液相色譜柱是液相色譜的核心部件,它主要起到了分離作用。色譜柱同樣也是一個(gè)消耗品,在流動(dòng)相沖刷的過(guò)程和樣品在分析的過(guò)程,填料損失和污染使得色譜柱的性能慢慢下降。所以,對(duì)于液相色譜尤其是常用的C18柱,需要在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)其性能做一個(gè)評(píng)估,同樣,新的色譜柱也要對(duì)色譜柱做一個(gè)有效的體檢。
液相色譜柱的十大常見(jiàn)故障:
1、若操作過(guò)程發(fā)現(xiàn)壓力很小,則可能管件連接有漏,注意檢查。當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤警告(各組件指示燈均為紅色),一般為漏液,其中一個(gè)感應(yīng)器中已有溶劑,漏液故障排除后,擦干,點(diǎn)擊On line操作界面中的Instrument/System Off,然后再點(diǎn)擊操作界面中的Instrument/System On即可。
2、連接柱子與管線時(shí),應(yīng)注意擰緊螺絲的力度,過(guò)度用力可導(dǎo)致連接螺絲斷裂。柱接頭處易發(fā)生漏液,可能情況為接頭Fittings中間的管子未和接口處貼緊。不同廠家的管線及色譜柱頭結(jié)構(gòu)有差異,不要混用,必要時(shí)可使用PEEK管及活動(dòng)接頭;
3、操作過(guò)程若發(fā)現(xiàn)壓力非常高,則可能管路已堵,應(yīng)先卸下色譜柱,然后用分段排除法檢查,確定何處堵塞后解決。若是保護(hù)柱或色譜柱堵塞,可用小流量流動(dòng)相或以小流量異丙醇沖洗,還可采用小流量反沖的辦法(新柱不提倡),若還是無(wú)法通暢,則需換柱;
4、運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)停泵,可能為壓力超過(guò)上限或流動(dòng)相用完;
5、樣品瓶中樣品較少,自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣針無(wú)法到達(dá)液面,可采用調(diào)低進(jìn)樣針進(jìn)樣高度的辦法,注意設(shè)置時(shí)不要使進(jìn)樣針碰到瓶底,微量樣品分析應(yīng)使用微量樣品瓶;
6、自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣針未與樣品瓶瓶口對(duì)準(zhǔn)時(shí),需重新定位。
7、泵壓不穩(wěn)或流量不準(zhǔn),可能為柱塞桿密封圈問(wèn)題或seal wash墊圈問(wèn)題,需更換;
8、基線產(chǎn)生不規(guī)則噪聲,可能原因?yàn)橄到y(tǒng)不穩(wěn)定或沒(méi)達(dá)到化學(xué)平衡(使其平衡,若用離子對(duì)試劑,在使用使需要足夠的時(shí)間和溶劑體積,色譜柱才能達(dá)到足夠的平衡),流動(dòng)相被污染(更換流動(dòng)相,清洗儲(chǔ)液器、過(guò)濾器,沖洗并重新平衡系統(tǒng)),色譜柱被污染(為證明可能的原因更換系統(tǒng)的色譜柱或使用一根同類(lèi)的被證明性能好的色譜柱),檢測(cè)器不穩(wěn)定;
9、短期有規(guī)則的噪聲,可能原因?yàn)楸脡翰环€(wěn)或泵脈沖,調(diào)節(jié)溶劑不適當(dāng)(如兩種溶劑的互溶性問(wèn)題),泵入口管路松或堵塞,泵太臟,泵柱塞磨損,檢測(cè)器不穩(wěn)定;
10、長(zhǎng)期有規(guī)則噪聲,可能原因?yàn)槭覝夭环€(wěn)(未使用柱溫箱)或使用柱溫箱不當(dāng);
在液相色譜操作過(guò)程中,我們需要下面的問(wèn)題,方便維護(hù)液相色譜柱。
A柱子在裝卸、更換時(shí),動(dòng)作要輕,接頭擰緊要適度。必須防止較強(qiáng)的機(jī)械振動(dòng),以免柱床產(chǎn)生空隙。
B.如果儀器用來(lái)做常規(guī)分析,樣品種類(lèi)有限,但分析次數(shù)多,則不妨為每一類(lèi)常規(guī)分析配置一根專(zhuān)用柱,這樣有助于延長(zhǎng)柱子的壽命。
C.避免壓力和溫度的急劇變化及任何機(jī)械震動(dòng)。溫度的突然變化或者使液相色譜柱從高處掉下都會(huì)影響柱內(nèi)的填充狀況;柱壓的突然升高或降低也會(huì)沖動(dòng)柱內(nèi)填料,因此在調(diào)節(jié)流速時(shí)應(yīng)該緩慢進(jìn)行,在閥進(jìn)樣時(shí)閥的轉(zhuǎn)動(dòng)不能過(guò)緩。
D.應(yīng)逐漸改變?nèi)軇┑慕M成,特別是反相色譜中,不應(yīng)直接從有機(jī)溶劑改變?yōu)槿渴撬?,反之亦然?br/> E.如使用柱溫控制裝置時(shí),應(yīng)注意在通人流動(dòng)相后才能升溫。
F.一般說(shuō)來(lái)液相色譜柱不能反沖,只有生產(chǎn)者指明該柱可以反沖時(shí),才可以反沖除去留在柱頭的雜質(zhì)。否則反沖會(huì)迅速降低柱效。
