高效液相色譜儀的正確使用與維護!
中國微生物菌種查詢網(wǎng) 高效液相色譜儀(HPLC)是分析實驗室常用的測試儀器之一,其應用越來越廣泛。此種儀器在使用過程中,難免會出現(xiàn)各種各樣的問題,并將直接影響到所測數(shù)據(jù)的準確性和儀器的正常工作。操作者如果能了解故障的成因,即可清楚預防和排除這些故障的方法,就可正確地使用儀器并最大限度地發(fā)揮儀器的性能。今天我們要從以下幾個方面和您分享下在使用高效液相色譜儀中需注意的幾個問題。
一、使用試管的問題
1、試管的潔凈問題。高效液相色譜分析法是一個很靈敏的分析方法,如果因使用不潔凈的試管,便會影響試驗結(jié)果的準確性。例如,在用甲醇作溶劑來溶解樣品時,所用的小試管是用橡膠塞來做蓋子的,因此,在每次進樣時,都有一個保留時間固定的干擾峰存在,后經(jīng)證實,此干擾峰是由甲醇浸泡橡膠塞而溶下的組分所產(chǎn)生,換用玻璃試管后,干擾峰消除。
2、塑料試管的溶解問題。近年來,一次性塑料試管給試驗人員帶來了極大的方便,但是,在使用過程中一定要注意有機溶劑對試管的溶解現(xiàn)象,在利用此種試管提取樣品時,有些有機溶劑(如lvfang等)對管壁有溶解現(xiàn)象,這些被溶解下來的物質(zhì)有時也能在檢測器上產(chǎn)生信號,從而干擾樣品的測定。這時,可用相同的實驗條件先行試驗一下,看看不含被抽提物時,提取液在檢測器上能否產(chǎn)生干擾信號,如確有干擾信號存在,就只能換用耐有機溶劑的玻璃試管了。
3、被測樣品在試管壁上的吸附問題。這個問題也應引起注意,否則也會影響測試結(jié)果的準確性,在治療藥物監(jiān)測(Therapeutic Drug Monitoring,TDM)中,有些被測藥物如阿米替林,丙咪嗪等易吸附在玻璃試管的管壁上,因此,操作中宜采用聚丙烯管,為防止提取中吸附現(xiàn)象的發(fā)生,可采用0.5%的已二胺已烷液做為提取劑,可有效地防止吸附。
二、操作進樣閥的問題
目前,在分析型高效液相色譜儀中常用的進樣閥是7725型進樣閥,其內(nèi)部的六通閥結(jié)構(gòu)使進樣操作非常方便,但是,如果使用不當,也會帶來問題。例如,在高效液相色譜法的試驗過程中,有時會有異常色譜峰的出現(xiàn)以及重現(xiàn)性不好的問題,這主要是由于操作方法不當所引起,要想解決此類問題,需從以下幾個方面入手。
1、進樣量的控制。用進樣閥來進樣時,閥內(nèi)的樣品環(huán)是定量的,(一般分析型進樣閥的樣品環(huán)體積為20ul),由于進樣時,注射到進樣閥內(nèi)的樣品溶液在樣品環(huán)的管路中有徑向的速度梯度(即管軸處比管壁處的液流速度快)。因此,要想使樣品環(huán)中充滿樣品溶液,從而使用進樣閥來準確地定量,則必須使進樣量大于樣品環(huán)體積的2倍。如果用注射器來控制進樣量,則最大只能注射樣品環(huán)體積1/2的量,這樣才能防止部分樣品由溢流管溢出從而導致定量分析的誤差。
2、進樣閥的清潔問題。如果樣品環(huán)中有上次進樣時樣品的殘留,必然會污染下次注射進的樣品,為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,應按下列步驟操作:
a.進樣閥有2個位置,INJECT和LOAD。首先在LOAD位置時,以注射器將流動相注入進樣閥內(nèi)清洗幾次,每次用量大約40ul;
