液相色譜儀常見的故障一是堵,二是漏,本文通過三大原因給大家說說,液相色譜儀為何會(huì)堵?
原因一:配制流動(dòng)相時(shí)細(xì)菌污染
首先,我們要認(rèn)識(shí)到,一般的國產(chǎn)甲醇其實(shí)不需要額外過濾處理,直接使用沒有問題。即使是有些固態(tài)微粒雜質(zhì),也能在液相流路系統(tǒng)最前端的過濾頭上排除,真正容易引起問題的,是水中的細(xì)菌。
原因二:使用流動(dòng)相時(shí)的細(xì)菌污染
流動(dòng)相剛開始沒有長菌,在使用時(shí)卻產(chǎn)生了細(xì)菌污染。這主要是在使用多元液相色譜儀時(shí)的一種不良使用習(xí)慣造成的。
舉簡單的例子:
50%的甲醇水流動(dòng)相,有兩種使用方式。一種方式是在上機(jī)前就配好混合在一起,另一種方式是在流路A放純甲醇,流路B放純水。
從單純實(shí)驗(yàn)效果來說,后一種有明顯的優(yōu)點(diǎn):首先是簡單,不需要實(shí)驗(yàn)者另個(gè)計(jì)算配比混合,其次就是比例準(zhǔn)確,能得到保留時(shí)間重復(fù)性極好的實(shí)驗(yàn)效果。
但是,它有一個(gè)致命的缺陷,就是純水在流動(dòng)相瓶中幾天時(shí)間就會(huì)長細(xì)菌很多情況下不僅僅用純水作流動(dòng)相,而是用緩沖鹽溶液,本身就是優(yōu)質(zhì)肥料,細(xì)菌長得更迅速、,一旦有細(xì)菌柱子就壞得很快。所以這種方式要求操作人員每次實(shí)驗(yàn)都要用新制備的純水,更要求在每次實(shí)驗(yàn)后把水相換掉,換成甲醇沖洗干凈,這一點(diǎn)在實(shí)際工作中很多人意識(shí)不強(qiáng),就是意識(shí)到了但多次使用中總有一兩次會(huì)遺漏,但是往往這一兩次就足以產(chǎn)生致命的影響。因?yàn)橐合?font color="#0268CA">色譜柱的堵塞是不可逆的。
所以,寧可犧牲小小的保留時(shí)間的重復(fù)性,也不要用純水溶液作為流動(dòng)相的一組。從實(shí)際實(shí)驗(yàn)效果來說,我建議用10%的甲醇水代替純水溶液以前我做過不同比例甲醇水的細(xì)菌總數(shù)實(shí)驗(yàn),在5%就基本可以抑菌,在10%及以上就可以完全殺菌了、,這樣可以有效排除長細(xì)菌的隱患,既可作流動(dòng)相,也可沖柱。就算是在配制流動(dòng)相時(shí)會(huì)計(jì)算得麻煩一些,但是一次麻煩,終身受益。
原因三:不適當(dāng)操作
1、在更換零件時(shí)選擇的型號(hào)有誤,接口不是很匹配,在擰緊的時(shí)候產(chǎn)生變形而使得管路堵塞。
2、樣品處理液凈化得不干凈,長期會(huì)在六通閥和柱之間形成阻塞不暢。
3、在使用手動(dòng)六通閥時(shí),有些人可能由于手勁小的原因,轉(zhuǎn)動(dòng)的不到位,于是造成流路形成了死堵,壓力快速升高超過警戒值。
4、在使用金屬管路作出廢液管時(shí),應(yīng)當(dāng)注意可以廢液瓶中先放一些水,并把廢液管的出口端放在液面下。如果位于在液相上且實(shí)驗(yàn)使用較高濃度的緩沖鹽溶液,在停機(jī)時(shí)可能在出口端結(jié)晶成塊并造成堵塞。這種情況不常見,但卻的確發(fā)生過。
高效液相色譜法是在經(jīng)典色譜法的基礎(chǔ)上,引用了氣相色譜的理論,在技術(shù)上,流動(dòng)相改為高壓輸送(最高輸送壓力可達(dá)4、9~107Pa);色譜柱是以特殊的方法用小粒徑的填料填充而成,從而使柱效大大高于經(jīng)典液相色譜(每米塔板數(shù)可達(dá)幾萬或幾十萬);同時(shí)柱后連有高靈敏度的檢測(cè)器,可對(duì)流出物進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)。
特點(diǎn)
1、高壓:液相色譜法以液體為流動(dòng)相(稱為載液),液體流經(jīng)色譜柱,受到阻力較大,為了迅速地通過色譜柱,必須對(duì)載液施加高壓。一般可達(dá)150~350×105Pa。
