1、高效液相色譜儀的基本工作原理

    高效液相色譜儀如圖1所示，是由溶液貯器、高壓泵、進樣系統(tǒng)、色譜分離柱、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)幾部分組成。

    高壓泵從溶液貯器中抽走流動相，流經(jīng)整個儀器系統(tǒng)，形成密閉的液體流路。樣品通過進樣系統(tǒng)注入色譜分離柱，在柱內(nèi)進行分離。柱流出液進入檢測器，使已被分離的組分逐一被檢測器收集，并將響應(yīng)值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柡蠼?jīng)放大被數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄色譜峰，通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對記錄的峰值進行存儲和計算[1]。

    液相色譜儀是依靠色譜柱進行分離的。研究證明：物質(zhì)的色譜過程是指物質(zhì)分子在相對運動的兩相(液相和固相)中分配“平衡”的過程。液相色譜是以具有吸附性質(zhì)的硅膠顆粒為固定相，各種洗脫液為流動相。當液體樣品在載體流動相的推動下，在液-固兩相間作相對運動時，由于各組分在兩相中的分配系數(shù)(K)不同，則使各自的移動速度不同，即產(chǎn)生差速遷移。各組分在兩相間經(jīng)過多次分配，從而達到使混合物分離的目的。

    2、輸液泵的常見故障及對策：

    輸液泵/高壓泵是保證HPLC系統(tǒng)流路暢通、流量精確和壓力穩(wěn)定的重要儀器部件，目前多用往復式恒流柱塞泵，主要由柱塞桿、密封墊圈和兩個單向閥組成，用馬達帶動凸輪驅(qū)動柱塞桿作吸液和排液的往復運動。常分為單柱塞泵、并聯(lián)柱塞泵、串聯(lián)柱塞泵和柱塞隔膜泵等類型。流動相混合方式分為低壓混合和高壓混合。常見泵的故障主要有以下幾種，并提供解決的辦法。

    2.1單向閥故障 由于球與閥座密封不嚴，液體倒流，造成壓力不穩(wěn)，甚至球與閥座粘在一起阻死。密封不嚴主要是污染或氣泡引起，球與閥座粘連也是由于污染和磨損造成。

    為避免單向閥中的寶石球和閥座被污染，流動相應(yīng)使用HPLC級的溶劑，并且配好的流動相一定要用0.45u濾膜過濾和脫氣。如果泵被微粒污染，可分別用水、甲醇、異丙醇、二氯甲烷依次沖洗。沖洗時應(yīng)打開泄液閥，最后再用所用的溶液沖洗整個系統(tǒng)。

    氣泡進入閥中會緊貼在閥體的一側(cè)，使寶石球難返回到閥座，引起倒流，泵的壓力和流速會明顯改變。此時，應(yīng)立即打開泄液閥，大流量(2ml/min)沖洗泵，直至排除液為直線型。因為甲醇可潤濕泵內(nèi)壁，擠出氣泡，故也可使用脫過氣的甲醇沖洗泵。長期不用的泵或新裝的泵頭應(yīng)該用甲醇趕氣泡。泵進氣泡也可在泵頭上排氣泡，即用扳手固定住進氣泡的泵頭，擰開輸出管道的壓帽，手動泵送液，可見到氣泡從孔中擠壓出來，直至無氣泡排出將壓帽擰緊。

    采取上述辦法仍不能使壓力穩(wěn)定，應(yīng)考慮是否密封墊壞了？或單向閥磨損、球不光滑等，需更換部件。

    2.2泵墊圈故障泵墊圈常見的故障是滲漏和墊圈受損污染系統(tǒng)。液相色譜系統(tǒng)一般情況下不要使用強酸強堿溶液，因為這會損壞密封墊和柱塞桿。密封墊圈與運動著的柱塞桿緊密接觸，可使柱塞在泵頭自由運動而流動相不漏出來，它是液相色譜系統(tǒng)中最易磨損的部件。有條件的實驗室可三個月更換一次墊圈，防止泵系統(tǒng)污染。如果用緩沖鹽作流動相則更會加速墊圈的磨損，應(yīng)及時沖洗。當墊圈損壞時，表現(xiàn)為：泵壓力不穩(wěn)、泵頭漏液。一旦出現(xiàn)這個現(xiàn)象，應(yīng)盡快更換新墊圈。