b.然后將進樣閥板手扳至INJECT位置時,再以流動相清洗幾次,每次用量還是40ul;c.最后,再將樣品注射到進樣閥里。
按照上述的步驟操作,可以避免由進樣閥引起的污染,從而使干擾峰消除并提高分析結(jié)果的準確性。
3、進樣閥溢流管的堵塞。有時,進樣閥的溢流管會發(fā)生堵塞現(xiàn)象,向進樣閥內(nèi)注射樣品時,注射針推不動。此故障是由于溢流管的堵塞所致。堵塞的原因多半是由于溶解樣品的流動相用的是鹽溶液,而其中的鹽在溢流管的排空端口處結(jié)晶所致。此時,可用小燒杯盛少量蒸餾水對溢流管口稍加浸泡,端口處鹽的結(jié)晶就能被溶解掉,故障排除。如能在每次進樣完成之后,用蒸餾水反復沖洗至溢流管中的鹽分全部沖出,則可避免此故障的發(fā)生。
三、流動相(MOBLLE PHASE)的問題
甲醇和乙腈在高效液相色譜分析法中常常被用來配制流動相。高效液相色譜法中常用的試劑zuihao是高等級的專用試劑,如色譜純試劑。在要求不太嚴格時,優(yōu)級純甚至分析純的試劑也能用。高效液相色譜分析法中常用的是紫外檢測器,因此,從降低基線噪音和提高分析靈敏度上來考慮,應該使用紫外吸收小且雜質(zhì)含量少的色譜純試劑。
1、流動相的過濾。配制好的流動相在使用前一定要先用0.5um孔徑的微孔濾膜來過濾。這是因為溶液中含有很多肉眼難以發(fā)現(xiàn)的微小顆粒,如果不把它們?yōu)V除掉,就會堵塞泵口、柱頭上的過濾器,這樣就堵塞了流動相的正常通道,使色譜柱的阻力增加,柱壓升高,柱效下降。碰到這種情況時,要換用經(jīng)過濾的流動相,并將堵塞的濾器拆下來浸泡在20%的硝酸水溶液中以超聲波清洗機清洗20分鐘,以除去濾片上的堵塞物。
2、流動相的脫氣。流動相在使用前必須脫氣,以盡可能的除去溶解在流動相中的氣體,否則,這些氣體會使柱填料的性能降低,還能夠?qū)z測器的信號產(chǎn)生很大的干擾。脫氣有多種方法,如超聲脫氣、真空脫氣、氮氣脫氣等。真空脫氣法和氮氣流脫氣法是目前zuichangyong的脫氣法。水和甲醇混合后會產(chǎn)生大量的氣泡,如果不脫氣就使用,氣泡就會進入色譜柱和檢測器,并將影響分析工作的正常進行。
四、色譜柱的使用和保養(yǎng)
色譜柱是高效液相色譜儀最主要的部件,被測物質(zhì)能否被很好的分離和測定,色譜柱的性能起著決定性的作用。因此,在日常工作中,應特別注意色譜柱的正確使用和維修保養(yǎng),以延長色譜柱的使用壽命。
1、使用預柱和保護柱。預柱(pre-column)安裝于泵和進樣器之間,它給色譜柱中的流動相提供了完全的平衡,并防止了對柱填料有破壞作用的組分或污染物進入色譜柱。保護柱(guard column)可以阻擋能夠牢固地吸附于色譜柱上的組分進入色譜柱,保護柱應與色譜柱的填料相同。預柱和保護柱可以經(jīng)常更換,而不需要經(jīng)常更換色譜柱,這就延長了色譜柱的使用壽命。
2、防止氣體進入色譜柱。有些色譜柱(如凝膠柱)是不允許氣泡進入的,否則將會使柱效降低甚至形成微小的難以驅(qū)除的氣室。因此,為了防止氣泡進入色譜柱,一定要使用經(jīng)過脫氣的流動相,并且要嚴格按照下列步驟來安裝色譜柱。a.拆卸下色譜柱入口處的密封螺絲,觀察是否有溶劑滲出;b.如有溶劑滲出,即可將色譜柱接到管路上,以避免氣泡的進入;c.如無溶劑滲出時,表明色譜柱的此端已經(jīng)進去空氣了,此時,可將色譜柱的出口端接到進樣閥上,以流動相來反方向沖洗色譜柱,以便將柱內(nèi)的空氣排除。zuihao以0.2ml/min的小流量來沖色譜柱,如果溶劑的流速太快或者是壓力突然的上升都將會導致柱性能的降低;d.如果流出的溶劑里不含有氣泡,說明柱內(nèi)的氣體已經(jīng)被排出了,再將色譜柱以正確的方向接好,這樣氣泡就進不到色譜柱里面了。
