
柱子在使用過程中分離性能逐步降低是正常現象。但是如果發生突然降低或改變,屬於(yu) 異常現象。此時,應分析原因,有針對的采取措施,避免這種情況發生,或及時進行柱子再生,以求盡可能地恢複其性能。造成柱效下降的原因有很多,但最基本的原因是使用不當,造成填料特性或柱床結構的改變所致。
1、pH值流動相的pH值是柱子使用中最需要注意的參數。以矽膠為(wei) 基質的色譜填料通常僅(jin) 適於(yu) 在pH值2~8的範圍內(nei) 使用。過低過高的pH值都會(hui) 造成填料配基脫落或基質的溶解。有時,僅(jin) 僅(jin) 是樣品溶液的pH值影響,也會(hui) 使柱子性能極大地破壞。
2、非特異性吸附樣品中強極性或具有強非特異性吸附的物質有可能吸附於(yu) 填料表麵,形成非特異性吸附層,改變柱子的表麵活性,使分離性能發生變化,並使柱效降低。例如,有些植物色素經常會(hui) 吸附於(yu) 柱頭,使柱子進口端顏色加深,整體(ti) 柱效下降;有些蛋白質成分會(hui) 在柱頭變性而沉澱下來。
3、填料流失製造不當的劣質濾板,以及上述的壓力脈衝(chong) 等。
4、柱外效應過長的連接管線、連接管線內(nei) 徑太大、過大的檢測池體(ti) 積、過大的進樣體(ti) 積等等,均會(hui) 造成柱效下降。
二、HPLC靈敏度不夠的主要原因及解決(jue) 辦法。
樣品量不足。解決(jue) 辦法為(wei) 增加樣品量。
樣品未從(cong) 柱子中流出。根據樣品的化學性質改變流動相或柱子。
樣品與(yu) 檢測器不匹配。根據樣品化學性質調整波長或改換檢測器。
檢測器時間常數太大。解決(jue) 辦法為(wei) 降低時間參數。
檢測器池窗汙染。解決(jue) 辦法為(wei) 清洗池窗。
檢測池中有氣泡。解決(jue) 辦法為(wei) 排氣。
檢測器與(yu) 記錄儀(yi) 超出校正曲線。解決(jue) 辦法為(wei) 檢查記錄儀(yi) 與(yu) 檢測器,重做校正曲線。
不少做色譜分離試驗的人遇到過這樣的情形:不慎未及時補充流動相,泵將溶劑瓶中的流動相吸幹了,HPLC係統由此而停止工作了。如此情況是否會(hui) 損壞色譜柱?泵是否已將色譜柱中所有流動相都排幹了?色譜柱還能使用嗎?事實上,如果泵將溶劑瓶中的流動相吸幹,並不會(hui) 造成色譜柱的損壞。即使泵中充滿了空氣,泵也不會(hui) 將空氣排入色譜柱。因為(wei) 泵隻能輸送液體(ti) ,而不能輸送空氣。
相比之下,另一個(ge) 更可能發生的情況是忘記蓋上色譜柱兩(liang) 端的密封蓋或蓋子太鬆而使色譜柱變幹。同樣,整個(ge) 色譜柱幹涸的情況不太容易發生,多半可能隻是色譜柱兩(liang) 端的幾個(ge) 毫米變幹了,因揮發掉所有溶劑是色譜柱變幹需要相當長的時間。即使色譜柱真的變幹了,也不一定就不可救藥了。可以嚐試用一種*脫氣的、表麵張力低的溶劑(如甲醇)衝(chong) 洗色譜柱以除去氣體(ti) 。較低的表麵張力有助於(yu) 浸潤填料表麵;已脫氣的溶劑應該能夠溶解並去除滯留在填料中的氣體(ti) 。色譜柱大約需要(以1mL/min的流速)衝(chong) 一個(ge) 小時或更多的時間被*浸潤,恢複到正常狀態。
