色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),結(jié)合色譜及質(zhì)譜的技術(shù),是目前分離和鑒定的重要的分析方法之一。其中液相色譜-質(zhì)譜儀應(yīng)用更為廣泛,液相色譜除了能分析一般的化合物,還能分析氣相色譜不能分析的強極性、熱不穩(wěn)定性、難揮發(fā)的化合物。液相色譜質(zhì)譜儀由色譜儀、接口、質(zhì)譜儀、電子系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)六大部分組成,是一種的檢測儀器,儀器的良好工作狀態(tài)是檢測準確度的一個重要影響因子。為了保證儀器有一個良好的狀態(tài),保證檢測結(jié)果的可靠性,需要正確合理的使用和維護儀器。下面以質(zhì)譜儀為例,從儀器進樣系統(tǒng)、色譜柱系統(tǒng)、質(zhì)譜系統(tǒng)等各個系統(tǒng)的日常維護保養(yǎng)進行詳細闡述,并對使用過程中容易遇到的問題進行分析,提出解決方法。
液相部分的維護
開機注意事項
要求使用220?V單相交流電。如發(fā)生斷電,不管任何原因造成的,首先關(guān)閉儀器面板左下角的開關(guān),等待供電恢復10分鐘以上再開啟電源,否則有可能燒毀電路板。儀器運行時需提供純度>99%的氮氣作為噴霧與干燥氣,輸出壓力為0.6~0.7?MPa。實驗開始前先檢查液氮罐液體存量是否充足。儀器開機時,確認電源已經(jīng)連接而且氣振閥處于關(guān)閉,打開儀器總電源,隨后將前面板左下方的電源按鍵按下,真空泵即開始工作。大約2~3分鐘后,儀器內(nèi)置的系統(tǒng)啟動完畢,可以開啟Mass hunter軟件與儀器通訊。等待四極桿溫度達到100℃,高真空達到4×10-5??Torr之后,即可進行調(diào)諧或開始實驗。在儀器開始抽真空時,請不要打開前級泵上的氣振閥,否則可能因為回油污染真空腔體內(nèi)部。
流動相的要求
每次開機前,保證超純水和流動相的新鮮,泵的各個管路不應(yīng)余留上次殘留的溶劑。流動相需符合HPLC與LC-MS要求等級,流動相中盡量加易揮發(fā)的鹽,盡量不使用表面活性劑之類,否則容易導致離子抑制,表面活性劑產(chǎn)生的加合物和離子簇會干擾質(zhì)譜數(shù)據(jù)。如果遇到離子抑制,可以把樣品峰往后推或者改變提取方法,或者考慮用APCI源。盡量不使用無揮發(fā)性的緩沖劑,例如,磷酸緩沖劑等,磷酸鹽及其他不揮發(fā)緩沖鹽在離子源會沉淀并堵塞毛細管等。另外液質(zhì)不能承受過大流速。溶劑瓶避免陽光直射。
樣品的要求
保證樣品的清潔,進樣前盡量使用0.22?µm的濾膜濾過,避免樣品太臟而堵塞色譜柱或離子源的毛細管;樣品溶劑必須是色譜純,應(yīng)該和流動相比例一致;進樣濃度不宜太高,因為太高濃度的樣品容易污染靈敏度高的儀器,進而影響檢驗結(jié)果。由于液質(zhì)的流速較小(ESI一般為0.2?mL/min),所以配置樣品的溶劑強度不能太大,盡量小于起始比例,否則,會出現(xiàn)保留時間偏移、峰形扭曲等問題。
進樣系統(tǒng)的維護
對于液相色譜來說,無論是手動進樣還是自動進樣,都是使用六通閥進樣的。進樣裝置要求:密封性好,死體積小,重復性好,保證中心進樣,進樣時對色譜系統(tǒng)的壓力、流量影響小樣。六通閥使用及維護注意事項:①樣品溶液進樣前必須用0.45?µm濾膜過濾,以減少微粒對進樣閥的磨損。②轉(zhuǎn)動閥芯時不能太慢,更不能停留在中間位置,否則流動相受阻,使泵內(nèi)壓力劇增,甚至超過泵的限值壓力;再轉(zhuǎn)到進樣位時,過高的壓力將使柱頭損壞。③為防止緩沖鹽和樣品殘留在進樣閥中,每次分析結(jié)束后應(yīng)沖洗進樣閥。通??捎盟疀_洗,或先用能溶解樣品的溶劑沖洗,再用水沖洗。注意:溶劑入口過濾芯為消耗品,尤其不可以使用超聲清洗,可以使用稀硝酸浸泡,然后用水沖洗至中性,以重復使用。
