色譜柱的利用壽命,除了與所分析的樣品和流動(dòng)相及利用頻率有關(guān)系外,主要的是與日常的委會(huì)密切相關(guān)。為延長(zhǎng)色譜柱的利用壽命,維護(hù)您的利益,請(qǐng)仔細(xì)閱讀此部分。 色譜柱的利用壽命主要是分局柱效和柱壓兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量,假設(shè)一支色譜柱柱效太低或柱壓太高,通常被認(rèn)為該色譜柱已經(jīng)結(jié)束。因此,延長(zhǎng)色譜柱利用壽命的關(guān)鍵是,消除引起柱效下降和柱壓升高的因素。
以下是色譜柱的日常維護(hù)點(diǎn)子:
1.流動(dòng)相的PH應(yīng)在利用的范圍內(nèi)反相色譜柱由于填料中存在Si-C和Si-O鍵,流動(dòng)相超過(guò)其PH范圍將會(huì)導(dǎo)致硅膠基質(zhì)流失和鍵合相碳鏈斷裂,使柱效下降,利用壽命變短。由于流動(dòng)相的PH 控制欠妥而對(duì)色譜柱造成的損害,通常很難是色譜柱恢復(fù),因此必須認(rèn)真對(duì)待,嚴(yán)格控制流動(dòng)相的PH值。
2.去除樣品和流動(dòng)相中的固體顆粒 樣品和流動(dòng)相中含有的固體顆粒物質(zhì)會(huì)堵塞色譜柱篩板,篩板被堵住不僅會(huì)引起柱壓的升高,而且也會(huì)引起柱效下降,因?yàn)楹Y板的堵塞會(huì)引起液流不均,導(dǎo)致色譜峰型拖尾、變寬,從而使柱效下降。因此,建議利用超純水和色譜純?cè)噭?,在分析樣品前?duì)樣品進(jìn)行針筒過(guò)濾,流動(dòng)相過(guò)0.45μm濾膜。
3.利用維護(hù)柱或在線過(guò)濾器 樣品和流動(dòng)相經(jīng)過(guò)濾后并不能完全消除固體顆粒物質(zhì),因?yàn)楸玫哪p、密封圈和管路的老化也會(huì)產(chǎn)生固體顆粒物質(zhì),這些固體顆粒被流動(dòng)相帶入色譜柱,堵塞篩板,導(dǎo)致柱壓升高、柱效下降。維護(hù)柱和在線過(guò)濾器上都有篩板,其孔徑與色譜柱孔徑相同,因此能夠阻止固體顆粒物質(zhì)到達(dá)色譜柱,有效防止色譜柱篩板的堵塞。由于柱壓升高在分析故障中占很大比例,因此,除對(duì)樣品和流動(dòng)相進(jìn)行過(guò)濾外,建議您在色譜柱進(jìn)樣端加上維護(hù)柱或在線過(guò)濾器。 假設(shè)確認(rèn)色譜柱柱壓升高是由于進(jìn)樣端篩板被堵引起的,可選擇以下方式進(jìn)行補(bǔ)救:
先在色譜柱前加上維護(hù)柱或在線過(guò)濾器,然后用甲醇、水=20/80ml/min反向沖色譜柱180min。
先在色譜柱進(jìn)樣端加上維護(hù)柱或在線過(guò)濾器,然后反向利用。
色譜柱參數(shù)
物理性質(zhì)
柱長(zhǎng),內(nèi)徑,如250*4.6mm。一般柱長(zhǎng)在2—250mm,柱越長(zhǎng),分離度越高,但柱壓更高,分離所需時(shí)間更長(zhǎng);但分離度與理論塔板數(shù)的平方根成正比,所以一昧增加柱長(zhǎng)并不是比較有效的分離手段,一般情況下,150mm、5um的填料可以提供足夠的塔板數(shù)。
粒徑,影響色譜分離度。粒徑越小,分離越快,柱效越高,但柱壓力越高,柱容易被污染,導(dǎo)致柱壽命降低。常見(jiàn)分析柱通常使用5um填料,復(fù)雜的多組分樣品分離一般使用3.5um粒徑,更大內(nèi)徑的制備色譜柱通常使用更大的粒徑。如果固定相選擇是正確,但是分離度不夠,那么選用更小的粒度的填料是很有用的。3.5um填料填充柱的柱效比相同條件下的5um填料的柱效提高近30%;然而,3.5um的色譜柱的背壓卻是5um的2倍,因此如何選擇填料粒徑需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況而定。
孔徑,60A,120A,300A等??讖叫?,則含孔率高,比表面積大,載碳量高;色譜柱填料孔徑大小需和分子大小相匹配,保證分子自由進(jìn)出填料孔并與孔內(nèi)表面的鍵合相進(jìn)行分離分配,通常要求孔徑直徑是分子直徑的3倍以上,一般小分子使用80—120A,大分子使用300A。
顆粒形狀,一般有球形和不規(guī)則形,當(dāng)使用黏度較大的流動(dòng)相時(shí),球形顆??梢越档椭鶋?,延長(zhǎng)色譜柱壽命。
苯乙烯—二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂,化學(xué)穩(wěn)定,應(yīng)用pH范圍寬,具有更強(qiáng)的疏水性,對(duì)蛋白質(zhì)等樣品分離效果較好;但強(qiáng)度較小,有機(jī)溶劑可能導(dǎo)致聚合物溶脹而受損,批次重復(fù)性較差,商品化色譜柱不多,一般價(jià)格較貴。
