現代高效液相色譜中,分離效果好壞很大程度上取決于色譜填料的選擇。但是色譜填料的選擇范圍很寬,要做合適的選擇,首先必須對此有一定的認識和了解。下面將對幾種常見的色譜填料極其各種的性能做各一個簡要的介紹。
(1)硅膠填料
硅膠填料主要應用正相色譜及反相色譜柱中,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,如胺基團(NH2,APS)和氰基團(CN,CPS)的鍵合相填料。
由于硅膠表面的硅羥基(SiOH)或其他團的極性較強,因此,分離的次序是依據樣品中的各組份的極性大小,即極性強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:正乙烷(Hexane),氯(Chloroform),二氯甲烷(MethyleneChloride)等。
反相色譜填料常是以硅膠為基礎,表面鍵合有極性相對較弱的官能團的鍵合相。反相色譜所使用的流動相極性較強,通常為水,緩沖液與甲醇,已腈等混合物。樣品流出色譜柱的順序是極性較強組合最先被沖出,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(B)、C6H5(Phenyl)等。
(2)聚合物填料
聚合物調料多為聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙酸酯等,其主要優(yōu)點是在PH值為1~14均可使用。相對與硅膠基質的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等樣品的分離非常有效。現在的聚合物填料的缺點是相對硅膠基質填料,色譜柱柱效較低。
(3)其他無機填料
其它HPLC的無機填料色譜柱也已經商品化。由于其特殊的性質,一般僅限于特殊的用途。如石墨化碳也用于正逐漸成為反相色譜填料。這種填料的分離不同與硅膠基質烷基鍵合相,石墨化碳的表面即是保留的基礎,不再需其它的表面改性,該柱填料一般比烷基鍵合硅膠或多孔聚合物填料的保留能力更強,石墨化碳可用于分離某些幾何導構體,又由于HPLC流動相中不會被溶解,這類柱可在任何PH與溫度下使用。氧化鋁也可用于HPLC,氧化鋁微粒剛性強,可制成穩(wěn)定的色譜柱柱床,其優(yōu)點是可在PH高達12的流動相中使用。但由于氧化鋁與堿性化合物作用也很強,應用范圍受到一定的限制,所以未能廣泛應用,新型氧化鋯填料也可用于HPLC,商品化的僅有聚合物涂層的多孔氧化鋯微球色譜柱,應用PH范圍1~14,溫度可達100℃。由于氧化鋯填料幾年才開始研究,加之面臨的實驗難度,其重要用途與優(yōu)勢尚在進行中。
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:
1、每次開機時,流速和柱壓要逐漸增加,突然迅速增加,會使柱床受到沖擊,引起紊亂,產生空隙
2、在進樣前使色譜系統(tǒng)充分平衡,是否平衡可由基線加以判斷
3、在進樣前,檢查色譜系統(tǒng)的各個接頭,通常由此能發(fā)現是否有漏液現象。如有漏液,空氣會從漏縫進入系統(tǒng)引起基線漂移,影響峰高和峰面積的重復性
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光下,氣流和陽光都會使柱子產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,這樣有助于延長柱壽命
7、如果懷疑樣品會污染色譜柱,可以用合適的溶劑幾百毫升、慢慢沖洗柱子過夜,第二天早晨再用流動相重新平衡柱子約3min、
8、在因裝卸、更換、貯存等而挪動柱子時,動作要輕,不要使其受到碰撞,以免柱床因震動產生空隙或通道
9、柱要加標簽,新舊分開,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,應封閉并貯存在惰性溶劑中
液相色譜柱都是按照嚴格的標準生產和測試的,如能按照以下信息使用和維護色譜柱,不但能得到更佳的檢測結果,更能夠延長色譜柱的使用壽命。
色譜柱的安裝:
1、首先應確認柱和儀器的接頭以及管路是否匹配。為減少死體積,進樣閥、柱子、檢測器之間的連接管路內徑盡可能使用內徑較小的管線,同時控制進樣器、色譜柱和檢測器之間連接管線的長度。安裝色譜柱之前,確認流路系統(tǒng)中的溶劑是否正常。對分析較復雜的樣品建議安裝保護柱。
2、為了使色譜柱與儀器系統(tǒng)達較佳的連接效果,應盡量使用與色譜柱接口相匹配的螺帽和錐形接頭,如原來的接頭長期匹配其他類型的色譜柱,建議在連接新色譜柱前應檢查匹配情況,避免造成色譜柱的損壞或因色譜柱不匹配造成的漏液。
3、使用PEEK材料的通用接頭,只需用手擰緊不需要特定扳手,使用壓力為5000psi;使用溫度不得超過100℃。
流動相平衡:
1、在進行樣品檢測前,至少使用20倍柱體積流動相使色譜柱充分平衡。流動相一定要使用色譜級別的溶劑。如使用水相的緩沖液應當天配制以保持新鮮避免細菌產生。
2、流動相使用前需用微孔濾膜過濾,消除流動相中顆粒對色譜系統(tǒng)和色譜柱的損壞。緩沖液與其他流動相混合后應重新過濾避免溶解度變化造成產生新的沉淀。不應使用純水作為流動相沖洗C18色譜柱,以免柱性能損壞(添加5%的有機溶劑沖洗色譜柱,同時可以達到對緩沖鹽清洗的作用。還可以使色譜柱更容易平衡)。
3、流動相需脫氣后使用,可避免因氣泡導致的泵和檢測器的工作不正常。如果測試時使用的流動相與色譜柱保存使用的流動相有較大區(qū)別,應該使用過度分布的形式進行平衡。避免由于流動相的突然變化造成柱壓增加過大或流動相緩沖鹽結晶造成對色譜柱和儀器系統(tǒng)的損壞。正相色譜柱比反相色譜柱需要更長的平衡時間。
樣品制備與操作:
1、樣品應當盡可能溶解在能與流動相相互溶的溶劑中。除特殊指明外,如使用強溶劑溶解樣品柱子的分辨率將可能降低。
2、樣品溶液在進樣前應使用針頭式過濾器對樣品預先過濾。頻繁改變流動相組成,會加速降低柱效。
3、色譜柱由高壓勻漿法裝填,能承受較高壓力。為獲得較佳分離效果,使用時請不要超過200kgf,而且避免壓力突然上升或變化,否則會造成硅膠填料的破壞,減少色譜柱的使用壽命。除特殊要求外最高操作溫度不要超過60℃。
保存色譜柱:
1、如果流動相含有酸或無機鹽,應當先用去離子水(20倍柱體積)沖洗干凈。然后用用100%乙腈或甲醇保存色譜柱。最后用柱子的接頭密封,并放在穩(wěn)定的環(huán)境中存放。
2、應避免色譜柱受到直接的機械沖擊或摔落,避免造成色譜柱性能的降低。
色譜柱的再生:
1、用相當于20倍柱體積的溶劑按下列順序沖洗柱子,建議按柱子的箭頭方向沖洗,盡可能不反沖:沖洗時使用的的參考溶劑順序是水、甲醇、氯仿、異丙醇、甲醇。
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