色譜柱系統(tǒng)的維護
在色譜操作過程中,需要注意下列問題:①色譜柱的選擇會直接影響混合物中組分的分離,所以一定要選用合適的色譜柱,在使用新柱前要在自己的液相色譜儀上進行性能測試,即使用色譜柱附帶的檢驗報告上測試條件和樣品來測定該色譜柱的柱效,并且在以后的使用中,應(yīng)時常對色譜柱進行測試。②柱子在使用過程中,不能碰撞、彎曲或強烈震動;避免壓力和溫度的急劇變化,機械震動和溫度的突然變化都會影響柱內(nèi)的填充狀況;柱壓的突然升高或降低也會沖動柱內(nèi)填料,因此在調(diào)節(jié)流速時應(yīng)該緩慢進行。③當柱子和色譜儀聯(lián)結(jié)時,閥件或管路一定要清洗干凈,樣品前處理對于柱子使用壽命影響甚大,進樣樣品要提純過濾并且嚴格控制進樣量,可以使用保護柱。④注意色譜柱的pH值使用范圍,不能高溫下過長時間使用硅膠鍵和相;每天分析工作結(jié)束后,都要用適當?shù)娜軇﹣砬逑粗?。若分析柱長期不使用,應(yīng)用適當有機溶劑保存并封閉。
質(zhì)譜部分的維護
質(zhì)譜部分的維護一般可以按照以下日程進行:每天沖洗樣品通路、清潔噴霧式;每周檢查粗真空泵油的液面;更換粗真空泵油,檢查軟管、軟線和電纜,清空排污瓶可以每半年進行一次;另外在日常的試驗中,根據(jù)試驗需要清潔機殼,更換噴霧針,清潔或更換整個毛細管、分離器及透鏡。重要的是每天沖洗系統(tǒng)和清潔噴霧室。毛細管和級錐孔要盡可能潔凈。6個月更換機械泵油,需要時更換電子倍增器。
錐孔的清潔維護
定期清洗一級錐孔,一般兩周清洗一次,若進樣數(shù)量較大,則盡量一周清洗一次,根據(jù)樣品數(shù)量多少及時清洗。清洗時將離子源溫度降到室溫,注意關(guān)閉阻斷閥,旋開固定錐孔的兩個螺絲,取下錐孔滴甲酸數(shù)滴,浸潤幾分鐘,在甲醇:水為50:50溶劑中超聲清洗15分鐘,切記:避免手觸碰到錐孔尖以免影響靈敏度。長期進行一級錐孔的清洗,可相應(yīng)減少較為復雜的二級錐孔、六級桿等的清洗,這些清洗相對復雜,在進行相關(guān)部件清洗時避免用棉花等擦拭關(guān)鍵部位,避免殘留的毛絨纖維干擾儀器的靈敏度。
粗真空泵的維護
真空泵包括需油的回轉(zhuǎn)泵及無油的渦旋泵,真空泵需注意觀察潤滑油是否出現(xiàn)渾濁或缺油的情況,及時更換潤滑油。泵的油面宜在2/3處,泵長期運作時每周需要擰開灰色震氣閥按鈕進行半小時震氣,使油內(nèi)的雜物排出,油霧過濾器中的油放回到泵中,然后再擰緊該旋鈕,如果發(fā)現(xiàn)油的顏色變深或液面降至1/2以下,需及時更換并保存更換記錄,注意專油專用;無油渦旋泵,也需定期維護,一般半年到一年時更換葉端密封,每天需要震氣。
其他附屬設(shè)備維護
?、倜刻鞂嶒炌瓿芍?,使用1:1異丙醇—水溶液清洗或擦洗離子源。注意清洗離子源時請勿將溶液噴入毛細管入口。
②當電噴霧噴針被堵塞,針尖破損或觀察到偏離軸的噴射時,就需要更換或調(diào)整。
?、蹤z查毛細管,鉑金涂層變透明時需要更換,注意檢查毛細管時需要放真空,毛細管兩端的鉑金涂層不能用砂紙打磨。
?、軘?shù)據(jù)系統(tǒng),需定期備份硬盤數(shù)據(jù),進行歸類整理。定期重新啟動機器,將內(nèi)存區(qū)域?qū)腴W存,保證數(shù)據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
