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試劑,在分析樣品前對樣品進(jìn)行針筒過濾,流動(dòng)相過0.45μm濾膜。
3、利用維護(hù)柱或在線過濾器 樣品和流動(dòng)相經(jīng)過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,除對樣品和流動(dòng)相進(jìn)行過濾外,建議您在色譜柱進(jìn)樣端加上維護(hù)柱或在線過濾器。 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:
1、先在色譜柱前加上維護(hù)柱或在線過濾器,然后用甲醇、水=20/80ml/min反向沖色譜柱180min。
2、先在色譜柱進(jìn)樣端加上維護(hù)柱或在線過濾器,然后反向利用。
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(jí)相應(yīng)的硬件,成本高昂,需要謹(jǐn)慎考慮。5um填料普遍,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)。
柱效(columnefficiency),是指色譜柱保留某一化合物而不使其擴(kuò)散的能力。柱效能是一支色譜柱得到窄譜帶和改善分離的相對能力。
柱效,從名字上理解是色譜柱的分離效果。色譜柱的有效塔板數(shù)越大或有效的塔板高度越低,色譜柱的柱效越好,類似于每個(gè)塔板的分離效率相同,有效塔板數(shù)越多,最終得到的物質(zhì)越純。
柱效率是指溶質(zhì)通過色譜柱之后其區(qū)域?qū)挾仍黾恿硕嗌伲c溶質(zhì)在兩相中的擴(kuò)散及傳質(zhì)情況有關(guān),這是所謂色譜的動(dòng)力學(xué)過程。
怎么計(jì)算和直觀的提現(xiàn)?
從塔板概念評(píng)價(jià)柱效
根據(jù)塔板理論,可以計(jì)算一根色譜柱所達(dá)到的理論塔板數(shù),或表達(dá)為每米理論塔板數(shù)n/m。把相當(dāng)于一個(gè)理論塔板的柱子長度稱作理論塔板高度H,通常采用有效塔板數(shù)N和有效塔板高度L來表達(dá)柱效,W為峰寬,W1/2為半峰寬:
N=16(Tr/W)^2
=5.54(Tr/W(1/2))^2
=L/H
顯然,N值越大,或H值越小,柱效越高。分散效果主要取決于所選擇的固定相。
從柱的算公式上我們可以看出柱效主要跟理論塔板數(shù)和柱長有關(guān)系。我們來解釋一下理論塔板數(shù)。
理論塔板數(shù)(theoreticalplatenumber),N是色譜柱效的參數(shù)之一,用于定量表示色譜柱的分離效率(簡稱柱效)。N取決于固定相的種類、性質(zhì)(粒度、粒徑分布等)、填充狀況、柱長、流動(dòng)相的種類和流速及測定柱效所用物質(zhì)的性質(zhì)。如果峰形對稱并符合正態(tài)分布,N可近似表示為:
理論塔板數(shù)=5.54(保留時(shí)間/半高峰寬)2(2是平方)
柱效率用理論塔板數(shù)定量地表示:N=16*(t/w)2。其中,t是溶質(zhì)從進(jìn)樣到最大洗脫峰出現(xiàn)的時(shí)間,w為該溶質(zhì)的洗脫峰在基線處的寬度。在一色譜柱中用相同的洗脫條件時(shí)候,不同化合物的滯留時(shí)間與其洗脫峰寬度之比接近常數(shù)。因此理論塔板數(shù)大的色譜柱效率高。當(dāng)然,N的大小和柱子長度有密切關(guān)系:理論塔板高度H=柱長/N,用H可以衡量單位長度的色譜柱的效率,H越小,則色譜柱效率越高。。。N為常量時(shí),W隨tR成正比例變化。在一張多組分色譜圖上,如果各組份含量相當(dāng),則后洗脫的峰比前面的峰要逐漸加寬,峰高則逐漸降低。
用半峰寬計(jì)算理論塔板數(shù)比用峰寬計(jì)算更為方便和常用,因?yàn)榘敕鍖捀菀诇?zhǔn)確測定,尤其是對稍有拖尾的峰。
N與柱長成正比,柱越長,N越大。用N表示柱效時(shí)應(yīng)注明柱長,,如果未注明,則表示柱長為1米時(shí)的理論塔板數(shù)。(一般HPLC柱的N在1000以上。)若用調(diào)整保留時(shí)間(tR’)計(jì)算理論塔板數(shù),所得值稱為有效理論塔板數(shù)(N有效或Neff)=16(tR’/W)
離子色譜柱的柱效一般由硫酸根的理論塔板數(shù)來計(jì),理論塔板數(shù)可以由色譜儀工作站直接讀出,一般離子色譜柱的柱效大于1000個(gè)塔板數(shù).
柱效下降會(huì)有什么現(xiàn)象?
1.看峰分離度,分離度直接關(guān)系測試結(jié)果準(zhǔn)確性,可以判斷柱效是否下降,柱效下降分離度一般會(huì)變差。
2.測定色譜柱的塔板數(shù)來判斷
3.通過壓力變化和出峰時(shí)間來判斷,一般柱效下降時(shí)伴隨著柱壓的升高和降低,此時(shí)出峰的時(shí)間也會(huì)和之前有很大差異。
4.還可以根據(jù)新的柱子的保留時(shí)間判斷,看重復(fù)性,平行性如何.
5.通過譜圖峰型的變化,是否有嚴(yán)重前伸和拖尾現(xiàn)象,如果峰型很差了,柱效已經(jīng)下降了
柱效下降后如何來提高柱效。
離子交換柱長時(shí)間在緩沖溶液中使用和進(jìn)樣,將導(dǎo)致色譜柱離子交換能力下降,.用稀酸緩沖溶液沖洗可以使陽離子柱再生,反之,用稀堿緩沖溶液沖洗可以使陰離子柱再生.另外,還可以選擇能溶解柱內(nèi)污染物的溶劑為流動(dòng)相做正方向和反方向沖洗.但再生后的色譜柱柱效是不可能恢復(fù)到新柱的水平的.如果柱子裝反了,可以調(diào)回來,但可能會(huì)造成柱內(nèi)擔(dān)體塌陷.在不得已的情況下盡量不要反裝色譜柱。