載碳量:基質(zhì)表面鍵合相的比例,載碳量高,則保留增加,適合分析非極性化合物。
鍵合相:鍵合試劑不同,對(duì)化合物的選擇性不同,一般長(zhǎng)鏈的烷基鍵合相(C18 C8)比短鏈的(C4 C3)穩(wěn)定;非極性的鍵合相比極性的鍵合相(-NH2)穩(wěn)定。
封端:用短鏈將裸露的硅羥基鍵合后封閉起來(lái),以減少殘留的硅醇基,減輕待測(cè)組分與酸性硅羥基反應(yīng)而引起的色譜峰拖尾現(xiàn)象。尤其對(duì)于極性樣品而言,未封端處理的色譜柱分離效果較差。
現(xiàn)在商品化的液相色譜柱琳瑯滿目,根據(jù)色譜柱的參數(shù)可以給我們提供一個(gè)初步的選擇,但由于各個(gè)儀器廠商的填料技術(shù)和鍵合技術(shù)都有差異,即使都是C18柱,同一品牌不同系列都有不同的功能,有能耐受低pH值的、有耐高溫的、有適合堿性樣品的等等。所以在選擇色譜柱前要好好研究色譜柱參數(shù),仔細(xì)閱讀色譜柱說(shuō)明書(shū),才能找到合適的色譜柱和適宜的分離方法。
色譜柱是高效液相色譜的心臟,在高效液相色譜儀的使用中,保持色譜柱的柱效、容量和滲透性,延長(zhǎng)柱子的使用壽命非常重要。色譜柱壓升高一般是由于柱床內(nèi)產(chǎn)生了雜質(zhì),造成流體阻力加大所致。淺析其原因,大致有以下幾方面:
流動(dòng)相的前處理
雜質(zhì)堵塞色譜柱進(jìn)口濾片,導(dǎo)致壓力升高。這往往是由于流動(dòng)相沒(méi)有過(guò)濾,或雖已過(guò)濾但過(guò)濾不徹底,使固體雜質(zhì)滯留于濾板上所造成的。
樣品的沉淀
當(dāng)溶解樣品的溶劑與流動(dòng)相不一致時(shí),樣品進(jìn)入色譜柱,有時(shí)可能因溶解度降低而沉淀出來(lái),造成壓力升高。
晶體的析出
使用含有緩沖液的流動(dòng)相時(shí),緩沖液中的無(wú)機(jī)鹽可能會(huì)殘留在體系之中,它們會(huì)因在新流動(dòng)相中的溶解度降低而析出,造成流體阻力加大、壓力升高。
細(xì)菌或霉菌孳生
霉菌在流動(dòng)相中、管路中或柱子進(jìn)口處繁殖、生長(zhǎng)堵塞濾板,導(dǎo)致壓力升高。所以在使用磷酸鹽緩沖液時(shí)一般要現(xiàn)配現(xiàn)用。
溶質(zhì)吸附
當(dāng)溶質(zhì)在柱子上有較強(qiáng)的吸附,且所用的流動(dòng)相難以將它們洗脫時(shí),累積的未洗脫溶質(zhì)也會(huì)造成阻力增大和壓力升高。
流動(dòng)相更換過(guò)度較快
當(dāng)改變流動(dòng)相體系時(shí),不徹底的更換使不同性質(zhì)、互不混溶的流動(dòng)相存在于同一個(gè)體系之中,也會(huì)造成壓力升高。
壓力脈沖
運(yùn)行過(guò)程中,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)壓力的突然升降。如此所形成的壓力脈沖會(huì)造成多孔填料的崩壞和柱床結(jié)構(gòu)的微小變化,填料微屑的長(zhǎng)期積累也可能會(huì)使柱床阻力增大,造成壓力升高。
液相色譜柱是一種用于液體色譜分析儀器。
液相色譜柱的日常維護(hù):
1、每次開(kāi)機(jī)時(shí),流速和柱壓要逐漸增加,突然迅速增加,會(huì)使柱床受到?jīng)_擊,引起紊亂,產(chǎn)生空隙
2、在進(jìn)樣前使色譜系統(tǒng)充分平衡,是否平衡可由基線加以判斷
3、在進(jìn)樣前,檢查色譜系統(tǒng)的各個(gè)接頭,通常由此能發(fā)現(xiàn)是否有漏液現(xiàn)象。如有漏液,空氣會(huì)從漏縫進(jìn)入系統(tǒng)引起基線漂移,影響峰高和峰面積的重復(fù)性
4、不要把柱接頭上得太緊,否則易損壞接頭螺紋,引起滲漏
5、不要把柱子放在有氣流的地方或直接放到陽(yáng)光下,氣流和陽(yáng)光都會(huì)使柱子產(chǎn)生溫度梯度造成基線漂移;如果懷疑基線漂移是由溫度梯度引起的,可以設(shè)法使柱子恒溫
6、若儀器用做常規(guī)分析,樣品種類有限,但分析次數(shù)很多,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(zhǎng)柱壽命
7、如果懷疑樣品會(huì)污染色譜柱,可以用合適的溶劑幾百毫升、慢慢沖洗柱子過(guò)夜,第二天早晨再用流動(dòng)相重新平衡柱子約3min、
8、在因裝卸、更換、貯存等而挪動(dòng)柱子時(shí),動(dòng)作要輕,不要使其受到碰撞,以免柱床因震動(dòng)產(chǎn)生空隙或通道
9、柱要加標(biāo)簽,新舊分開(kāi),不要放在溫度變化很大的地方
10、液相色譜柱柱子不用或貯藏時(shí),應(yīng)封閉并貯存在惰性溶劑中