質(zhì)譜儀的校準工作,一般宜6個月校準一次。注意短時間內(nèi)溫度的急劇變化,其會影響質(zhì)量軸的偏離。
常見色譜故障
壓力過高
壓力過高的原因有很多,但總體來講就是一個原因,管路堵塞。所以當出現(xiàn)壓力高時候就要分段來檢查哪一段發(fā)生堵塞,檢查柱子進口過濾芯是否被污染,PURGE閥過濾芯是否被污染或色譜柱被污染,檢查管路,尤其是針座毛細管,檢查進樣器旋轉(zhuǎn)密封閥或者進樣針及針座有否堵塞。
壓力過低
壓力過低總體來講一個原因就是漏液問題,可能是管路泄露或者泵頭密封墊老化,主動閥、四元出口閥或單向出口閥失靈,另外還要考慮是否色譜柱失效造成固定相流失、溶劑或者流速的改變等因素。注意壓力傳感器之前的某些部件地方堵塞也會造成壓力過低。
壓力波動
液相泵的壓力波動可以從ripple值看出,1200/1260一般ripple值小于2%。如果液相泵的壓力不穩(wěn)定,會影響質(zhì)譜TIC基線的穩(wěn)定,并呈規(guī)律性變化。造成壓力波動常見的原因就是泵內(nèi)有氣泡。
綜上所述,使用液相色譜-質(zhì)譜儀聯(lián)用儀器的工作人員,在熟練掌握儀器操作基礎(chǔ)上,應(yīng)了解各個組成部分的性能,在日常使用中累積經(jīng)驗,從小處著手做好日常維護保養(yǎng)工作。如此,才能保證儀器的良好狀態(tài),很大程度降低使用維護成本,確保分析結(jié)果的準確可靠性,并能降低儀器耗損率,延長使用壽命。
液相色譜儀是一種常用的分析儀器,主要由高壓輸液泵、進樣系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、色譜柱、檢測器、信號記錄系統(tǒng)等部分組成,被廣泛用于生物醫(yī)學、環(huán)境化學、石油化工等領(lǐng)域中。 1、柱壓高原因 (1)緩沖液鹽分如(乙酸銨等)沉積于柱內(nèi); (2)樣品污染沉積。處理對于第一種情況先用40~50℃的純水,低速正向沖洗柱子,待柱壓逐漸下降后,相應(yīng)提高流速沖洗,柱壓大幅度下降后,用常溫純水沖洗,之后用純甲醇沖洗柱子30分鐘;對于第二種情況,由樣品的沉積引起污染的C18柱,和純水反向沖洗柱子,然后換成甲醇沖洗,接著用甲醇+異丙醇(4+6)沖洗柱子(沖洗時間的長短由樣品污染的情況而定),再用換成甲醇沖洗,然后用純水沖洗,最后甲醇沖洗正向沖洗柱子30分鐘以上?! ?、氣泡溢出 流動相內(nèi)有氣泡,關(guān)閉泵,打開泄壓閥,打開purg鍵,清洗脫氣,氣泡不斷從過濾器冒出,進入流動相,無論打開purge鍵幾次,都無法清除不斷產(chǎn)生的氣泡。原因過濾器長期沉浸于乙酸銨等緩沖液內(nèi),過濾器內(nèi)部由于霉菌的生長繁殖,形成菌團,阻塞了過濾器,緩沖液難以流暢地通過過濾器,空氣在泵的壓力作用下經(jīng)過濾器進入流動相。處理過濾器浸泡于5%硝酸溶液中,超聲清洗幾分鐘即可;亦可將過濾器浸泡于5%硝酸溶液中12~36小時,輕輕震蕩幾次,再將過濾器用純水清洗幾次,打開泄壓閥,打開purge鍵清洗脫氣,如仍有氣泡不斷從過濾器冒出,繼續(xù)將過濾器浸泡于5%硝酸溶液中,如沒有氣泡不斷從過濾器中冒出,說明過濾器內(nèi)部的霉菌菌團已被硝酸破壞,流動相可以流暢地通過過濾器。打開泄壓閥,打開泵,流速調(diào)至1.0~3.0ml/min,純水沖洗過濾器1小時左右。即可將過濾器清洗干凈。關(guān)閉泄壓閥,純甲醇沖洗半小時即可?! ?、既無壓力指示,又無液體流過 (1)泵密封墊圈磨損; (2)大量氣泡進入泵體。