液相色譜儀作為一種分離技術(shù)和方法,目前已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)全新的階段。高精度的輸液泵,應(yīng)用廣泛的色譜分離柱,低噪音、高靈敏度的各種檢測(cè)器和功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)的出現(xiàn),都推動(dòng)了液相色譜技術(shù)的迅猛發(fā)展。液相色譜儀正以它分辨率高、分析速度快和應(yīng)用廣泛的優(yōu)點(diǎn)倍受儀器分析工作者的青睞,廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品檢測(cè)等領(lǐng)域。
應(yīng)用HPLC技術(shù)在血藥濃度、生物胺、核苷酸、蛋白質(zhì)濃度測(cè)定等實(shí)際工作中,積累了許多的方法和經(jīng)驗(yàn),在這里與大家交流,希望能對(duì)同行們有所幫助和借鑒,共同促進(jìn)液相色譜分析技術(shù)的發(fā)展。
液相色譜儀使用過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題分析
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柱壓過(guò)高,導(dǎo)致這種情況的直接原因可能是色譜分離柱或進(jìn)樣器流動(dòng)不暢通。出現(xiàn)這種情況的根本原因可能是流動(dòng)相抽濾不干凈,存有雜質(zhì),從而堆積在色譜柱或過(guò)濾器中,這時(shí)只要重新配置一遍流動(dòng)相。解決“堵”的方法就是檢查色譜分離柱,確定其流動(dòng)是否暢通,具體操作是在泵工作的情況下將色譜柱的出口處擰開(kāi),看看是否有流動(dòng)相流出,同時(shí)可以調(diào)節(jié)流速,觀察流動(dòng)相流出的流量,進(jìn)而判斷色譜柱是否堵了。還有一些原因,比如:流動(dòng)相的流速過(guò)大(一般為1.0ml/min)、流動(dòng)相的成分不符合標(biāo)準(zhǔn)(沒(méi)有使用HPLC級(jí)別的試劑或者沒(méi)有超聲完全)等。這些按照藥典調(diào)整成正確的設(shè)置即可。如果懷疑是在線過(guò)濾器堵了可以關(guān)閉排液閥,斷開(kāi)出口管路,設(shè)定流速為1ml/min,如壓力>3kgf/cm2,則可能堵塞,可以考慮將其置于5%稀硝酸,超聲波清洗一段時(shí)間。zui后在檢測(cè)驗(yàn)樣品的時(shí)候加一個(gè)保護(hù)柱。有時(shí)候也會(huì)柱壓過(guò)低,發(fā)生這個(gè)原因主要是連接不牢固,導(dǎo)致漏液,擰緊即可。更換流動(dòng)相時(shí)沒(méi)有進(jìn)行脫氣,導(dǎo)致儀器里面進(jìn)入空氣,一般的解決方法就是卸下超聲清洗,然后進(jìn)行脫氣。
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在色譜儀啟動(dòng)之前,通常先啟動(dòng)半個(gè)小時(shí)后再進(jìn)行操作,這樣做是避免基線漂移。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因很多,其一是色譜柱溫差變化大,需要控制柱溫,用色譜純,也可多抽濾幾次,除去醇溶性流動(dòng)相外的其他流動(dòng)相要勤更換,做到現(xiàn)配現(xiàn)用,以免滋生微生物,堵塞進(jìn)樣通道,造成基線不穩(wěn)定,影響出峰。第三個(gè)原因是流路本身長(zhǎng)期進(jìn)樣沒(méi)有時(shí)間保養(yǎng)積淀的雜質(zhì)。解決方法是用洗脫劑沖洗樣品流動(dòng)的通道,對(duì)于反相色譜系統(tǒng)的流動(dòng)相甲醇-水系統(tǒng),按照梯度洗脫的方法沖洗掉系統(tǒng)和色譜柱中的雜質(zhì),以免影響樣品的質(zhì)量。必要時(shí)可以用異丙醇。第四個(gè)可能性就是由于紫外燈的使用壽命到了,不能再繼續(xù)工作,解決方法是換紫外燈。zui后是樣品本身性質(zhì)的影響,對(duì)于流動(dòng)相的影響較大,解決方法就是用保護(hù)柱檢測(cè)樣品,以免出現(xiàn)問(wèn)題。