2、高速:流動(dòng)相在柱內(nèi)的流速較經(jīng)典色譜快得多,一般可達(dá)1~10ml/min。高效液相色譜法所需的分析時(shí)間較之經(jīng)典液相色譜法少得多,一般少于1h。
3、高效:近來研究出許多新型固定相,使分離效率大大提高。
4、高靈敏度:高效液相色譜已廣泛采用高靈敏度的檢測(cè)器,進(jìn)一步提高了分析的靈敏度。如熒光檢測(cè)器靈敏度可達(dá)10-11g。另外,用樣量小,一般幾個(gè)微升。
5、適應(yīng)范圍寬:氣相色譜法與高效液相色譜法的比較:氣相色譜法雖具有分離能力好,靈敏度高,分析速度快,操作方便等優(yōu)點(diǎn),但是受技術(shù)條件的限制,沸點(diǎn)太高的物質(zhì)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)都難于應(yīng)用氣相色譜法進(jìn)行分析。而高效液相色譜法,只要求試樣能制成溶液,而不需要?dú)饣虼瞬皇茉嚇訐]發(fā)性的限制。對(duì)于高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、相對(duì)分子量大(大于400以上)的有機(jī)物(這些物質(zhì)幾乎占有機(jī)物總數(shù)的75%~80%)原則上都可應(yīng)用高效液相色譜法來進(jìn)行分離、分析。據(jù)統(tǒng)計(jì),在已知化合物中,能用氣相色譜分析的約占20%,而能用液相色譜分析的約占70~80%。
色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),結(jié)合色譜及質(zhì)譜的技術(shù),是目前分離和鑒定的重要的分析方法之一。
其中液相色譜-質(zhì)譜儀應(yīng)用更為廣泛,液相色譜除了能分析一般的化合物,還能分析氣相色譜不能分析的強(qiáng)極性、熱不穩(wěn)定性、難揮發(fā)的化合物。
液相色譜質(zhì)譜儀由色譜儀、接口、質(zhì)譜儀、電子系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)六大部分組成,是一種高端的檢測(cè)儀器,儀器的良好工作狀態(tài)是檢測(cè)準(zhǔn)確度的一個(gè)重要影響因子。
為了保證儀器有一個(gè)良好的狀態(tài),保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性,需要正確合理的使用和維護(hù)儀器。
下面以質(zhì)譜儀為例,從儀器進(jìn)樣系統(tǒng)、色譜柱系統(tǒng)、質(zhì)譜系統(tǒng)等各個(gè)系統(tǒng)的日常維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行詳細(xì)闡述;
并對(duì)使用過程中容易遇到的問題進(jìn)行分析,提出解決方法。
液相部分的維護(hù)
開機(jī)注意事項(xiàng)
要求使用220V單相交流電。如發(fā)生斷電,不管任何原因造成的,首先關(guān)閉儀器面板左下角的開關(guān),等待供電恢復(fù)10分鐘以上再開啟電源,否則有可能燒毀電路板。
儀器運(yùn)行時(shí)需提供純度>99%的氮?dú)庾鳛閲婌F與干燥氣,輸出壓力為0.6~0.7MPa。
實(shí)驗(yàn)開始前先檢查液氮罐液體存量是否充足。
儀器開機(jī)時(shí),確認(rèn)電源已經(jīng)連接而且氣振閥處于關(guān)閉,打開儀器總電源,隨后將前面板左下方的電源按鍵按下,真空泵即開始工作。
大約2~3分鐘后,儀器內(nèi)置的系統(tǒng)啟動(dòng)完畢,可以開啟Mass hunter軟件與儀器通訊。
等待四極桿溫度達(dá)到100℃,高真空達(dá)到4×10-5Torr之后,即可進(jìn)行調(diào)諧或開始實(shí)驗(yàn)。
在儀器開始抽真空時(shí),請(qǐng)不要打開前級(jí)泵上的氣振閥,否則可能因?yàn)榛赜臀廴菊婵涨惑w內(nèi)部。
流動(dòng)相的要求
每次開機(jī)前,保證超純水和流動(dòng)相的新鮮,泵的各個(gè)管路不應(yīng)余留上次殘留的溶劑。
