液相色譜儀是一種常見的色譜分析方法,與氣相色譜相比液相色譜可以在常溫中操作,且不受樣品揮發(fā)度和熱穩(wěn)定性的限制。
這使得液相色譜非常適合相對分子量較大,難汽化;
不易揮發(fā)或?qū)崦舾械奈镔|(zhì)、離子型化合物和高聚物的分離分析。
然而要選購一臺品質(zhì)優(yōu)良的液相色譜并不容易。
液相色譜儀的指標(biāo)很多,有關(guān)于泵的、關(guān)于檢測器的、關(guān)于色譜柱的……不過,從選購角度考慮;
可以優(yōu)先考慮噪音、漂移、最小檢測濃度、定性定量重復(fù)性等主要技術(shù)指標(biāo)。
當(dāng)然,這些指標(biāo)都要放在系統(tǒng)、回路里去看去比較。
1.噪音
噪音指由儀器的電器元件、溫度波動、電壓的線性脈沖以及其他非溶質(zhì)作用產(chǎn)生的高頻噪聲和基線的無規(guī)則波動產(chǎn)生的聲音。
噪音的大小直接關(guān)系到儀器的檢測靈敏度,噪音越大檢測的靈敏度就越低。
對于檢測低含量的樣品就要求儀器的噪音越小越好,否則噪音過大將會導(dǎo)致基線不穩(wěn),甚至影響分析結(jié)果;
2.最小檢測濃度(最小檢測限)
最小檢測濃度是反映儀器靈敏度的重要參數(shù)。
根據(jù)公式CL=2×Nd×C/H(CL:最小檢測濃度Nd:噪音C:樣品濃度最小檢測濃度H:樣品峰高);
最小檢測濃度是和噪音成正比的,噪音越大,最小檢測濃度就越大,靈敏度就越低。
如果選購的儀器回避了這個指標(biāo),說明他們不愿在最小檢測濃度的基礎(chǔ)上去比較噪音;
3.漂移
漂移是指儀器穩(wěn)定后一段時間內(nèi)基線漂離原點的距離,通常用來衡量儀器穩(wěn)定快慢。
高品質(zhì)的儀器能在較短的時間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定,從而在一定程度上提高分析效率;
4.定性定量重復(fù)性
主要是考核儀器穩(wěn)定性的指標(biāo),這對于分析樣品來說是非常重要的。
好的儀器其穩(wěn)定性應(yīng)該是十分不錯的,這就要求多次進(jìn)樣保留時間及含量的一致性,這樣做出來的結(jié)果才能使人信服。
雖然這些指標(biāo)都屬于檢測器,但是就像前面所說的,條件是要放在整個回路和系統(tǒng)里去看去比較。
例如:泵的脈動會直接影響噪音指標(biāo)、泵的流量準(zhǔn)確度指標(biāo),以及密封性不好也會影響相關(guān)指標(biāo)。
所以要系統(tǒng)地看指標(biāo)才可以反應(yīng)出儀器的一些真實水平。
高效液相色譜儀的系統(tǒng)由儲液器、泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測器、記錄儀等幾部分組成。儲液器中的流動相被高壓泵打入系統(tǒng),樣品溶液經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動相,被流動相載入色譜柱(固定相) 內(nèi), 由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù), 在兩相中做相對運(yùn)動時, 經(jīng)過反復(fù)多次的吸附- 解吸的分配過程, 各組分在移動速度上產(chǎn)生較大的差別, 被分離成單個組分依次從柱內(nèi)流出, 通過檢測器時, 樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號傳送到記錄儀,數(shù)據(jù)以圖譜形式打印出來。高效液相色譜儀在使用過程中通常會遇到下面幾個問題:
1. 色譜柱中的流動相會排干嗎?