G.選擇使用適宜的流動(dòng)相,以避免固定相被破壞。有時(shí)可以在進(jìn)樣器前面連接一個(gè)預(yù)柱,分析柱是鍵合硅膠時(shí),預(yù)柱為硅膠,可使流動(dòng)相在進(jìn)入分析柱之前預(yù)先被硅膠“飽和”,避免分析柱中的硅膠基質(zhì)被溶解。
H.避免將基質(zhì)復(fù)雜的樣品尤其是生物樣品直接注人柱內(nèi),需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理或者在進(jìn)樣器和色譜柱之間連接一個(gè)保護(hù)柱。保護(hù)柱一般是填有相似固定相的短柱。保護(hù)柱可以而且應(yīng)該經(jīng)常更換。
I.經(jīng)常用強(qiáng)溶劑沖洗液相色譜柱,清除保留在柱內(nèi)的雜質(zhì)。在進(jìn)行清洗時(shí),對(duì)流路系統(tǒng)中流動(dòng)相的置換應(yīng)以相混溶的溶劑逐漸過(guò)渡,每種流動(dòng)相的體積應(yīng)是柱體積的20倍左右,即常規(guī)分析需要50-75mL。
J.保存液相色譜柱時(shí)應(yīng)將柱內(nèi)充滿乙腈或甲醇,柱接頭要擰緊,防止溶劑揮發(fā)干燥。絕對(duì)禁止將緩沖溶液留在柱內(nèi)靜置過(guò)夜或更長(zhǎng)時(shí)間。
K.液相色譜柱使用過(guò)程中,如果壓力升高,一種可能是燒結(jié)濾片被堵塞,這時(shí)應(yīng)更換濾片或?qū)⑵淙〕鲞M(jìn)行清洗;另一種可能是大分子進(jìn)人柱內(nèi),使柱頭被污染;如果柱效降低或色譜峰變形,則可能柱頭出現(xiàn)塌陷,死體積增大。
L.在完成分離分析工作之后,不能馬上就關(guān)機(jī),需及時(shí)對(duì)色譜分析系統(tǒng)進(jìn)行沖洗,一般0.5h以上,以除去液相色譜柱內(nèi)的雜質(zhì)。
高效液相色譜和氣相色譜在基本理論方面沒(méi)有顯著不同,它們之間的重大差別在于作為流動(dòng)相的液體與氣體之間的性質(zhì)的差別。
高效液相色譜分析原理:
一、高效液相色譜分析的流程:由泵將儲(chǔ)液瓶中的溶劑吸入色譜系統(tǒng),然后輸出,經(jīng)流量與壓力測(cè)量之后,導(dǎo)入進(jìn)樣器。被測(cè)物由進(jìn)樣器注入,并隨流動(dòng)相通過(guò)色譜柱,在柱上進(jìn)行分離后進(jìn)入檢測(cè)器,檢測(cè)信號(hào)由數(shù)據(jù)處理設(shè)備采集與處理,并記錄色譜圖。廢液流入廢液瓶。遇到復(fù)雜的混合物分離極性范圍比較寬、還可用梯度控制器作梯度洗脫。這和氣相色譜的程序升溫類(lèi)似,不同的是氣相色譜改變溫度,而HPLC改變的是流動(dòng)相極性,使樣品各組分在較佳條件下得以分離。
二、高效液相色譜的分離過(guò)程:同其他色譜過(guò)程一樣,HPLC也是溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間進(jìn)行的一種連續(xù)多次交換過(guò)程。它借溶質(zhì)在兩相間分配系數(shù)、親和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差別使不同溶質(zhì)得以分離。
二、高效液相色譜的分離過(guò)程:同其他色譜過(guò)程一樣,HPLC也是溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間進(jìn)行的一種連續(xù)多次交換過(guò)程。它借溶質(zhì)在兩相間分配系數(shù)、親和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差別使不同溶質(zhì)得以分離。
開(kāi)始樣品加在柱頭上,假設(shè)樣品中含有3個(gè)組分,A、B和C,隨流動(dòng)相一起進(jìn)入色譜柱,開(kāi)始在固定相和流動(dòng)相之間進(jìn)行分配。分配系數(shù)小的組分A不易被固定相阻留,較早地流出色譜柱。分配系數(shù)大的組分C在固定相上滯留時(shí)間長(zhǎng),較晚流出色譜柱。組分B的分配系數(shù)介于A,C之間,第二個(gè)流出色譜柱。若一個(gè)含有多個(gè)組分的混合物進(jìn)入系統(tǒng),則混合物中各組分按其在兩相間分配系數(shù)的不同先后流出色譜柱,達(dá)到分離之目的。
不同組分在色譜過(guò)程中的分離情況,首先取決于各組分在兩相間的分配系數(shù)、吸附能力、親和力等是否有差異,這是熱力學(xué)平衡問(wèn)題,也是分離的首要條件。其次,當(dāng)不同組分在色譜柱中運(yùn)動(dòng)時(shí),譜帶隨柱長(zhǎng)展寬,分離情況與兩相之間的擴(kuò)散系數(shù)、固定相粒度的大小、柱的填充情況以及流動(dòng)相的流速等有關(guān)。所以分離最終效果則是熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)兩方面的綜合效益。