處理對于第一種情況,更換密封墊圈;對于第二種情況,在泵作用的同時,用一個50ml的玻璃針筒在泵的出口處幫助抽出空氣。 4、壓力波動大,流量不穩(wěn)定 原因系統(tǒng)中有空氣或者單向閥的寶石球和閥座之間夾有異物,使得兩者不能密封。處理工作中注意觀察流動相的量,保證不銹鋼濾器沉入儲液器瓶底,避免吸入空氣,流動相要充分脫氣。如為單向閥和閥座之間夾有異物,拆下單向閥,放入盛有丙酮的燒杯用超聲波清洗?! ?、出峰不佳,峰分叉 (1)色譜柱被污染; (2)柱頭填料塌陷。處理對于第一種情況,先用純水反向沖洗柱子,然后換成甲醇沖洗,接著用甲醇+異丙醇(4+6)沖洗柱子(沖洗時間的長短由樣品污染的情況而定),再換成甲醇沖洗,然后用純水沖洗,最后甲醇沖洗正向沖洗柱子30分鐘以上。如沖洗后依然出峰不佳,則考慮第二種情況。對于第二種情況,擰開柱頭,檢查柱填料是否硬結(jié)或塌陷。去除硬結(jié)部分(污染的填料),裝入新填料,滴一滴甲醇,填料下陷,再填,用與柱內(nèi)徑相同的頂端平滑的不銹鋼桿壓緊,再填平,滴甲醇,再壓緊反復幾次,直至裝滿填平。柱頭用甲醇沖洗干凈,擦凈柱外壁的填料,擰緊柱頭,用純甲醇沖洗30分鐘以上。
液相色譜儀常見的故障一是堵,二是漏,本文通過三大原因給大家說說,液相色譜儀為何會堵? 原因一:配制流動相時細菌污染 首先,我們要認識到,一般的國產(chǎn)甲醇其實不需要額外過濾處理,直接使用沒有問題。即使是有些固態(tài)微粒雜質(zhì),也能在液相流路系統(tǒng)最前端的過濾頭上排除,真正容易引起問題的,是水中的細菌。 原因二:使用流動相時的細菌污染 流動相剛開始沒有長菌,在使用時卻產(chǎn)生了細菌污染。這主要是在使用多元液相色譜儀時的一種不良使用習慣造成的?! ∨e比較簡單的例子: 50%的甲醇水流動相,有兩種使用方式。一種方式是在上機前就配好混合在一起,另一種方式是在流路A放純甲醇,流路B放純水?! 膯渭儗嶒炐Ч麃碚f,后一種有明顯的優(yōu)點:首先是簡單,不需要實驗者另個計算配比混合,其次就是比例準確,能得到保留時間重復性極好的實驗效果。 但是,它有一個致命的缺陷,就是純水在流動相瓶中幾天時間就會長細菌很多情況下不僅僅用純水作流動相,而是用緩沖鹽溶液,本身就是優(yōu)質(zhì)肥料,細菌長得更迅速、,一旦有細菌柱子就壞得很快。所以這種方式要求操作人員每次實驗都要用新制備的純水,更要求在每次實驗后把水相換掉,換成甲醇沖洗干凈,這一點在實際工作中很多人意識不強,就是意識到了但多次使用中總有一兩次會遺漏,但是往往這一兩次就足以產(chǎn)生致命的影響。因為液相色譜柱的堵塞是不可逆的。 所以,寧可犧牲小小的保留時間的重復性,也不要用純水溶液作為流動相的一組。從實際實驗效果來說,我建議用10%的甲醇水代替純水溶液以前我做過不同比例甲醇水的細菌總數(shù)實驗,在5%就基本可以抑菌,在10%及以上就可以完全殺菌了、,這樣可以有效排除長細菌的隱患,既可作流動相,也可沖柱。就算是在配制流動相時會計算得麻煩一些,但是一次麻煩,終身受益。 原因三:不適當操作 1、在更換零件時選擇的型號有誤,接口不是很匹配,在擰緊的時候產(chǎn)生變形而使得管路堵塞。 2、樣品處理液凈化得不干凈,長期會在六通閥和柱之間形成阻塞不暢?! ?、在使用手動六通閥時,有些人可能由于手勁小的原因,轉(zhuǎn)動的不到位,于是造成流路形成了死堵,壓力快速升高超過警戒值?! ?、在使用金屬管路作出廢液管時,應(yīng)當注意可以廢液瓶中先放一些水,并把廢液管的出口端放在液面下。如果位于在液相上且實驗使用較高濃度的緩沖鹽溶液,在停機時可能在出口端結(jié)晶成塊并造成堵塞。這種情況不常見,但卻的確發(fā)生過。