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高效液相色谱法中反相柱的清洁和再生 液相色谱解决方案

时间:2020-06-03    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

反相色谱是迄今在高效液相色谱中应用广泛的技术,主要是因为它适用于分析极大多数的非极性物质和很多的可离子化的及离子化合物。大多数用于反相色谱的固定相都是天然的疏水物质,因此,分析物是按照它们与固定相的疏水相互作用的大小来分离的,含有疏水的机制也能以同样的保留方式分离。 固定相上还有少数物质,如混合相(例如苯基-己基)、末端封闭和非末端封闭种类和极性嵌入相-也存在于这些键合硅胶上。还有很多填料用于反相色谱,包括聚 合物,聚合物表面涂上硅胶和氧化铝,无机-有机混合物,涂层氧化锆,和石墨化碳。不同种类的固定相有他们自己的优点和缺点。 反相色谱柱利用各种流动相和添加物可以有很多的应用。一些技术利用添加物可以改变或修饰填料的表面。有时候这些添加物有可能会污染键合相表面。硅胶表面因为有着疏水键合相而有一些别的化学性质。残留的硅烷醇存在于所有的硅胶键合填料中。这些硅烷醇具有弱酸性,因此能与某些待分析物合基质成分,特别 是碱性成分。因为硅烷醇的pKa值大约是4.5,离子化能在中性pH条件下发生因此与阳离子产生静电相互作用就有可能发生。较老的A型硅胶能容纳高浓度金 属离子(有时候100ppm或更多),而这能使硅胶表面的酸性更大甚至能发生金属鳌合现象或清除一些化合物。残留硅烷醇在非末端封闭的硅胶合短链键合相如 C2或C4上更让人烦恼。 使用者必须清楚他们所用的固定相表面特殊性质和可能的分析物-固定相表面的相互作用,这样当他们使用反相方法时才能考虑到可能的基质相互作用。例如,非常 疏水的样品基质如玉米油,高芳香物质,和蜡能粘住固定相装填表面并且改变他们的性质。含有蛋白质物质的生物流体也能吸附在装填表面。尽管分析者想尽最大努 力来保护HPLC柱子,某些分析物-基质污染能使固定相受到有害的影响。 当柱子被污染,它的色谱行为和没被污染的柱子会有些不同。被污染的柱子能产生反压问题。 被污染的反相柱子必须清洗和再生才能恢复原来的操作条件。这部分的"柱子观察"将讨论可行的方法使柱子回复原来的或差不多原来的状态。因为键合硅胶柱子是 较受欢迎的,我重点讲述这种柱子。最后,我将讨论别的反相柱子的清洁步骤。 什么导致反相柱子污染产生?通常,样品中含有一些对分析者来说不感兴趣的东西。盐、脂质、含脂物质、腐质酸、疏水蛋白质和其它一些生物物质是一些可能在使用时与HPLC柱发生相互作用的物质。这些物质有比分析者的目标物或少或大的保留值。那些保留值较小的物质如盐类一般来说在空体积时就被冲出色谱柱。这些非目标产物的干扰能被检测器检测到而且能形成色谱峰,气泡,基线上移或者是负峰。如果样品成分在柱子中有很强的保留而且流动相溶液成分不足以把这些物质洗脱下来,多次上样后,这些吸附在柱子表面的物质通常就会积累在柱头。这些行为通常只有通过平行实验才能发现。有着中等保留值的样品能被缓慢洗出而且表现为宽峰,基线扰动,或者基线漂移。 有时候这些被吸附的样品成分累积到一定程度足以使他们开始形成新的固定相。分析物能与这些杂质作用形成一定的分离机理。保留时间会波动,拖尾会出现。如果足够的污染产生,柱子的反压能超过泵所能承受的最大压力,使柱子无法工作以及在堵塞处产生空体积。 再生被污染HPLC柱子的关键是知道污染物的性质并且能找到适当的溶剂来去除。如果污染是因为重复进样时强保留物质的累积引起的,利用简单的步骤来除去这些污染物往往能恢复其色谱行为。有时候,经过多次操作以后的色谱柱用90~100%的溶剂B(双溶剂反相系统中较强的溶剂)冲洗20个体积可以清除污染物。 例如,柱子中残留的脂质就能用非水溶剂如甲醇、乙晴、四氢 呋喃。 如果你使用的是缓冲液系统,不要直接切换到强溶剂,突然转换到高浓度有机溶剂可能会使HPLC流动体系中的缓冲液沉淀,这样会导致更大的问题如柱头 堵塞、管道堵塞、泵泄漏、活塞损伤或进样阀转轴失灵。应该先用无缓冲流动相(即把缓冲液换成水)。冲洗5~10个体积以后才更换强溶剂。 有时候,强溶剂也没法把残留在色谱柱上的污染物洗掉。那么更强的溶剂或者是一系列溶剂就有必要用来清洗柱子了,如果污染物是非生物物质,使用者可以跳过一个或多个另外的有机溶剂去除污染物。溶剂与溶剂之间的组合有很多。到柱子厂家的网页上能找到推荐的溶剂系统。 一般来说,所有的清洗方法都有类似的形式。所用的溶剂都是随溶剂强度增加,经常最后一个溶剂是非常疏水的(如醋酸乙酯甚至是烃),可以用来溶解非极性物质 如脂质和油类。我们必须保证一系列溶剂中每个溶剂都能与下一个溶剂互混。 清洗过程要结束时,必须借助一个中等强度能互混的溶剂而回到原始溶剂系统。例如, 异丙醇是一个非常好的作为中间步骤的溶剂,因为它能与正己烷或二氯甲烷互溶又能与水相溶剂互溶。但是异丙醇粘度非常大,必须确保较低的流速以免使泵压过高。 当然,如果使用紫外检测器的话,避免溶剂在紫外区域有吸收,要不然需使用大量的溶剂冲洗才能使基线平稳。 对于典型的硅胶键合柱来说如果没有缓冲溶液的话推荐使用以下溶剂系列:100%甲醇100%乙晴75%乙晴-25%异丙醇100%异丙醇100%二氯甲烷100%正己烷 用二氯甲烷或正己烷以后,由于溶剂相容性柱子必须用异丙醇冲洗后才能用原来的水相溶剂。每种溶剂至少冲洗10个柱体积。如250mm×4.6mmHPLC 分析柱,分析者可以用1~2ml/min的流速来冲洗,要回复原来的溶剂体系,不需要每一步都冲洗,可以跳过中间步骤。中间步骤推荐使用异丙醇,然后用没 有缓冲的流动相,最后回复起始流动相配置。四氢呋喃是另外一种比较受欢迎的去除污染的溶剂。如果使用者怀疑柱子被严重污染,可以二甲基亚砜(DMSO)或 者二甲基甲酰铵和水按50:50的比例混合用低于0.5ml/min的流速流过色谱柱。成功再生反相柱子是一个非常耗时间的过程,溶剂冲洗可以利用梯度系统过夜操作。

