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詳解色譜柱預(yù)防性保護(hù)與柱壽命的延長

2018年08月02日 16:29:58人氣:993來源:南京科捷檢測科技發(fā)展有限公司

通常,一根色譜柱在分析數(shù)千個樣品之后性能仍然保持良好,但也有的柱僅分析不多的樣品后幾乎就報廢了。影響柱壽命和基它問題的因素很多,而有些因素是操作者很難控制的,如果被分析的樣品(如分析生物樣品),怎么凈化樣品也是“臟”的,對于色譜的柱影響是非常大的。然而采取下列措施后,在多數(shù)情況下總能夠大為地減少柱上故障,達(dá)到延長柱壽命的目的。圖1給出了進(jìn)樣達(dá)近13000次的色譜柱分離圖。


1. 加流路過論器和保護(hù)柱
流路過濾器素靠進(jìn)樣閥后面,位于分析柱前。0.5μm燒結(jié)不鑰鋼片夾在死體積很小的套子中,擋住來源于樣品和進(jìn)樣閥墊圈的微粒入柱。因?yàn)槊總€樣品都過論既費(fèi)事又帶來誤差,樣品量少過論更困難,因此流路上裝過漣器是比較省事的辦法。也可以在流路加上保護(hù)柱,放在流路過論器和分析柱之問,或者代替流路過濾器:保護(hù)柱的使命是收集阻塞柱進(jìn)口的來自樣品的化學(xué)“垃圾”。這種垃圾終降低柱效能,保護(hù)柱是消耗品,分析50-100個比較臟的樣品之后就要調(diào)換新的,保護(hù)柱應(yīng)該是小體積,用分析柱的同種填料填裝,保護(hù)柱使用得當(dāng),對分離無影響,好像未裝保護(hù)住一樣。有些廠商的商品將保護(hù)柱和流路過漣器連在一個單元內(nèi),使用起來非常方便。自己填裝保護(hù)柱都是用短柱、不超過3cm長、內(nèi)徑2-3mm,用較大料度的填粒(15-20μm)干法填裝,會使分析柱的效能有所降低。

2. 避免高壓沖擊
一般色譜柱都能經(jīng)得起高壓,但經(jīng)不起突然變化的高壓沖擊。引起高壓突然沖擊,主耍是因樣品閥的緩慢轉(zhuǎn)動、泵起動快、往切換操作等:前面已討論過,轉(zhuǎn)動六通進(jìn)樣閥時從泵到柱的液流會瞬時一切斷。在閥的泵側(cè)壓力升高,在閥的柱側(cè)壓力降低(變化超過20%)。閥轉(zhuǎn)到底后壓力突然沖擊一下恢復(fù)正常。手動進(jìn)樣閥的變化不大,自動進(jìn)樣閥比較慢,可能造成壓力沖擊,可用氮?dú)獯婵諝怛?qū)動進(jìn)樣閥。因氮壓縮系數(shù)小。另外泵起動不應(yīng)過快,可分步操作。如用3mL/min流速,先從13mL/min到23mL/min,然后再倒33mL/min,每個間隔應(yīng)大于20s。柱切換技術(shù)的應(yīng)用也很廣泛,切換過程中在色譜柱的入口處壓力在軍到很大數(shù)字之間變化,會很快使柱報廢。

3. 分離條件
多數(shù)色譜柱有很寬的試臉條件范圈,但其體應(yīng)用又受到限制,主要是pH值、柱溫和流動相的選擇。硅膠為基質(zhì)的鍵合相要求pH在2.5-7之間,極瑞pH的流動相能“溶解”硅膠,使鍵合相流失。結(jié)果非堿性組分的保留不斷減少,堿性組分的保留增加,引起堿性組分峰變寬,如果一定要用高或低pH的流動相,可加預(yù)柱(飽和柱)。預(yù)柱裝在泵和進(jìn)樣閥之間,用分析柱相同的填料填裝,或者用普通硅膠。硅膠飽和了流動相,減少了分析柱填料的損失。預(yù)柱不要求柱效高,用價格低的一般硅膠疏松地填裝,按期檢查硅膠的溶解悄況。用預(yù)柱也有不利的影響,即新流動相難以平衡,保留時問不穩(wěn)定或穩(wěn)定慢,使用了預(yù)柱一定要加流路過論器,以防止硅膠徽粒引起的麻煩。以硅膠為基質(zhì)的柱和陰離子交換柱超過動60℃后,會增加對流動相中化學(xué)物質(zhì)的吸附。在高溫下用小顆粒技引起柱床塌陷,降低柱效,改變峰形。在40℃以上使用3μm柱,70℃以上使用5μm柱,會使N值降低50%。有些流動相中的溶劑不能用于某些柱,如小顆料的聚笨乙烯填料不能用于非水的排阻色譜,另一方面,有些柱與某些溶劑(如四氫呋喃)一旦達(dá)到平衡,不要隨意改用其它溶劑。有關(guān)這些特殊填料,可以參見有關(guān)資料。水溶性流動相會引起微生物生長而造成阻塞柱,色譜柱應(yīng)存放在純有機(jī)溶劑或加了 50%有機(jī)溶劑的水中。凝膠柱可存放在水溶性緩沖液中,同時加0.01%疊氮鈉以防止微生物的生長。