3、色譜柱的清洗。為了不使被測物質(zhì)和雜質(zhì)停留在色譜柱中,在每次的樣品分析工作完成之后,都應及時地清洗色譜柱。首先要用對被測樣品洗脫能力強的溶劑來洗脫色譜柱,以分析工作中常用的反相色譜分析法為例,因其先流出的物質(zhì)是極性大的物質(zhì),此時應用100%的甲醇或使用異丙純、siqingfunan等極性稍弱的溶劑將吸附在柱內(nèi)的極性小的物質(zhì)洗脫下來,洗脫液的用量一般為柱體積的20倍即可。如果流動相是緩沖溶液,則應先用蒸餾水來沖洗色譜柱,以沖掉柱內(nèi)的鹽,然后再用合適的溶劑來沖洗。
凝膠濾過色譜法(Gel Filtration Chromatography)中所使用的凝膠柱常用緩沖溶液做流動相,用完之后當然要用蒸餾水來沖洗。如果是連續(xù)操作,可以將緩沖溶液置于柱內(nèi)過夜,但zuihao是維持小流速(<0.5ml/min)以防止緩沖鹽的析出,如果流動相中含有鹵化物,即使是停一夜,也必須要用蒸餾水將色譜柱沖洗干凈,以防止它們對柱體的腐蝕。
4、色譜柱的存放。如果色譜柱暫時不用,存放時要注意以下幾點:
a.幾天之內(nèi)的短期放置,應先用溶劑沖洗好色譜柱(如凝膠柱則用蒸餾水來沖洗),再把色譜柱的兩頭用密封螺絲密封好即可。
b.如果色譜柱長期不用,僅用上述方法來處理就不行了,這時應使用色譜柱使用說明書中所指明的溶劑來充滿色譜柱,反相柱一般使用甲醇,正相柱則可用正已烷或庚烷,而凝膠柱則不能用水了,因柱內(nèi)如果有微生物的生長則會使柱效降低,此時應用0.05%的NaNs水溶液(防腐劑)來沖洗色譜柱,再將色譜柱封嚴。色譜柱長期放置時,一定要將色譜柱的兩端封嚴,以防止由于溶劑揮發(fā)而造成的柱填料干縮現(xiàn)象,因這可導致柱效的嚴重降低。
c.色譜柱應貯存在室溫下,如果放置于0℃以下的環(huán)境里,柱內(nèi)就會結(jié)冰,這也將導致柱效的降低。
五、色譜峰的雙峰問題
長期使用后的色譜柱,如果有雜質(zhì)進入,就會使色譜柱入口處的固定相“板結(jié)”并在流動相所產(chǎn)生的高壓作用下,形成柱頭的塌陷,被分析的樣品組分的正常色譜峰就變成了雙峰,這時可按下述方法來修復色譜柱。首先將柱頭的緊固螺母旋下,這時就會發(fā)現(xiàn)柱頭內(nèi)的固定相已被壓縮進去了,嚴重時可縮進10mm以上。在這種情況下,我們可用針尖將流動相表層板結(jié)變黃的部分摳掉,并以相同的固定相將此塌陷區(qū)填平、壓實,再將色譜柱的緊固螺絲上緊,修復工作即告結(jié)束。用經(jīng)過修復后的色譜柱再做樣品時,色譜峰就恢復正常了。
以上從幾個方面簡介了色譜儀的正確使用及故障排除方法。在日常工作中,如果能對這些事項認真對待,做到有問題及時解決,則會大大延長儀器的正常使用期限,并使儀器的性能得到最大限度的發(fā)揮。
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怎樣選擇色譜柱
