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技術支持

怎樣增加色譜柱的使用壽命?

時間:2015-5-25 11:16:16      閱讀:2841

一.色譜柱

色譜柱是色譜儀的重要組成部分,它是裝填有固定相用以分離混合組分的柱管。多為金屬或玻璃制作。有直管形、盤管形、U形管等形狀。可分為填充柱和開管柱兩大類,液相色譜通常均采用填充柱。

二.延長壽命措施

通常一根色譜柱在分析數千個樣品之后性能仍然保持良好,但也有的色譜柱僅分析不多的樣品后幾乎就報廢了。影響色譜柱壽命的因素很多。例如樣品的組分、純度等。在色譜柱的使用過程中,我們可以采取一些措施來減少色譜柱的故障,達到延長壽命的目的。

1.避免高壓沖擊 

一般色譜柱都能經得起高壓,但經不起突然變化的高壓沖擊。高壓突然沖擊主要是因樣品閥的緩慢轉動、泵起動快、柱切換操作等引起的。在轉動六通進樣閥時從泵到柱的液流會瞬時切斷,在閥的泵側壓力升高,閥的柱側壓力降低(變化超過20%),閥轉到底后壓力突然沖擊一下恢復正常。手動進樣閥的變化不大,自動進樣閥比較慢,可能造成壓力沖擊

可用氦氣代替空氣驅動進樣閥。因為氮壓縮系數小。

另外泵起動不應過快,可分步操作。如用3mL/min流速,先從lmL/min到2mL/min,然后再3mL/min,每個間隔應大于20s。

2.注意分離條件 

多數色譜柱有很寬的試驗條件范圍,但具體應用又受到限制,主要是pH值、柱溫和流動相的選擇。

硅膠為基質的鍵合相要求PH在2.5~7之間。

極端pH的流動相能溶解硅膠,使鍵合相流失,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,可加預柱(飽和柱)。預柱裝在泵和進樣閥之間,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情況。用預柱也有不利的影響,即新流動相難以平衡,保留時間不穩定或穩定慢。使用了預柱一定要加流路過濾器,以防止硅膠微粒引起的麻煩。

以硅膠為基質的柱和陰離子交換柱超過60℃后,會增加對流動相中化學物質的吸附。在高溫下用小顆粒柱引起柱床塌陷,降低柱效,改變峰形。在40℃以上使用3μm柱,70℃以上使用5μm柱,會使值降低50%。

3.增加流路過濾器和保護柱 

流路過濾器緊靠進樣閥后面,位于分析柱前。0.5μm燒結不銹鋼片夾在死體積很小的套子中,擋住來源于樣品和進樣閥墊圈的微粒入柱。因為每個樣品都過濾既費事又帶來誤差,樣品量少過濾更困難,因此流路上裝過濾器是比較省事的辦法。

也可以在流路加上保護柱,放在流路過濾器和分析柱之間,或者代替流路過濾器。保護柱的使命是收集阻塞色譜柱進口的來自樣品的化學垃圾,這種垃圾最終降低柱效能。

保護柱是消耗品,分析50~100個比較臟的樣品之后就要調換新的。保護柱應該是小體積,用分析柱的同種填料填裝。將保護柱和流路過濾器連在一個單元內,使用起來非常方便。自己填裝保護柱都是用短柱、不超過3cm長,內徑2~3mm,用較大粒度的填粒(15~20μm)干法填裝,會使分析柱效略微有所降低。

4.用強溶劑定期沖洗色譜柱 

    每次工作結束,用強溶劑沖洗柱是良好的習慣。可用甲醇、乙腈沖反相柱,沖去留在柱上的強吸附組分。用甲醇水為流動相時也應沖洗。

5.凈化樣品 

用溶劑溶解的樣品,多數組分在一定的時間內能完全從柱中流出來,不會造成危害。有些樣品可能含有微粒物質,樣品中的某種組分(如蛋白質)在柱頭上沉積下來,組分在固定相上保留很強,溶劑帶走柱填料等,這些都會造成柱效能下降或對柱壽命的影響,有必要采取措施防止柱變壞。如在光線照射下觀察樣品是渾濁的或帶有乳白色,進樣前必須要過濾。

雖然流路上裝有過濾器和保護柱,但不能代替樣品的前處理,樣品中過多的微粒會使過濾器和保護柱超載,很快阻塞,或者微粒進入分析柱,所以在進樣前必須過濾樣品。若懷疑樣品與流動相混合有沉淀而對色譜柱有阻塞,應先試驗一下,看樣品溶液加入流動相中有無變渾或乳白色出現。如果進樣后壓力突然增加而后又慢慢減小,表明樣品中有微粒或發生沉淀。如有沉淀要設法改變分離條件,包括換樣品溶劑和流動相或處理樣品去掉不溶物質。應盡量用小體積的樣品。有些樣品能很強地吸附在柱填料上,這樣會降低塔板數,改變樣品的保留物質外,還要加保護柱,定期清洗色譜柱。有時因為疏忽,用對柱有害的溶劑溶解樣品,比如用6mol/L的氫氧化鈉溶解樣品,這樣的樣品只要進50~100μL到硅膠基質柱中,硅膠就很快溶解而使柱報廢。在這種情況下,應立即中和樣品,或除去原溶劑中的有害成分。

6.其它措施

(1)認真閱讀色譜柱使用說明書

(2)使用填充良好的色譜柱

(3)用穩定的固定相。

(4)流動相中含有緩沖溶液,應注意用95:5的水及有機溶劑過濾,有機溶劑不能低于5%。(5)貯存時,沖洗掉鹽和緩沖液,用純有機溶劑流動相保存。


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