    為避免上述故障的發(fā)生，我們在分析工作中應(yīng)注意以下幾點：

    ① 使用超純水(18MΩ.cm)、純度級別較高的試劑和色譜級溶劑配制流動相；

    ② 配好的流動相一定要抽濾脫氣，即便儀器有在線脫氣裝置，也可以在上機前進行抽濾。真空抽濾既過濾顆粒也脫了氣泡，非常有效。

    ③ 泵在起動前一定要通過泄液閥抽凈泵里的空氣。

    ④ 用緩沖鹽洗脫時，分析結(jié)束后一定要用水沖洗泵和整個流路系統(tǒng)，不要讓腐蝕性溶液滯留泵中，最后用有機溶劑充滿系統(tǒng)。

    3、色譜分離柱的使用與維護

    在前述儀器工作原理部分，我們已經(jīng)指出，液相色譜儀的分離是在色譜分離柱中實現(xiàn)的。我們目前工作中多采用反相色譜柱，如何保護好分離柱減少柱的污染是延長柱壽命的關(guān)鍵。

    3.1怎樣維護好色譜分離柱

    加保護柱(預(yù)柱)是保護分離柱的有效辦法。保護柱是根內(nèi)裝填料與分離柱性質(zhì)相近的短柱，接在分離柱之前，或代替流路過濾器。保護柱的作用是收集和阻塞分離柱口的化學垃圾，這些垃圾如果直接進入分離柱會逐漸堆積在柱頭，最終降低柱效能。保護柱是消耗品，如分析血漿樣品，一般分析50個樣品后需更換新柱芯。

    避免高壓沖擊分離柱。一般色譜柱都能承受得起高壓，但經(jīng)不住突然變化的高壓沖擊，這將改變柱床體積，影響柱效。引起高壓沖擊的原因主要有：進樣器的樣品閥的緩慢轉(zhuǎn)動、泵啟動太快、柱切換等操作。用手動進樣閥時的壓力變化不大，自動進樣閥由于切換較慢，可能會造成壓力沖擊。

    合理選擇分離柱。我們知道，選擇色譜分離柱主要根據(jù)兩點，一是根據(jù)待測組分的分子量的大??；二是根據(jù)流動相條件，包括PH值、離子強度和溶劑極性等。傳統(tǒng)硅膠基質(zhì)的鍵合相柱要求流動相PH值在3-7之間，極端PH值(>8)的流動相能溶解硅膠，使鍵合相流失。而目前利用先進的雜化顆粒技術(shù)研制的高純硅膠顆粒填料(如Waters公司的XTerra色譜柱)，集硅膠和多孔聚合物填料的優(yōu)點為一體，使有機硅烷單元取代了相當一部分占據(jù)顆粒內(nèi)部和表面位置的硅羥基，使這種新型填料具有分辨率高、穩(wěn)定性強、PH范圍寬(1-12)的優(yōu)勢，其性能突破了傳統(tǒng)高效液相色譜柱的極限。所以一定要根據(jù)分析的對象、流動相的條件選擇合適的分離柱，茫然時可向公司的技術(shù)人員咨詢。

    定期沖洗分離柱。每次分析工作結(jié)束時，沖洗完緩沖鹽后，最后要過度到用強溶劑沖洗柱子，如可用色譜純甲醇、乙腈沖洗反相C18柱，目的是沖去吸附在柱上的強保留組分。如果用甲醇/水為流動相也應(yīng)這樣沖洗柱子，在一定程度上可恢復柱效。