流動(dòng)相需符合HPLC與LC-MS要求等級(jí),流動(dòng)相中盡量加易揮發(fā)的鹽,盡量不使用表面活性劑之類;
否則容易導(dǎo)致離子抑制,表面活性劑產(chǎn)生的加合物和離子簇會(huì)干擾質(zhì)譜數(shù)據(jù)。
如果遇到離子抑制,可以把樣品峰往后推或者改變提取方法,或者考慮用APCI源。
盡量不使用無揮發(fā)性的緩沖劑,例如,磷酸緩沖劑等,磷酸鹽及其他不揮發(fā)緩沖鹽在離子源會(huì)沉淀并堵塞毛細(xì)管等。
另外液質(zhì)不能承受過大流速。溶劑瓶避免陽光直射。
樣品的要求
保證樣品的清潔,進(jìn)樣前盡量使用0.22m的濾膜濾過,避免樣品太臟而堵塞色譜柱或離子源的毛細(xì)管;
樣品溶劑必須是色譜純,應(yīng)該和流動(dòng)相比例一致;進(jìn)樣濃度不宜太高,因?yàn)樘邼舛鹊臉悠啡菀孜廴眷`敏度高的儀器,進(jìn)而影響檢驗(yàn)結(jié)果。
由于液質(zhì)的流速較小(ESI一般為0.2mL/min),所以配置樣品的溶劑強(qiáng)度不能太大;
盡量小于起始比例,否則,會(huì)出現(xiàn)保留時(shí)間偏移、峰形扭曲等問題。
進(jìn)樣系統(tǒng)的維護(hù)
對(duì)于液相色譜來說,無論是手動(dòng)進(jìn)樣還是自動(dòng)進(jìn)樣,都是使用六通閥進(jìn)樣的。
進(jìn)樣裝置要求:密封性好,死體積小,重復(fù)性好,保證中心進(jìn)樣,進(jìn)樣時(shí)對(duì)色譜系統(tǒng)的壓力、流量影響小樣。
六通閥使用及維護(hù)注意事項(xiàng):
①樣品溶液進(jìn)樣前必須用0.45m濾膜過濾,以減少微粒對(duì)進(jìn)樣閥的磨損。
②轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯時(shí)不能太慢,更不能停留在中間位置,否則流動(dòng)相受阻,使泵內(nèi)壓力劇增;
甚至超過泵的限值壓力;再轉(zhuǎn)到進(jìn)樣位時(shí),過高的壓力將使柱頭損壞。
③為防止緩沖鹽和樣品殘留在進(jìn)樣閥中,每次分析結(jié)束后應(yīng)沖洗進(jìn)樣閥。
通常可用水沖洗,或先用能溶解樣品的溶劑沖洗,再用水沖洗。
注意:溶劑入口過濾芯為消耗品,尤其不可以使用超聲清洗,可以使用稀硝酸浸泡,然后用水沖洗至中性,以重復(fù)使用。
色譜柱系統(tǒng)的維護(hù)
在色譜操作過程中,需要注意下列問題:
①色譜柱的選擇會(huì)直接影響混合物中組分的分離,所以一定要選用合適的色譜柱,在使用新柱前要在自己的液相色譜儀上進(jìn)行性能測(cè)試,即使用色譜柱附帶的檢驗(yàn)報(bào)告上測(cè)試條件和樣品來測(cè)定該色譜柱的柱效,并且在以后的使用中,應(yīng)時(shí)常對(duì)色譜柱進(jìn)行測(cè)試。
②柱子在使用過程中,不能碰撞、彎曲或強(qiáng)烈震動(dòng);避免壓力和溫度的急劇變化,機(jī)械震動(dòng)和溫度的突然變化都會(huì)影響柱內(nèi)的填充狀況;柱壓的突然升高或降低也會(huì)沖動(dòng)柱內(nèi)填料,因此在調(diào)節(jié)流速時(shí)應(yīng)該緩慢進(jìn)行。
③當(dāng)柱子和色譜儀聯(lián)結(jié)時(shí),閥件或管路一定要清洗干凈,樣品前處理對(duì)于柱子使用壽命影響甚大,進(jìn)樣樣品要提純過濾并且嚴(yán)格控制進(jìn)樣量,可以使用保護(hù)柱。
④注意色譜柱的pH值使用范圍,不能高溫下過長時(shí)間使用硅膠鍵和相;每天分析工作結(jié)束后,都要用適當(dāng)?shù)娜軇﹣砬逑粗?。若分析柱長期不使用,應(yīng)用適當(dāng)有機(jī)溶劑保存并封閉。
質(zhì)譜部分的維護(hù)
質(zhì)譜部分的維護(hù)一般可以按照以下日程進(jìn)行:
每天沖洗樣品通路、清潔噴霧式;每周檢查粗真空泵油的液面;更換粗真空泵油,檢查軟管、軟線和電纜;
清空排污瓶可以每半年進(jìn)行一次;另外在日常的試驗(yàn)中,根據(jù)試驗(yàn)需要清潔機(jī)殼,更換噴霧針,清潔或更換整個(gè)毛細(xì)管、分離器及透鏡。
重要的是每天沖洗系統(tǒng)和清潔噴霧室。毛細(xì)管和第一級(jí)錐孔要盡可能潔凈。
