液相色谱仪作为一种分离技术和方法,目前已经发展到一个全新的阶段。高精度的输液泵,应用广泛的色谱分离柱,低噪音、高灵敏度的各种检测器和功能强大的数据处理软件系统的出现,都推动了液相色谱技术的迅猛发展。液相色谱仪正以它分辨率高、分析速度快和应用广泛的优点倍受仪器分析工作者的青睐,广泛地应用于医药卫生、环境监测、食品检测等领域。
应用HPLC技术在血药浓度、生物胺、核苷酸、蛋白质浓度测定等实际工作中,积累了许多的方法和经验,在这里与大家交流,希望能对同行们有所帮助和借鉴,共同促进液相色谱分析技术的发展。
液相色谱仪使用过程中常见问题分析
(一)柱压问题
柱压过高,导致这种情况的直接原因可能是色谱分离柱或进样器流动不畅通。出现这种情况的根本原因可能是流动相抽滤不干净,存有杂质,从而堆积在色谱柱或过滤器中,这时只要重新配置一遍流动相。解决“堵”的方法就是检查色谱分离柱,确定其流动是否畅通,具体操作是在泵工作的情况下将色谱柱的出口处拧开,看看是否有流动相流出,同时可以调节流速,观察流动相流出的流量,进而判断色谱柱是否堵了。还有一些原因,比如:流动相的流速过大(一般为1.0ml/min)、流动相的成分不符合标准(没有使用HPLC级别的试剂或者没有超声完全)等。这些按照药典调整成正确的设置即可。如果怀疑是在线过滤器堵了可以关闭排液阀,断开出口管路,设定流速为1ml/min,如压力>3kgf/cm2,则可能堵塞,可以考虑将其置于5%稀硝酸,超声波清洗一段时间。zui后在检测验样品的时候加一个保护柱。有时候也会柱压过低,发生这个原因主要是连接不牢固,导致漏液,拧紧即可。更换流动相时没有进行脱气,导致仪器里面进入空气,一般的解决方法就是卸下超声清洗,然后进行脱气。
(二)基线漂移
在色谱仪启动之前,通常先启动半个小时后再进行操作,这样做是避免基线漂移。出现这种现象的原因很多,其一是色谱柱温差变化大,需要控制柱温,用色谱纯,也可多抽滤几次,除去醇溶性流动相外的其他流动相要勤更换,做到现配现用,以免滋生微生物,堵塞进样通道,造成基线不稳定,影响出峰。第三个原因是流路本身长期进样没有时间保养积淀的杂质。解决方法是用洗脱剂冲洗样品流动的通道,对于反相色谱系统的流动相甲醇-水系统,按照梯度洗脱的方法冲洗掉系统和色谱柱中的杂质,以免影响样品的质量。必要时可以用异丙醇。第四个可能性就是由于紫外灯的使用寿命到了,不能再继续工作,解决方法是换紫外灯。zui后是样品本身性质的影响,对于流动相的影响较大,解决方法就是用保护柱检测样品,以免出现问题。
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液相色谱仪由高压液体泵分离系统、检测器及液相色谱柱(含柱温控制系统)等三部分组成。其中液相色谱柱的正确使用,是液相色谱工作的关键,也是采用液相色谱方法获得准确实验数据的必由之路。
一套无论多么完美的液相色谱仪,如果得不到优质的色谱柱支持,也只能成为一台液体输送泵而已,毫无价值可言。反之,一根无论多么好的色谱柱,如果得不到完美的液相色谱仪的控制,其作用与价值也会大打折扣。所以,液相色谱仪的性能决定了液相色谱的技术控制性能和数据采集与处理性能;液相色谱柱的性能直接关系到分离分析的准确性与适用性,必须达到很高的性能才能为科学实验提供强有力的数据支持。二者必然相互影响相互促进。
液相色谱柱的结构及主要功能:
液相色谱柱由柱管、压帽、卡套(密封环)、筛板(滤片)、接头、螺丝(封头)与柱填料等组成。
柱管:多用不锈钢制成,若果使用时柱压不高于70kg/cm2时,也可采用厚壁玻璃或石英管,管内壁要求有很高的光洁度。用于柱填料的装填。
压帽:即色谱柱两端套合于柱管端外壁的塑性圆柱帽,中部有小孔,多为聚四氟乙烯制成,用于固定筛板。
密封环:位于接头螺旋环内壁的弹性环,多为聚四氟乙烯制成,用于色谱柱两端压帽与柱外壁的密封。
筛板:位于色谱柱两端紧贴柱管端的筛网状薄片,由烧结不锈钢或钛合金制成,孔径取决于填料粒度,一般为0.2~20&um(5~10&um)。用于防止填料从柱管内漏出。
接头:柱两端连接流动相与柱管的中空环套,由不锈钢制成。用于柱管路联通与柱端高压固定。
封头:柱两端的密封螺丝,用于保存色谱柱时封头。
柱填料:装填于柱管内的固定相担体,其直接决定了色谱柱的类型与用途,是色谱柱的核心。多为无定形或球形硅胶基质,也有环糊精、活性炭、聚苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙酸酯、氧化铝等基质。用于色谱分离。
在日常分析工作中,色谱柱的正确使用和维护十分重要,色谱柱使用是否得当,直接影响色谱柱的寿命,稍有不慎就会降低柱效、缩短使用寿命甚至损坏。
在色谱操作过程中,需要注意下列问题,以维护色谱柱。
1、柱子在装卸、更换时,动作要轻,接头拧紧要适度。必须防止较强的机械振动,以免柱床产生空隙。
2、如果仪器用来做常规分析,样品种类不多,但分析次数比较多,则不妨为每一类常规分析配置一根专用柱,这样有助于延长柱子的寿命。
3、避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动。温度的突然变化或者使色谱柱从高处掉下都会影响柱内的填充状况;柱压的突然升高或降低也会对柱内填料产生冲击力,因此在调节流速时应该缓慢进行,手动进样时,进样阀的转动不能过缓。
4、应逐渐改变溶剂的组成,特别是反相色谱中,不应直接从有机溶剂改变为全部是水,反之亦然。
5、使用柱温箱时,应注意在流动相进入色谱柱后才能开启柱温箱升温。
6、一般说来色谱柱不能反冲,只有生产者指明该柱可以反冲时,才可以反冲除去留在柱头的杂质。否则反冲会迅速降低柱效。
7、选择使用适宜的流动相,以避免固定相被破坏。有时可以在进样器前面连接一个预柱,分析柱是键合硅胶时,预柱为硅胶,可使流动相在进入分析柱之前预先被硅胶“饱和”,避免分析柱中的硅胶基质被溶解。
8、避免将基质复杂的样品尤其是生物样品直接注人柱内,需要对样品进行预处理或者在进样器和色谱柱之间连接一个保护柱。保护柱一般是填有相似固定相的短柱。保护柱可以而且应该经常更换。
9、经常用强溶剂冲洗色谱柱,清除保留在柱内的杂质。在进行清洗时,对流路系统中流动相的置换应以相混溶的溶剂逐渐过渡,每种流动相的体积应是柱体积的20倍左右。
10、保存色谱柱时应将柱内充满色谱级的乙腈或甲醇,柱接头要拧紧,防止溶剂挥发干燥。绝对禁止将缓冲溶液留在柱内静置一个晚上或更长时间。
11、色谱柱使用过程中,如果压力升高,一种可能是烧结滤片被堵塞,这时应更换滤片或将其取出进行清洗;另一种可能是大分子进人柱内,使柱头被污染;如果柱效降低或色谱峰变形,则可能柱头出现塌陷,死体积增大。
12、在完成分离分析工作之后,不应立即停机,需及时对色谱分析系统进行冲洗,一般30分钟以上,以除去色谱柱内的杂质。