不少做色譜分離試驗的人遇到過這樣的情形:不慎未及時補(bǔ)充流動相,泵將溶劑瓶中的流動相吸干了,HPLC系統(tǒng)由此而停止工作了。如此情況是否會損壞色譜柱?泵是否已將色譜柱中所有流動相都排干了?色譜柱還能使用嗎?事實上,如果泵將溶劑瓶中的流動相吸干,并不會造成色譜柱的損壞。即使泵中充滿了空氣,泵也不會將空氣排 入色譜柱。因為泵只能輸送液體,而不能輸送空氣。相比之下,另一個更可能發(fā)生的情況是忘記蓋上色譜柱兩端的密封蓋或蓋子太松而使色譜柱變干。同樣,整個色 譜柱干涸的情況不太容易發(fā)生,多半可能只是色譜柱兩端的幾個毫米變干了,因揮發(fā)掉所有溶劑是色譜柱變干需要相當(dāng)長的時間。即使色譜柱真的變干了,也不一定 就不可救藥了??梢試L試用一種完全脫氣的、表面張力低的溶劑(如經(jīng)氦氣脫氣的甲醇)沖洗色譜柱以除去氣體。較低的表面張力有助于浸潤填料表面;已脫氣的溶 劑應(yīng)該能夠溶解并去除滯留在填料中的氣體。色譜柱大約需要(以1mL/min的流速)沖一個小時或更多的時間被徹底浸潤,恢復(fù)到正常狀態(tài)。
2. 使用PEEK(polyetheretherketone)管路和接頭需要注意什么問題?
如果經(jīng)常需要改變流路或更換不同品牌的色譜柱,使用PEEK材料制成的管路和接頭會非常方便。PEEK管路容易連接;PEEK接頭不僅無需工具,手?jǐn)Q即可固定,而且容易調(diào)節(jié)錐箍之外的管路長度,方便與不同品牌或規(guī)格的色譜柱相連接。
使 用此類材料的管路需要注意的是:PEEK對鹵代烷烴和四氫呋喃的兼容性不好。雖然未觀察到上述溶劑溶解PEEK材料的明顯跡象,但PEEK遇到上述溶劑會 變脆。另一個西藥考慮的因素是壓力限。不銹鋼管可耐受6000psi的壓力,但PEEK管只能耐受近4000psi(但多數(shù)HPLC應(yīng)用系統(tǒng)壓力不會超過 3000psi)。
使用PEEK接頭時則無需擔(dān)心接頭耐溶劑性能,因為接頭幾乎或很少與溶劑直接接觸。但手?jǐn)Q固定的PEEK接頭壓力限低于不銹鋼管,因而壓力太高時,可能會使接頭在管路上滑動而產(chǎn)生死體積或漏液。
3. 如何預(yù)防液相泵的故障:
要保持泵的良好操作性能,必須維護(hù)系統(tǒng)的清潔,保證溶劑和試劑的質(zhì)量,對流動相進(jìn)行過濾和脫氣.下面列出預(yù)防泵故障的幾項措施:
1).用高質(zhì)量試劑和HPLC級溶劑;
2).過濾流動相和溶劑;
3).脫氣;
4).每天開始使用時放空排氣,工作結(jié)束后從泵中洗去緩沖液;
5).不讓水或腐蝕性溶劑滯留泵中;
6).定期更換墊圈;
7).需要時加潤滑油;
8).查閱有關(guān)泵操作手冊中的其它建議。
處于良好操作狀態(tài)的泵,應(yīng)該能使色譜圖上的基線平穩(wěn);保留時間的重復(fù)性好。在等度洗脫時壓力波動小于2%。梯度洗脫時壓力變化應(yīng)是緩慢和平穩(wěn)的。
為了使故障發(fā)生后盡快排除,平時應(yīng)常備密封、單向閥(入口與出口)、泵頭裝置、各式接頭、保險絲等部件,以及更換工具。
液相色譜儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且不同型號的色譜儀,出故障時產(chǎn)生的現(xiàn)象有可能不同,以下幾項液相色譜儀常見故障排除方法僅供參考:
1、檢測器開機(jī)時屏幕顯示不正常,出現(xiàn)缺字、坐標(biāo)圖形異樣、光標(biāo)無法移動等象
原因:工作電源不正常或儀器附件有強(qiáng)干擾源存在;
排除方法:檢查工作電源電壓,采取穩(wěn)壓措施;關(guān)機(jī)后重新開機(jī);檢測器微機(jī)系統(tǒng)故障;
2、柱前壓力逐漸升高
原因:
?。?)流動相中存在大顆粒的物質(zhì);
?。?)樣品未經(jīng)過過濾處理;
?。?)柱子輸入端濾片,污染;
對應(yīng)排除方法:
?。?)流動相經(jīng)<5μ的真空抽濾瓶過濾后再使用;
?。?)樣品須經(jīng)濾膜過濾;
?。?)拆下柱的濾片用超聲波清洗,同時刮去柱口表面被污染的固定相;
3、輸液泵壓力指示為零(或<0.5MPa)且柱后無液體流出
原因:
?。?)柱前導(dǎo)管接頭漏液;
?。?)泵柱室內(nèi)有大量氣泡存在;
(3)貯液瓶內(nèi)試劑用完;
?。?)輸液泵未工作;
對應(yīng)排除方法:
?。?)檢查各接口是否有漏液;
?。?)放開泵出口接頭;用“清洗”鍵沖洗泵體;
?。?)添加流動相;
(4)按輸液泵操作方法,檢查其工作狀態(tài);
4、組分峰極小或不出峰
原因:
?。?)波長選擇不正確;
(2)檢測器輸出衰減太大;
?。?)進(jìn)樣口漏液;
?。?)進(jìn)樣閥樣品廢液管堵塞,樣品未進(jìn)入定量管;
(5)進(jìn)樣后未按啟動鍵;
?。?)定量管容積過小;
(7)樣品濃度過??;
(8)檢測器燈源老化或失效;
?。?)流動相不純;
對應(yīng)排除方法:
?。?)按標(biāo)準(zhǔn)重新選擇波長;
?。?)重新選擇輸出量程范圍;
?。?)修理進(jìn)樣閥;
?。?)拆下六通閥上廢液管(5#,6#)重新安裝;
?。?)進(jìn)樣后立即按啟動鍵;
?。?)更換大容量定量管;
?。?)濃縮樣品后再進(jìn)樣;
?。?)更換燈源;
?。?)選擇高純度的流動相;
5、輸液泵壓力指示超過規(guī)定的范圍,且柱后無液體流出
原因:
?。?)分離柱阻力過大(陳舊柱子);
(2)柱前導(dǎo)管堵塞;
?。?)泵柱塞內(nèi)有少量氣泡存在;
(4)柱子進(jìn)口處過濾膜堵塞;
(5)進(jìn)樣閥手柄未旋到底(處于中間狀態(tài));
?。?)導(dǎo)管中有顆粒狀固體堵塞;
對應(yīng)排除方法:
?。?)更換柱子;
?。?)從柱后開始逐級向上拆開接頭檢查;
(3)拆開泵接頭,用“清洗”檔趕盡氣泡。;
?。?)拆開柱前接頭、更換或清洗過濾膜;
?。?)左右旋動六通閥至極限位置;
?。?)逐級檢查,并更換導(dǎo)管;
6、基線大幅度波動(即紫外檢測器的輸出電平值極不穩(wěn)定)
原因:流通池內(nèi)留有大量的氣泡;流通池漏液;紫外檢測器有故障
對應(yīng)排除方法:排除氣泡;檢修流通池;停止恒流泵工作,檢查紫外檢測器
7、溫度指示波動>±1℃
原因:
?。?)設(shè)置溫度值過低;
?。?)柱箱密封蓋未蓋好;
(3)溫度控制器未啟動;
?。?)柱箱升過高溫后,再設(shè)置低溫;
(5)溫控部件有故障;
?。?)控溫鉑電阻接觸不良;
對應(yīng)排除方法:
?。?)設(shè)置最低溫度應(yīng)室溫以上10℃;
?。?)檢查柱安裝過程;
?。?)按起始鍵(指示燈亮);
(4)開機(jī)后會逐漸穩(wěn)定(正?,F(xiàn)象);
(5)修理溫度控制器;
(6)擰緊固定鉑電阻引線的螺釘;