6個(gè)月更換機(jī)械泵油,需要時(shí)更換電子倍增器。
錐孔的清潔維護(hù)
定期清洗一級(jí)錐孔,一般兩周清洗一次,若進(jìn)樣數(shù)量較大,則盡量一周清洗一次,根據(jù)樣品數(shù)量多少及時(shí)清洗。
清洗時(shí)將離子源溫度降到室溫,注意關(guān)閉阻斷閥,旋開固定錐孔的兩個(gè)螺絲,取下錐孔滴甲酸數(shù)滴,浸潤幾分鐘,在甲醇:
水為50:50溶劑中超聲清洗15分鐘,切記:避免手觸碰到錐孔尖以免影響靈敏度。
長期進(jìn)行一級(jí)錐孔的清洗,可相應(yīng)減少較為復(fù)雜的二級(jí)錐孔、六級(jí)桿等的清洗,這些清洗相對(duì)復(fù)雜;
在進(jìn)行相關(guān)部件清洗時(shí)避免用棉花等擦拭關(guān)鍵部位,避免殘留的毛絨纖維干擾儀器的靈敏度。
粗真空泵的維護(hù)
真空泵包括需油的回轉(zhuǎn)泵及無油的渦旋泵,真空泵需注意觀察潤滑油是否出現(xiàn)渾濁或缺油的情況,及時(shí)更換潤滑油。
泵的油面宜在2/3處,泵長期運(yùn)作時(shí)每周需要擰開灰色震氣閥按鈕進(jìn)行半小時(shí)震氣,使油內(nèi)的雜物排出,油霧過濾器中的油放回到泵中;
然后再擰緊該旋鈕,如果發(fā)現(xiàn)油的顏色變深或液面降至1/2以下,需及時(shí)更換并保存更換記錄,注意專油專用;
無油渦旋泵,也需定期維護(hù),一般半年到一年時(shí)更換葉端密封,每天需要震氣。
其他附屬設(shè)備維護(hù)
①每天實(shí)驗(yàn)完成之后,使用1:1異丙醇—水溶液清洗或擦洗離子源。注意清洗離子源時(shí)請(qǐng)勿將溶液噴入毛細(xì)管入口。
②當(dāng)電噴霧噴針被堵塞,針尖破損或觀察到偏離軸的噴射時(shí),就需要更換或調(diào)整。
③檢查毛細(xì)管,鉑金涂層變透明時(shí)需要更換,注意檢查毛細(xì)管時(shí)需要放真空,毛細(xì)管兩端的鉑金涂層不能用砂紙打磨。
④數(shù)據(jù)系統(tǒng),需定期備份硬盤數(shù)據(jù),進(jìn)行歸類整理。定期重新啟動(dòng)機(jī)器,將內(nèi)存區(qū)域?qū)腴W存,保證數(shù)據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
質(zhì)譜儀的校準(zhǔn)工作,一般宜6個(gè)月校準(zhǔn)一次。注意短時(shí)間內(nèi)溫度的急劇變化,其會(huì)影響質(zhì)量軸的偏離。
常見色譜故障
壓力過高
壓力過高的原因有很多,但總體來講就是一個(gè)原因,管路堵塞。
所以當(dāng)出現(xiàn)壓力高時(shí)候就要分段來檢查哪一段發(fā)生堵塞,檢查柱子進(jìn)口過濾芯是否被污染;
PURGE閥過濾芯是否被污染或色譜柱被污染,檢查管路,尤其是針座毛細(xì)管,檢查進(jìn)樣器旋轉(zhuǎn)密封閥或者進(jìn)樣針及針座有否堵塞。
壓力過低
壓力過低總體來講一個(gè)原因就是漏液問題,可能是管路泄露或者泵頭密封墊老化;
主動(dòng)閥、四元出口閥或單向出口閥失靈,另外還要考慮是否色譜柱失效造成固定相流失、溶劑或者流速的改變等因素。
注意壓力傳感器之前的某些部件地方堵塞也會(huì)造成壓力過低。
壓力波動(dòng)
液相泵的壓力波動(dòng)可以從ripple值看出,1200/1260一般ripple值小于2%。
如果液相泵的壓力不穩(wěn)定,會(huì)影響質(zhì)譜TIC基線的穩(wěn)定,并呈規(guī)律性變化。造成壓力波動(dòng)常見的原因就是泵內(nèi)有氣泡。
綜上所述,使用液相色譜-質(zhì)譜儀聯(lián)用儀器的工作人員,在熟練掌握儀器操作基礎(chǔ)上;
應(yīng)了解各個(gè)組成部分的性能,在日常使用中累積經(jīng)驗(yàn),從小處著手做好日常維護(hù)保養(yǎng)工作。
如此,才能保證儀器的良好狀態(tài),很大程度降低使用維護(hù)成本;
確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性,并能降低儀器耗損率,延長使用壽命。