液相色譜柱是昂貴的色譜耗材,是液相色譜儀的心臟,有著嚴格的生產標準和測試程序,為了充分發揮色譜柱的性能,最大程度延長色譜柱的使用壽命,請仔細閱讀此部分。
安裝:
為了保證色譜柱使用時有最高柱效,連接管路盡量使用適合的細徑管路,色譜柱進出口的連接必須非常適配,連接管端口部分必須平整,不能有毛刺和切口斜面等現象,各種連接管路請使用專業工具切割修整;
1、取出色譜柱,仔細查看柱身洗脫液流向箭頭標識,用手旋下柱兩端的塑料堵頭,放好色譜柱,使洗脫液流向和柱身所示流向一致;
2、用手將“連接管路的不銹鋼或者其它材質的接頭”旋入色譜柱兩端,管路接頭要和色譜柱接口連接緊密,確保零死體積連接,在色譜儀正常運行時沒有漏液。
色譜柱的正確使用:
色譜柱是昂貴的色譜耗材,正確的使用和維護對保證色譜柱的正常使用和延長壽命至關重要。
1、色譜柱使用前注意事項:
1)、色譜柱內的存儲液:
色譜柱的存儲液,如沒有特殊說明均為質檢報告中所述流動相,氨基(NH2)、氰基(CN)、硅膠柱(SiO2)均為正相條件 – 正己烷/異丙醇體系,反相柱(C1、C4、C8、C18、苯基Phenyl)均為甲醇/水體系,檢測前,請用相互溶的試劑將其替換;
2)、新色譜柱的平衡:
新反相色譜柱:用純甲醇沖洗色譜柱30個柱體積,再更換成能與檢測流動相互溶的流動相沖洗30個柱體積,最后用流動相穩定系統至基線平穩;
新的正相色譜柱:用異丙醇0.5ml/min沖洗30個柱體積,再更換成檢測流動相穩定系統至基線平穩;
2、色譜柱的使用方向:
高效液相色譜柱標簽上的箭頭方向為流動相流向,使用過程時也按此方向,避免雙向混用,導致兩端填料同時污染,不利于色譜柱的再生和維護;
3、流動相和樣品保持潔凈:
由于懸浮在樣品或流動相中的細小顆粒會堵塞色譜柱兩端的篩板,各種試劑盡量使用色譜純級的,用量少的試劑純度至少是分析純,水最好是超純水和全玻璃器皿雙蒸水,使用前建議用0.45μm的濾膜過濾;樣品溶液使用針筒過濾;
樣品中的雜質是造成色譜柱污染、柱效下降的最主要原因之一,復雜樣品可選樣品預處理柱(SPE柱)進行樣品處理,如果不方便處理,最好使用相匹配的保護柱,樣品溶劑與流動相要相匹配,不能出現樣品不互溶,極性相差太大等想象,否則會造成色譜峰形變差,鬼峰等現象,使用流動相溶解樣品能有效的避免上述情況發生;
4、色譜柱允許使用的pH范圍:
每款色譜柱都有自己特定允許使用的pH范圍,請仔細對照你的色譜柱的使用pH范圍,在pH范圍以外使用,會使硅膠基質溶解或鍵合相水解,對色譜柱造成不可恢復的損傷,如果在臨界pH處使用,分析結束后立即用適合于色譜柱保存并與當前使用的流動相互溶的淋洗液置換掉。
5、PAH專用色譜柱使用注意事項:
PAH專用色譜柱是針對歐盟76/769/EEC號環保指令專門設計開發的專用色譜柱,同時分離16種多環芳烴物質,是一類含有一個苯環以上的芳香化合物,為了保障色譜柱的分離能力,請盡量專柱專用,檢測色譜條件如下:
色譜柱: PAH,5μm,250mm×4.6mm
檢測波長:220nm
流速:1.5ml/min
柱溫:室溫
進樣量:10μl
流動相:
時間(min)
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A:水(由于%)
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B:乙腈(%)
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0
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60
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40
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20
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0
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100
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33
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0
