高效液相色譜以它定量分析結(jié)果準確、分析周期短、分析范圍廣及分析檢測限低等優(yōu)勢,在食品添加劑、藥物成分分析等多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
本文就液相色譜儀在實際操作時應(yīng)注意的事項及維護做了簡單介紹。
主要部件介紹
輸液系統(tǒng)
輸液系統(tǒng)主要包括在線脫氣裝置、高壓輸液泵、梯度洗脫裝置。在線脫氣裝置主要功能是流動相在進入柱子前排除氣泡。高效液相色譜柱的填料顆粒小,通過2~5mm的色譜柱受到的流動阻力很大,因此需要通過高壓輸液泵抽取流動相輸送至色譜柱。
高壓泵按輸液性能可分為恒壓、恒流泵。按機械結(jié)構(gòu)可分為:液壓隔膜泵、氣動放大泵、螺旋注射泵和往復(fù)柱塞泵。
進樣器
進樣器是將分析樣品送入色譜柱的裝置,分為手動、自動進樣器兩種。手動進樣器一般配有20~100μL的定量環(huán)。
色譜柱
色譜柱以液體為流動相,以廣義的固相為固定相來進行分析樣品的分離工作。
色譜柱按照分離模式大致可以分為正相色譜柱和反相色譜柱。
檢測器
檢測器是將色譜柱分離出樣品的物理或化學(xué)特性轉(zhuǎn)換為可以測量的電信號,通過色譜圖記錄下來,由色譜圖中的峰形狀判斷分離效果,依據(jù)標物、分析樣色譜圖的出峰時間、峰面積分別對樣品進行定性定量分析。
維護及使用注意事項
1.開關(guān)機操作注意
分析準備工作做好后,依次打開穩(wěn)壓電源、高壓輸液泵、柱溫箱、檢測器,待各部件自檢結(jié)束,打開連接儀器的電腦,啟動工作軟件。分析工作結(jié)束后,關(guān)閉工作軟件,再依次關(guān)閉檢測器、柱溫箱和高壓輸液泵。
2.對流動相的要求
為保證液相色譜儀器的正常使用,所有流動相必須是色譜級的,且經(jīng)過過濾雜質(zhì)、排除氣泡后裝入干凈的流動相貯存瓶中待用。
(1)流動相的物理化學(xué)性能要求
對分析物要有足夠的溶解能力,以利于提高檢驗的靈敏度;流動相的黏度要小,以保證合適的柱降壓;流動相的沸點要低,以利于制備分離時樣品的回收;流動相的PH值一般應(yīng)在2~7.5;使用期限不得超過2天,否則產(chǎn)生細菌污染管路。
(2)流動相的過濾
流動相在使用前都必須經(jīng)過濾,以除去雜質(zhì)微粒。同時要定期清洗吸濾頭,以防雜質(zhì)通過其進入流動相。應(yīng)依據(jù)其是否是水溶性選擇水膜或有機膜(0.45μm或0.22μm),使用溶劑過濾裝置,通過真空泵抽氣過濾。
(3)流動相的脫氣
流動相必須預(yù)先脫氣,否則易產(chǎn)生氣泡,影響泵的工作。此外,溶解在流動相中的氧能與某些有機溶劑形成有紫外吸收的絡(luò)合物,提高背景吸收,會在梯度洗脫時造成基線漂移或形成鬼峰。
常有的脫氣方法有在線真空脫氣法、超聲波脫氣法、抽真空脫氣法三種。
3.色譜柱的維護及使用注意事項
所有分析樣品zui好把pH值調(diào)節(jié)到適合色譜柱的pH值范圍內(nèi)。進樣要避免超負荷,這是保持色譜柱性能持久良好的重要方法之一。
手動進樣器進樣的話,進樣時動作要快速準確。分析物成分復(fù)雜時,要在色譜柱前加色譜保護柱以保護色譜柱。
每次分析工作開始時,要對色譜柱進行平衡,用含10%流動相中的有機溶劑的水溶液進行排氣和沖洗色譜柱和管路,沖洗30分鐘左右,將色譜柱中的純有機溶劑替換掉,然后再用至少10倍柱體積的流動相平衡色譜柱,直至基線平衡后方可進樣。