? 現(xiàn)代高效液相色譜中,分離效果好壞的一個重要指標是色譜填的選擇。但是色譜填料的選擇范圍很寬,因此,要做合適的選擇,必須對此有一定的認識和了解。
一. 硅膠基質(zhì)填料
1·正相色譜
正相色譜用的固定相通常為硅膠(Silica)以及其他具有極性官能團胺基團,如(NH2,APS)和氰基團(CN,CPS)的鍵合相填料。
? 由于硅膠表面的硅輕基(SiOH)或其他極性基團極性較強,因此,分離的次序是依據(jù)樣品中各組份的極性大小,即極性較弱的組份最先被沖洗出色譜柱。
正相色譜使用的流動相極性相對比固定相低,如:正己烷(Hexane)、氯仿(Choroform)、二氯甲烷 (Methylene Cloride)等。
2,反相色譜
反相色譜用的填料常是以硅膠為基質(zhì),表面鍵合有極性相對較弱官能團的鍵合相。
反相色譜所使用的流動相極性較強,通常為水、緩沖掖與甲醇、乙情等的混合物。
樣品流出色譜柱的順序是極性較強的組份最先被沖洗出,而極性弱的組份會在色譜柱上有更強的保留。
常用的反相填料有:C18(ODS)、C8(MOS)、C4(Butyl)、C6H,(Phenyl)等。
二·聚合物填料
聚合物填料多為聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸醋等,其主要優(yōu)點是在pH值為1一14均可使用。
相對于硅膠基質(zhì)的C18填料,這類填料具有更強的疏水性;大孔的聚合物填料對蛋白質(zhì)等樣品的分離非常有效。
現(xiàn)有的聚合物填料的缺點是相對硅膠基質(zhì)填料,色譜柱柱效較低。
液相色譜儀的液相色譜柱在使用一段時間后,會出現(xiàn)一定的常見故障,如果不能很好的判斷并解決就會影響色譜柱的使用效果,從而影響樣品的分析結(jié)果。 液相色譜柱常見的幾種故障判斷及排除方法: 一、柱壓問題柱壓問題是使用液相色譜過程中需要密切注意的地方,柱壓的穩(wěn)定與色譜圖峰形的好壞、柱效、分離效果及保留時間等密切相關。 1.1 壓力過高 這是液相在使用中zui常見的問題,指的是壓力突然升高,一般都是由于流路中有堵塞的原因。此時,我們應該分段進行檢查。 (1).首先斷開真空泵的入口處,此時PEEK管里充滿液體,使PEEK管低于溶劑瓶,看液體是否自由滴下,如果液體不滴或緩慢滴下,則是溶劑過濾頭堵塞。 處理方法:用30%的硝酸浸泡半個小時,在用超純水沖洗干凈。如果液體自由滴下,溶劑過濾頭正常,在檢查; ?。?).打開Purge閥,使流動相不經(jīng)過柱子,如果壓力沒有明顯下降,則是過濾白頭堵塞。 處理方法:將過濾白頭取出,用10%的異丙醇超聲半個小時。如果壓力降至100PSI (6.7 Bar)以下,過濾白頭正常,在檢查; ?。?).把色譜柱出口端取下,如果壓力不下降,則是柱子堵塞。處理方法:如果是緩沖鹽堵塞,則用95%的水沖至壓力正常。如果是一些強保留的物質(zhì)導致堵塞,則要用比現(xiàn)在流動相更強的流動相沖至壓力正常。假如按上面的方法長時間沖洗壓力都不下降,則可考慮將柱子的進出口反過來接在儀器上,用流動相沖洗柱子。這時,如果柱壓仍不下降,只有換柱子入口篩板,但一旦操作不甚,很容易造成柱效下降,所以盡量少用。 1.2壓力過低壓力過低的現(xiàn)象一般是由于系統(tǒng)泄漏 處理方法:尋找各個接口處,特別是色譜柱兩端的接口,把泄漏的地方旋緊即可。