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100
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34
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60
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40
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備注:色譜條件可以根據客戶所選擇的色譜柱規格調整,滿足相關規定即可。
分析前,用流動相梯度洗脫程序的初始濃度,沖洗系統至基線平穩,運行一次完整的分析程序(即:對標準溶液進樣檢測),待系統穩定后,再進行檢測,如果較長時間未使用,可能需要多運行幾次完整的分析程序,得到重現的色譜圖后再進行檢測,由于歐盟76/769/EEC號環保指令要求檢測的都是機體復雜的樣品,檢測完全后按色譜柱的維護項下“4、避免強保留物質在色譜柱保留”多沖洗色譜柱,其它維護和再生同反相柱。
色譜柱的保存:
短時間保存:
間隔不超過四天,色譜柱按平時維護程序沖洗至基線平穩,反相色譜柱保存在不帶有緩沖鹽、離子對試劑的有機相/水溶液中,有機相不低于20%;正相色譜柱正相使用保存在純正己烷中,反相使用保存在純有機溶劑中;并將隨柱的塑料堵頭旋緊密封。
長期保存:
反相色譜柱保存在80%甲醇或80%乙腈水溶液中;正相色譜柱正相使用保存在純正己烷中, 反相使用時需將柱內存儲液用異丙醇置換,最后用正己烷保存;最好將色譜柱從儀器上取下,并將隨柱的塑料堵頭旋緊密封。
色譜柱的維護:
1、柱壓升高是每個色譜工作者都很頭疼的問題,長時間使用造成柱壓的緩慢升高通常是正常現象;短時間甚至是突然的柱壓升高通常是異常升高,排除儀器的故障,確定是色譜柱自身原因,一般有以下幾點:
1)柱頭的過濾篩板污染(固體顆粒物堵塞、強保留物質累積):
解決方法:
a、在柱前端加上在線過濾器或保護柱,用甲醇/水=20/80 1.0ml/min反向沖洗色譜柱180min;
b、在柱前端加上在線過濾器或保護柱,反向使用;
c、可將柱頭打開,將色譜柱頭中過濾篩板取出,在稀硝酸溶液內超聲清洗20min,純水超聲清洗20min,最后用甲醇超聲清洗20min,重新裝入色譜柱;
2)柱頭填料污染(固體顆粒物堵塞、強保留物質累積):
解決方法:
a、用可以溶解污染物的溶劑較長時間(180min)反向沖洗色譜柱;
b、可將柱頭打開,小心取出被污染的填料,用相同的填料重新裝入修復;
3)pH使用不當造成的損傷:
解決方法:pH使用不當造成固定相的缺失或塌陷,很難使色譜柱恢復,只能更換色譜柱。
2、使用保護柱和在線過濾器:
樣品和流動相中不能完全過濾掉及泵磨損、密封圈和管路老化產生的固體顆粒物,進入到色譜柱中就會堵塞篩板,導致柱壓升高,柱效下降,保護柱和在線過濾器上都有篩板,孔徑與分析柱的孔徑相同,能阻止顆粒物到達色譜柱,在分析故障中,柱壓升高占很大比例,因此建議您在色譜柱前端加上在線過濾器或者保護柱;
3、緩沖鹽的正確使用:
緩沖鹽通常易溶于水,難溶于有機溶劑,其使用不當會析出,加快泵柱塞桿和密封圈,流通閥的磨損,堵塞色譜柱頭篩板,填料基質上的微孔和顆粒間的間隙,使填料板結柱壓升高,阻礙基質上鍵合相的碳鏈自由舒展,使色譜柱保留能力下降,柱效降低,縮短其使用壽命,緩沖鹽析出后很難去除,因此正確的使用緩沖鹽對延長色譜柱的使用壽命非常重要,具體方法如下:
“使用前過渡! 使用后沖洗!”
1)、等度條件:分析前后用過渡流動相沖洗柱體積不少于20-30個柱體積,或分析完成后用過渡流動相以0.2ml/min(根據柱規格調整)沖洗過夜;
2)、梯度條件:分析前,用與初始流動相組成相同的流動相以分析流速沖洗色譜柱不少于20-30個柱體積,分析后,用該過渡流動相沖洗色譜柱不少于20-30個柱體積,且梯度盡量平緩,避免緩沖鹽析出。
過渡流動相:有機相和水相的比例和分析流動相中兩相比例一致,或者水相比例高于分析流動相,絕對不含緩沖鹽。
3)、緩沖鹽析出:具體補救方法見“色譜柱常見問題和解決方法-3、緩沖鹽結晶析出解決方法”。
4、避免強保留物質在色譜柱保留:
強保留物質和大分子化合物在色譜柱中累積,是一個緩慢的過程,一段時間后會對樣品成分產生額外的保留行為,引起峰變寬,拖尾,使柱效下降,保留時間變化,到一定程度時會導致柱壓升高,對許多樣品特別是復雜樣品很難判斷其是否含有強保留物質,因此要預防這一切的方式,堅持每天分析完成后用純甲醇或純乙腈反向沖洗色譜柱20個柱體積以上。
清洗方法:
1)、未使用緩沖鹽,每天分析完成后用純甲醇或純乙腈反向沖洗色譜柱20個柱體積以上;
2)、使用緩沖鹽,用上述方法去除緩沖鹽后,用純甲醇或純乙腈反向沖洗色譜柱20個柱體積以上;
3)、補救方法:水 — 乙腈 — 異丙醇(或氯仿)— 乙腈 — 水,每一步需要沖洗不少于30個柱體積。
注意:不要輕易打開柱頭,因為柱頭一旦打開,很難恢復到新柱的水平,因為柱頭打開而造成的檢測后果,客戶自行負責。
色譜柱再生:
色譜柱作為液相色譜中的核心檢測部件,會隨著使用時間和進樣次數的增加,出現異常的色譜現象,如果一根色譜柱的柱效太低或者柱壓太高,通常認為該色譜柱使用壽命已到,為了延長色譜柱的使用壽命,除了完全按照每一款色譜柱的性能使用以外,適當的色譜柱再生是很有效的途徑:
1、氰基(CN)色譜柱的維護和再生:
CN基柱屬于中等極性的固定相,作反相色譜時操作和維護和C18柱完全相同,增加水相比例,可以促進樣品的洗脫,但是CN屬于短鏈的鍵合相,水相比例太高易使CN鍵水解,尤其在色譜柱pH耐受范圍以外,極端酸性和堿性條件下柱壽命會下降很快,如果在這個條件下使用,需要按以下程序用15個柱體積溶液沖洗,如下: 95%水/5%乙腈 — THF四氫呋喃 — 95%乙腈/5%水并保持95%乙腈/5%水繼續沖洗,以低流速0.2-0.5mL/min過夜沖洗。在pH耐受范圍條件使用時,也比較傷柱子,要注意沖洗,可以參照上述方法,時間可適當減少。柱子使用一定時間后,柱效下降,需要老化再生,再生時用15個柱體積的下列溶液沖洗: 95%水/5%乙腈— THF四氫呋喃— 95%乙腈/5%水再走流動相即可;
CN柱用于正相時,當柱子使用一定時間后,柱效下降,可清洗一下恢復柱性能,再生時用10個柱體積的下列溶液沖洗:氯仿 — 異丙醇 — 二氯甲烷再走流動相即可;
CN柱最理想的pH范圍在pH 2.0-5.0;
CN柱的保存,可用異丙醇或正己烷保存(保存溶劑中不能含水),兩端封好,流動相改變時要注意過渡和兩相之間的互溶。
2、反相柱的再生:
反相色譜柱是使用最普遍的色譜柱之一,除按照以上內容使用以外,必要的再生清洗可以有效的延長色譜柱的使用壽命,用下列每種溶劑20~30個柱體積沖洗:
100%甲醇 – 100%乙腈 – 75%乙腈/25%異丙醇 – 100%異丙醇 – 100%二氯甲烷 – 100%正己烷 – 100%異丙醇 – 100%甲醇
3、正相色譜柱的再生:
正相氨基柱的鍵合官能團氨丙基要比C18,C8柱的鍵合官能團易水解,所以其使用壽命稍短,特別是使用反相條件時,要嚴格控制PH值范圍,PH值越低流動相中水的比例越高越易發生水解。
注意:所有試劑都要嚴格脫水
用氨基柱檢測酸性物質可能會使略帶負電荷的氨基官能團質子化,一定程度上改變對某類的分析物保留性質或表現為柱效下降,再生建議是:
用5-10個的柱體積的含0.5-1.0%NH3的50-50乙腈-水溶液沖洗(沖洗后用不含堿的流動相洗去多余的氨),分析酸性分析物時建議在流動相中略微添加少許氨如0.1%。
填料被樣品中雜質累積污染,色譜柱表現行為柱壓增高柱效降低等,
依次用:
甲醇 – 異丙醇 – 氯仿 – 正己烷 – 氯仿 – 異丙醇 – 甲醇沖柱子
(各以0.5ml/min的流速,20個柱體積),再換流動相
NH2柱用于反相條件時,NH2鍵會水解,尤其是在該柱子pH范圍以外,在極端酸性和堿性條件下柱壽命會下降很快,如果在這個條件下使用需要清洗一下,需要用10個柱體積溶液沖洗,也是正相條件下使用色譜柱的再生,如下:
95%水/5%乙腈 – THF四氫呋喃 – 95%乙腈/5%水 并保持95%乙腈/5%水繼續沖洗,以低流速0.2-0.5mL/min過夜沖洗。
反相使用氨基色譜柱的再生(每種淋洗液不少于30個柱體積):
NaOH(pH 9.0)– 色譜純水沖 – 平衡到流動相或者適合保存的溶液
其它正相柱(硅膠柱,Diol柱)的再生(每種淋洗液不少于20個柱體積):
正己烷 – 異丙醇
正相柱除水:
含2.5 % 二甲氧基丙烷(dimethoxypropane)和2.5 % 冰醋酸的正己烷沖洗30個柱體積。