每次分析工作結(jié)束后,一定要立即用一定量的水溶液徹底沖洗色譜柱中的緩沖鹽液,再用對被測物洗脫能力強的溶劑來沖洗色譜柱,沖洗時間不能小于1小時,洗脫溶劑的用量至少為柱體積的20倍。
若不及時沖洗色譜柱,雜質(zhì)長時間積累在其中,易堵塞色譜柱,降低柱效性能。
長期這樣,會加速減少色譜柱使用壽命。色譜柱4天以上不使用,應(yīng)從儀器上取下,用封頭螺帽把兩頭緊緊密封。色譜柱保存時注意不要強烈震動、碰撞。
4.高壓輸液泵的維護及使用注意事項
每次分析工作結(jié)束后,都應(yīng)及時清洗泵。當有緩沖鹽做流動相時,緩沖鹽與有機溶劑互相交換前一定要用5%的甲醇水溶液清洗泵,防止鹽在有機相中結(jié)晶損壞泵中各組件。
緩沖鹽溶液的濃度不要過高,要控制在5%以下,否則高濃度的緩沖鹽會磨損密封墊和活塞,降低其使用壽命。長時間使用高濃度的緩沖鹽,必須用10%的異丙醇色譜級溶液清洗泵,從而保護柱塞和密封墊。
輸液泵工作前要設(shè)置工作壓力范圍,正常工作壓力一般不要超過30Mpa,否則經(jīng)常高壓會使密封環(huán)變形,產(chǎn)生漏液。平時分析工作要養(yǎng)成記錄壓力的好習(xí)慣,這樣如果工作壓力超過平時正常壓力的10%~15%,就應(yīng)及時查找原因。
5.紫外檢測器的維護及使用注意事項
紫外檢測器有一定的使用壽命,所以平時應(yīng)盡量減少氘燈的使用時間,在柱平衡進行一大半之后,在走基線之前,打開檢測器光源;分析結(jié)束后即可關(guān)閉檢測器光源。
要保持檢測器四周環(huán)境清潔,實驗室盡量少開窗戶,定期地面進行吸塵工作,防止檢測器工作時由于靜電吸附灰塵顆粒覆蓋在光學(xué)元件上。
檢測器池內(nèi)存在氣泡就會產(chǎn)生噪音,噪音會干擾定量分析,所以流動相須充分脫氣后再使用。
應(yīng)定期清洗流通池。如觀察到流通池內(nèi)部無氣泡或臟物,應(yīng)清洗流通池。通過注射器用異丙醇等有機溶劑沖洗池內(nèi),以清洗透鏡。如是含有緩沖鹽的溶劑作流動相,應(yīng)在使用異丙醇沖洗前用水替換池中原先有的溶劑。
在我們平常的工作當中,液相色譜柱的正確使用和維護十分重要,液相色譜柱使用是否得當,直接影響液相色譜柱的壽命,稍有不慎就會降低柱效、縮短使用壽命甚至損壞。
在液相色譜操作過程中,我們需要了解下面的問題,方便維護液相色譜柱。
1.柱子在裝卸、更換時,動作要輕,接頭擰緊要適度。必須防止較強的機械振動,以免柱床產(chǎn)生空隙。
2.如果儀器用來做常規(guī)分析,樣品種類有限,但分析次數(shù)多,則不妨為每一類常規(guī)分析配置一根專用柱,這樣有助于延長柱子的壽命。
3.避免壓力和溫度的急劇變化及任何機械震動。溫度的突然變化或者使液相色譜柱從高處掉下都會影響柱內(nèi)的填充狀況;柱壓的突然升高或降低也會沖動柱內(nèi)填料,因此在調(diào)節(jié)流速時應(yīng)該緩慢進行,在閥進樣時閥的轉(zhuǎn)動不能過緩。
4.應(yīng)逐漸改變?nèi)軇┑慕M成,特別是反相色譜中,不應(yīng)直接從有機溶劑改變?yōu)槿渴撬?,反之亦然?/p>
5.如使用柱溫控制裝置時,應(yīng)注意在通人流動相后才能升溫。