當然還有一個原因就是泵里進了空氣,但此時表現(xiàn)的往往是壓力不穩(wěn),忽高忽低,更嚴重一點會導致泵無法吸上液體。處理方法:打開Purge閥,用3——5ml/min的流速沖洗,如果不行,則要用專用針筒在排空閥處借住外力將氣泡吸出。 2漂移問題 主要包括基線漂移和保留時間漂移。 2.1基線漂移 一般說來,機器剛起動時,基線容易漂移,大概要半個小時的平衡時間,如果你用了緩沖溶液或緩沖鹽,還有就是在低波長下(220nm)平衡時間相對會比較長,但如果你在實驗過程中發(fā)現(xiàn)基線漂移,則你要考慮下面的原因: 1.紫外燈能量不足。解決方法:更換新的紫外燈 2.柱溫波動。解決方法:控制好柱子和流動相的溫度,檢查是否有打開的窗戶或空調(diào)對著柱溫箱。 3.流通池被污染或有氣體。 解決方法:用甲醇或其他強極性溶劑沖洗流通池(斷開柱子)。如有需要,可以用1N的硝酸(不要用鹽酸)。 4.流動相污染、變質(zhì)或由低品質(zhì)溶劑配成。解決方法:檢查流動相的組成,使用高品質(zhì)的化學試劑及HPLC級的溶劑。 5、樣品中有強保留的物質(zhì)(高K’值)以饅頭峰樣被洗脫出,從而表現(xiàn)出一個逐步升高的基線。解決方法:使用保護柱,如有必要,在進樣之間。在分析過程中,定期用強溶劑沖洗柱子。 6、檢測器沒有設定在zui大吸收波長處。解決方法:將波長調(diào)整至zui大吸收波長處 7、流動相的PH值沒有調(diào)節(jié)好。解決方法:加適量的酸或堿調(diào)至zui佳PH值 2.2保留時間漂移 保留時間重現(xiàn)是液相性能好壞的一個重要標志,同一種東西,兩次的保留時間相差不要超過15s,超過了半分鐘可看做保留時間漂移,就無法進行定性,你要考慮以下原因: 1、溫控不當。解決方法:調(diào)好柱溫,檢查是否有打開的窗戶或空調(diào)對著柱溫箱。 2、流動相比例變化。解決方法:檢查四元泵的比例閥是否有故障 3、色譜柱沒有平衡。解決方法:在每一次運行之前給予足夠的時間平衡色譜柱 4、流速變化。解決方法:重新設定流速 5、泵中有氣泡。解決方法:、從泵中除去氣泡 2.3 峰型異常問題 峰型問題是液相的主要問題,在做液相過程中,我們就是要變換不同的條件來改善不好的峰型,對于各種各樣的異常峰,要區(qū)別對待,從主要問題出發(fā),一個一個加以解決。 1、所有峰均為寬峰。解決方法:系統(tǒng)未達到平衡;溶解樣品的溶劑極性比流動相差很多;色譜柱尺寸及類型選擇不正確;色譜柱或保護柱被污染或柱效降低;溫度變化造成的影響。 、 2、所出峰比預想的小。解決方法:樣品黏度過大;進樣品故障或進樣體積誤差;檢測器設置不正確.定量環(huán)體積不正確;檢測池污染;檢測器燈出現(xiàn)問題。 3、色譜圖中未出峰。解決方法:系統(tǒng)未進樣或樣品分解;泵未輸液或流動相使用不正確;檢測器設置不正確;針對以上情況成因作相應調(diào)整即可。 4、 一個峰或幾個峰是負峰。解決方法:流動相吸收本底高;進樣過程中進入空氣;樣品組分的吸收低于流動相。 5、 所有峰均為負峰。解決方法:信號電纜接反或檢測器輸出極性設置顛倒;光學裝置尚未達到平衡。 6、出現(xiàn)雙峰或肩峰。解決方法:進樣量過大;樣品濃度過高;保護柱或色譜柱柱頭堵塞;保護拄或色譜柱污染或失效;柱塌陷或形成短通道。 7、前伸峰。解決方法:進樣量或樣品濃度高;溶解樣品的溶劑較流動 想了解更多液相色譜柱信息歡迎客服