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液相色譜儀由高壓液體泵分離系統(tǒng)、檢測(cè)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(wú)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(wú)價(jià)值可言。反之,一根無(wú)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(wú)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。
在日常分析工作中,色譜柱的正確使用和維護(hù)十分重要,色譜柱使用是否得當(dāng),直接影響色譜柱的壽命,稍有不慎就會(huì)降低柱效、縮短使用壽命甚至損壞。
在色譜操作過(guò)程中,需要注意下列問(wèn)題,以維護(hù)色譜柱。
1、柱子在裝卸、更換時(shí),動(dòng)作要輕,接頭擰緊要適度。必須防止較強(qiáng)的機(jī)械振動(dòng),以免柱床產(chǎn)生空隙。
2、如果儀器用來(lái)做常規(guī)分析,樣品種類不多,但分析次數(shù)比較多,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)柱子的壽命。
3、避免壓力和溫度的急劇變化及任何機(jī)械震動(dòng)。溫度的突然變化或者使色譜柱從高處掉下都會(huì)影響柱內(nèi)的填充狀況;柱壓的突然升高或降低也會(huì)對(duì)柱內(nèi)填料產(chǎn)生沖擊力,因此在調(diào)節(jié)流速時(shí)應(yīng)該緩慢進(jìn)行,手動(dòng)進(jìn)樣時(shí),進(jìn)樣閥的轉(zhuǎn)動(dòng)不能過(guò)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(jī)溶劑改變?yōu)槿渴撬?,反之亦然?/p>
5、使用柱溫箱時(shí),應(yīng)注意在流動(dòng)相進(jìn)入色譜柱后才能開(kāi)啟柱溫箱升溫。
6、一般說(shuō)來(lái)色譜柱不能反沖,只有生產(chǎn)者指明該柱可以反沖時(shí),才可以反沖除去留在柱頭的雜質(zhì)。否則反沖會(huì)迅速降低柱效。
7、選擇使用適宜的流動(dòng)相,以避免固定相被破壞。有時(shí)可以在進(jìn)樣器前面連接一個(gè)預(yù)柱,分析柱是鍵合硅膠時(shí),預(yù)柱為硅膠,可使流動(dòng)相在進(jìn)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(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理或者在進(jìn)樣器和色譜柱之間連接一個(gè)保護(hù)柱。保護(hù)柱一般是填有相似固定相的短柱。保護(hù)柱可以而且應(yīng)該經(jīng)常更換。
9、經(jīng)常用強(qiáng)溶劑沖洗色譜柱,清除保留在柱內(nèi)的雜質(zhì)。在進(jìn)行清洗時(shí),對(duì)流路系統(tǒng)中流動(dòng)相的置換應(yīng)以相混溶的溶劑逐漸過(guò)渡,每種流動(dòng)相的體積應(yīng)是柱體積的20倍左右。
10、保存色譜柱時(shí)應(yīng)將柱內(nèi)充滿色譜級(jí)的乙腈或甲醇,柱接頭要擰緊,防止溶劑揮發(fā)干燥。絕對(duì)禁止將緩沖溶液留在柱內(nèi)靜置一個(gè)晚上或更長(zhǎng)時(shí)間。
11、色譜柱使用過(guò)程中,如果壓力升高,一種可能是燒結(jié)濾片被堵塞,這時(shí)應(yīng)更換濾片或?qū)⑵淙〕鲞M(jìn)行清洗;另一種可能是大分子進(jìn)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,不應(yīng)立即停機(jī),需及時(shí)對(duì)色譜分析系統(tǒng)進(jìn)行沖洗,一般30分鐘以上,以除去色譜柱內(nèi)的雜質(zhì)。