HPLC最常見的一個(ge) 問題就是溶劑中的汙染物對分析結果的影響。
顆粒: 顆粒可以損壞泵和注射器。顆粒也可以堵塞色譜柱並且熔化它,這會(hui) 導致回壓增大。顆粒還會(hui) 表現為(wei) 另一種固相,可能改變樣品的組分。
有機物:超純水中的有機物可能影響色譜峰的分離度和積分、可能導致鬼峰、還可能改變固定相的選測性以及影響色譜基線。
離子:離子濃度的改變會(hui) 影響分離結果,部分能吸收UV的離子會(hui) 對峰產(chan) 生影響。某些有腐蝕性離子的還會(hui) 降低高壓輸液泵等配件的使用壽命。
膠體(ti) :膠體(ti) 會(hui) 不可逆的吸附在固定相上麵,影響柱的分離效果。
微生物:微生物會(hui) 堵塞色譜柱,其代謝產(chan) 物會(hui) 增加有機物,顆粒等汙染物。
瓶裝純淨水和蒸餾水:目前部分HPLC分析中使用的純淨水,由於(yu) 瓶裝純淨水和蒸餾水均隻是普通純水而不是超純水,水中仍含有少量離子和有機物等雜質,用以配製液相和洗脫液不僅(jin) 可能汙堵昂貴的色譜柱,也影響HPLC定出平坦的基線。
瓶裝純淨水的純化工藝:通常包括吸附、過濾、反滲透等,對顆粒性有機物的去除效果較好,但對微量離子及有機物的去除卻不能滿足高靈敏度的HPLC實驗之需求,並且,由於(yu) 其包裝通常多為(wei) PVC瓶,透氧率高,同時存在一定的化學溶出量,從(cong) 而汙染瓶中的純淨水,尤其是保存一段時間後,水質下降更多,因此表現在HPLC色譜圖上,雖無特定吸收峰,但基線存在較嚴(yan) 重的不穩幹擾。
蒸餾水:是指用蒸餾方法製備的純水。可分一次和多次蒸餾水。水經過一次蒸餾,不揮發的組分殘留在容器中被除去,揮發的組分進入蒸餾水的初始餾分中,通常隻收集餾分的中間部分,約占60%,要得到更純的水,可在一次蒸餾水中加入堿性高錳酸鉀溶液,除去有機物和二氧化碳;加入非揮發性的酸(硫酸或磷酸),使氨成為(wei) 不揮發的銨鹽。通過對雙蒸水進行HPLC檢測時發現,254nm和214nm在22~27分鍾時都出現較強的吸收峰,這表明有疏水性較強的有機物汙染,其原因應是蒸餾過程的共沸現象導致了某些揮發性有機物去除不*。
超純水機:綜合了反滲透、離子交換、活性炭吸附、膜過濾、超濾及紫外光氧化等多種純化工藝,產(chan) 水電導率達到18.2MΩ•cm,產(chan) 水水質超過國標一級水標準且穩定可測,超純水即取即用,不會(hui) 因儲(chu) 存引入汙染,水質有保證,較之使用瓶裝純淨水或蒸餾水,更能滿足用戶高精度儀(yi) 器分析的需要。
很多實驗人員在使用保護柱的時候出現峰形分叉壓力升高超出儀(yi) 器報警限才考慮更換保護柱,長期檢測樣品,長時間未更換保護柱而造成分析柱出現汙染,故需要即使根據使用情況來更換保護柱。
保護柱的更換頻率通常根據經驗而定,按照每個(ge) 方法/樣品類型綜合考慮,但是許多分析人員會(hui) 在完成一定數量的樣品分析或測試一些柱的性能指標(例如增加10%峰展寬或拖尾因子,或降低10%的柱效(塔板數))後更換保護柱。