4. 凈化樣品
用溶劑溶解的樣品,多數(shù)組分在一定的時間內(nèi)能*從柱中流出來,不會造成危害。有些樣品可能含有橄粒物質(zhì),樣品中的某種組分(如蛋白質(zhì))在柱頭上沉積下來,組分在固定相上保留很強(qiáng),溶劑帶走柱填料,等等,這些都會造成柱效能下降或?qū)ν鶋勖挠绊懀挥斜匾扇〈胧┓乐怪儔摹?/p>

如在光線照射下觀察樣品是渾濁的或帶有乳白色,進(jìn)樣前必須要過濾。雖然流路上裝有過漣器和保護(hù)柱,但不能代替樣品的前處理,樣品中過多的微粒會使過泌器和保護(hù)柱超載,很快阻塞,或者微粒進(jìn)入分析柱,所以在進(jìn)樣前必須過濾樣品。

若懷疑樣品與流動相混合有沉淀而對色譜柱有阻塞,應(yīng)先試驗(yàn)一下,看樣品溶液加入流動相中有無變渾或乳白色出現(xiàn)。如果進(jìn)樣后壓力突然增加而后又慢慢減小,表明樣品中有微?;虬l(fā)生沉淀。如有沉淀要設(shè)法改變分離條件,包括換樣品溶劑和流動相,或處理樣品去掉不溶物質(zhì)。應(yīng)盡 t 用小體積的樣品。

有些樣品能很強(qiáng)地吸附在柱填料上,這樣會降低塔板數(shù),改變樣品的保留時間、峰形,并且使得基線變差。除了用預(yù)處理的方法除去強(qiáng)保留物質(zhì)外,還要加保護(hù)柱,定期清洗色譜柱。有時因?yàn)槭韬?,用對柱有吝的溶劑溶解樣品,比如?mol/L的氫氧化鈉溶解樣品,這樣的樣品只要進(jìn)50-100μL到硅膠基質(zhì)柱中,硅膠就很快溶解而使柱報廢.在這種情況下,應(yīng)立即中和樣品,或除去原溶劑中的有害成分。

5. 用強(qiáng)溶劑定期沖洗柱
每次工作結(jié)束.用強(qiáng)溶劑沖洗柱是良好的習(xí)慣,可用甲醇、乙腈沖反相柱,沖去留在柱上的強(qiáng)吸附組分。用甲醇/水為流動相時也應(yīng)沖洗。沖洗的程序在以下章節(jié)中介紹。

柱頭的燒結(jié)不銹鋼論片,要求平整, 死體積小,孔徑適當(dāng)(2-5μm)。過建片選擇不好會改變色譜峰形.增加阻力或起不到阻擋污染物的作用(填料很快變色)。

此外,對柱硬件的保養(yǎng)也不可忽視。實(shí)際操作中應(yīng)注意以下幾點(diǎn): ① 接頭耍配套,用同一廠商的組接件; ② 接頭之間、柱壓帽螺母與密封卡套之間無微粒(填料),否則收緊時容易咬死;③ 密封卡套與柱管一次性卡緊后再也不能松動,所以拆開柱頭再上緊時要小心,不能使卡套移動,原來柱端的不銹鋼論片和墊片的厚度和強(qiáng)度也不能改變(改變這些附件的性能就促使卡套移動。); ④ 接頭等組接件不耍擰得過緊,適當(dāng)上緊后接上泵試驗(yàn),分步擰緊,直到不潤為止,還有非常里要的是柱硬件的損壞往往會造成不可挽回的損失。

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