6.一般說來液相色譜柱不能反沖,只有生產(chǎn)者指明該柱可以反沖時,才可以反沖除去留在柱頭的雜質(zhì)。否則反沖會迅速降低柱效。
7.選擇使用適宜的流動相,以避免固定相被破壞。有時可以在進樣器前面連接一個預(yù)柱,分析柱是鍵合硅膠時,預(yù)柱為硅膠,可使流動相在進入分析柱之前預(yù)先被硅膠“飽和”,避免分析柱中的硅膠基質(zhì)被溶解。
8.避免將基質(zhì)復(fù)雜的樣品尤其是生物樣品直接注人柱內(nèi),需要對樣品進行預(yù)處理或者在進樣器和色譜柱之間連接一個保護柱。保護柱一般是填有相似固定相的短柱。保護柱可以而且應(yīng)該經(jīng)常更換。
9.經(jīng)常用強溶劑沖洗液相色譜柱,清除保留在柱內(nèi)的雜質(zhì)。在進行清洗時,對流路系統(tǒng)中流動相的置換應(yīng)以相混溶的溶劑逐漸過渡,每種流動相的體積應(yīng)是柱體積的20倍左右,即常規(guī)分析需要50-75mL。
10.保存液相色譜柱時應(yīng)將柱內(nèi)充滿乙腈或甲醇,柱接頭要擰緊,防止溶劑揮發(fā)干燥。絕對禁止將緩沖溶液留在柱內(nèi)靜置過夜或更長時間。
11.液相色譜柱使用過程中,如果壓力升高,一種可能是燒結(jié)濾片被堵塞,這時應(yīng)更換濾片或?qū)⑵淙〕鲞M行清洗;另一種可能是大分子進人柱內(nèi),使柱頭被污染;如果柱效降低或色譜峰變形,則可能柱頭出現(xiàn)塌陷,死體積增大。
12.在完成分離分析工作之后,不能馬上就關(guān)機,需及時對色譜分析系統(tǒng)進行沖洗,一般0.5h以上,以除去液相色譜柱內(nèi)的雜質(zhì)。
液相色譜儀分析中柱平衡慢的常見原因是組分在舊的或新的流動相中對柱吸附強度差異較大。要進行一種特殊的分析,或者從一種方法改為另一種方法,需要很長時間平衡。可考慮采用專用柱用于特殊的方法,不用時將柱拆下來,注滿適當?shù)娜軇┗蛄鲃酉?,密封保管,不再做其它的分析?br/> 1、胺改良劑
胺改良劑如三乙胺,通常加在反相或離子對流動相中,以減少樣品中破性組分的拖尾。常用1mmol/L~10mmol/L的濃度,平衡時間較長。如果一開始就用高濃度的胺,可使柱很快達到平衡。
2、離子對試劑
季胺類離子對試劑,如四丁基銨離子(TBA)沖掉比較慢。用50~100倍柱體積的流動相通過柱后,酸性組分的保留仍然變化??梢缘霓k法用中間洗液:含100mmol/L~200mmol/L緩沖液或鹽的甲醇-水。顯然,要最后去掉痕量的TBA,需用強流動相,加緩沖液是為了競爭在酸性硅酸基質(zhì)上的TBA,產(chǎn)生離子交換作用。
從反相柱上洗去長鏈陰離子對試劑,非常慢,想要完全除去是不可能的,甚至用100%的甲醇也不行。分析陽離子溶質(zhì)其保留一直不斷漂移,一定要用長鏈離子對時,可以選用專用柱。
3、硅膠柱
用硅膠柱作正相分離,常發(fā)生保留突然改變,或增加或減少。其原因是流動相改變時相應(yīng)的改變了水的含量,使硅膠柱的含水量變化。用水脫活,硅膠柱保留時間會減少很多。
4、四氫呋喃作流動相
在反相流動相中,加四氫呋喃(THF)不會影響到柱平衡。THF的性質(zhì)類似于甲醇或乙腈,但對某些種類的樣品也有偶然例外,如分離水溶性的維生素,從含THF變成無THF的流動相,約需半天時間才能使柱平衡,這也證實該效應(yīng)對其它類別的樣品的影響。