保護柱上的漏液使用保護柱時通常有兩(liang) 個(ge) 地方可能漏液,一個(ge) 是接頭的地方,另一個(ge) 位置是保護柱中間的縫隙;接頭的地方漏液,參照上述的流程處理。中間的地方漏液有兩(liang) 種可能,一種是保護柱芯可能沒有放到底,因為(wei) 運輸過程中有可能使保護柱柱芯兩(liang) 端的peek稍有變形,隻要仔細一點放進去就好;另一種是由於(yu) 卡套是手緊式的,表麵有手緊時用的紋路,有些客戶認為(wei) 隻要用手擰緊就可以了,但事實上僅(jin) 僅(jin) 通過用手來擰緊是不夠的,需要用扳手來稍緊一下,大約手緊後需用扳手繼續擰30~45度角即可。
1、一個(ge) 新的保護柱芯是沒有方向的從(cong) 第一次使用時開始保護柱芯就賦予了方向,因為(wei) 固體(ti) 顆粒物質和強保留物質總是從(cong) 入口端到達保護柱,並在這一端開始累積。所以柱芯在開始使用後應確認好方向。
2、當發現分析過程出現柱壓太高、柱效下降或分離度下降等影響分離的因素的時候,需要對保護柱進行一下維護。維護的方法如下:
在柱套上做好標記,確認保護柱芯的正反方向;取下保護柱,在不開卡套的前提下將保護柱反接(注意此時不能接色譜柱),用甲醇:水=20/80以3mL/min流速衝(chong) 洗10min,然後再用純甲醇以3mL/min 流速衝(chong) 洗10min;
衝(chong) 洗好後將保護柱正接,打開泵除去保護柱和連接管內(nei) 的空氣,再連接好色譜柱,象往常一樣使用。
通常色譜柱壓力異常升高和泵密封圈應定期更換。建議每個(ge) 液相色譜儀(yi) 用戶建立一個(ge) 泵密封圈更換的定期檢修計劃。這應根據泵的使用和流動相組成情況而定。由於(yu) 它們(men) 易磨損的特點,鹽緩衝(chong) 大大加速密封圈和活塞的磨損。在活塞下麵的泵頭上檢測到泄漏時,保留時間不穩定時,或係統壓力不穩定時,都應更換密封圈。請按照以下程序更換所維護的泵的密封圈。
柱頭塌陷:是指色譜柱使用較長的一段時間後,由於(yu) 填料中矽膠基質或鍵合相的流失,導致柱床鬆動,在單向壓力的作用下(色譜柱入口端承受絕大部分係統壓力而出口端壓力很小),整體(ti) 表現為(wei) 色譜柱的入口端出現填料缺失,嚴(yan) 重時可看到填料的缺口。
相塌陷:是指常規C18柱長時間用高含水量的流動相(>90%)長時間衝(chong) 洗後,導致保留時間逐漸變短,最後可能在色譜柱上一點保留也沒有的現象。
柱頭塌陷:通常在色譜圖上表現出柱效下降、峰形嚴(yan) 重後拖,有時候也會(hui) 出現嚴(yan) 重前拖。造成柱頭塌陷的原因,主要是由流動相和樣品引起的,1.0mL/min的流速,如果pH超標或在色譜柱pH耐受範圍臨(lin) 界點附近長時間使用,是比較容易造成柱頭塌陷的,此外,矽膠基質的溶解規律是流動pH值控製範圍是2~8,超出範圍就會(hui) 造成色譜柱出現嚴(yan) 重的破壞。建議避免使用高濃度緩衝(chong) 鹽,或者高比例純水相,或者使用耐受強酸性或者強堿性色譜柱,以保證色譜柱具有好的耐受性。
相塌陷:色譜柱出現了相塌陷後,通常用純乙腈或甲醇持續衝(chong) 洗可以使出現相塌陷的色譜柱恢複到原來的狀態,*恢複需要比較長的時間,通常30分鍾到1個(ge) 小時。