱(含柱溫控制系統(tǒng))等三部分組成。其中液相色譜柱的正確使用,是液相色譜工作的關(guān)鍵,也是采用液相色譜方法獲得準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的必由之路。
一套無論多么完美的液相色譜儀,如果得不到優(yōu)質(zhì)的色譜柱支持,也只能成為一臺(tái)液體輸送泵而已,毫無價(jià)值可言。反之,一根無論多么好的色譜柱,如果得不到完美的液相色譜儀的控制,其作用與價(jià)值也會(huì)大打折扣。所以,液相色譜儀的性能決定了液相色譜的技術(shù)控制性能和數(shù)據(jù)采集與處理性能;液相色譜柱的性能直接關(guān)系到分離分析的準(zhǔn)確性與適用性,必須達(dá)到很高的性能才能為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。二者必然相互影響相互促進(jìn)。
液相色譜柱的結(jié)構(gòu)及主要功能:
液相色譜柱由柱管、壓帽、卡套(密封環(huán))、篩板(濾片)、接頭、螺絲(封頭)與柱填料等組成。
柱管:多用不銹鋼制成,若果使用時(shí)柱壓不高于70kg/cm2時(shí),也可采用厚壁玻璃或石英管,管內(nèi)壁要求有很高的光潔度。用于柱填料的裝填。
壓帽:即色譜柱兩端套合于柱管端外壁的塑性圓柱帽,中部有小孔,多為聚四氟乙烯制成,用于固定篩板。
密封環(huán):位于接頭螺旋環(huán)內(nèi)壁的彈性環(huán),多為聚四氟乙烯制成,用于色譜柱兩端壓帽與柱外壁的密封。
篩板:位于色譜柱兩端緊貼柱管端的篩網(wǎng)狀薄片,由燒結(jié)不銹鋼或鈦合金制成,孔徑取決于填料粒度,一般為0.2~20&um(5~10&um)。用于防止填料從柱管內(nèi)漏出。
接頭:柱兩端連接流動(dòng)相與柱管的中空環(huán)套,由不銹鋼制成。用于柱管路聯(lián)通與柱端高壓固定。
封頭:柱兩端的密封螺絲,用于保存色譜柱時(shí)封頭。
柱填料:裝填于柱管內(nèi)的固定相擔(dān)體,其直接決定了色譜柱的類型與用途,是色譜柱的核心。多為無定形或球形硅膠基質(zhì),也有環(huán)糊精、活性炭、聚苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙酸酯、氧化鋁等基質(zhì)。用于色譜分離。
色譜柱是運(yùn)用于色譜儀系統(tǒng)中起著分離作用的儀器,是色譜儀分析系統(tǒng)的核心部件,色譜柱柱效的高低影響著檢測速率的快慢以及檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,為了提高色譜柱的柱效,保證液相色譜儀分析檢測的靈敏性,了解液相色譜柱的選購技巧尤為重要。
選擇液相色譜柱時(shí)需要考慮的主要因素包括:鍵合相、粒徑、孔徑、碳載量,下面來一一介紹:
1、鍵合相:
確定了正反相后基本就簡單了,正相很簡單,我們重點(diǎn)討論下反相,C18主要分離非極性和弱極性物質(zhì),因?yàn)槭擎I合硅膠,所以C18也分好幾種有常規(guī)的如C18-A,耐純水的OLAppleC18-AQ、耐酸堿的OLAppleC18-EX等,如果發(fā)現(xiàn)C18保留很弱,調(diào)整流動(dòng)相也不行,這個(gè)時(shí)候可以考慮C8甚至C4等。
2、粒徑:
色譜法追求的是高效、高分辨、高速等。目前來說亞2um填料或者2UM核殼填料是很理想的模型,基本具備“三高”特征尤其是高速,線速度不在影響分離度,不過附帶的缺點(diǎn)就是高壓,要升級相應(yīng)的硬件,成本高昂,需要謹(jǐn)慎考慮。5um填料較為普遍,目前來說完全可以勝任各種日常檢測,即使有特殊要求,3um色譜填料基本上也能全覆蓋,不過該模型下線速度和分離度是成反比的。
3、孔徑:
目前很多60~300A都有,甚至更高或者更低的。開孔的填料多了個(gè)類似分子篩功能,所以選擇孔徑一定要關(guān)注分子量,蛋白(分子量5000以上)一般都需要在160A以上,多肽(分子量上限在3000左右)在120A左右,一般快速柱孔徑都很小,可以縮短樣品路徑。所以國際上還有無孔硅膠柱子,也很適合蛋白分離,徹底解決蛋白分子量大和太粘稠堵住孔徑問題。
4、碳載量:
快速柱碳載量很低,如A家等,省時(shí)間,省溶劑,但分析部分復(fù)雜樣品如中藥等有點(diǎn)力不從心,這個(gè)時(shí)候可以考慮英國OLApple色譜柱,碳載量15~23%,碳載量數(shù)值就像河床的水草,越高代表越密集,保留樣品能力越強(qiáng),越有可能分離開難分離物質(zhì)。