 本实用新型涉及一种适用于科研单位、医院、工矿化验室、学校实 验室等制备蒸馏水使用的电热蒸馏水器。

 

采用了电热降膜蒸发原理,即利用已被预热(80℃)了的水降淋,在电热管的外表形成高温(80℃)液膜并立刻蒸发,产生一次纯蒸汽(127℃),并作为下一效的热源,再经过一次热交换又产生二次纯蒸汽作为下一效的热源,同时产生的凝水就是蒸馏水,经过六次热交换就可使电热的有效利用率提高了43%。  

 

蒸馏器是利用蒸馏法分离物质的器具。在中国古代,它一般用于炼丹术、制烧酒、蒸花露水等。不同的用途有不同的形制和起源。 炼丹术中的蒸馏器主要源于古人抽砂炼汞的实践。我国古代的水银炼制,早是采用简单的低温氧化焙烧法,东汉时发展成密闭抽汞法,把容器密封起来,加热时,丹砂分解出的水银蒸汽冷凝在容器内壁。这种炼汞设备再加上冷凝装置和汞收集器,就构成了一种较为原始的蒸馏器。炼丹家们长期使用的所谓“火在上、水在下"的未济炉,就是把冷凝器置于炉内的一种简单蒸馏器。后来,炼丹家们又将冷凝器与加热炉分开,使得这种形式的蒸馏器发展到了完善程度,其代表就是吴悮《丹房须知》及宋应星《天工开物》中的描述。

 

1、液相色谱仪维护保养

 一、流动相的要求

液相色谱是样品组分在柱填料与流动相之间质量交换而达到分离的目的,因此要求流动相具备以下特点:

1 纯度 流动相必须用HPLC级的试剂,使用前过滤除去其中的颗粒性杂质和其他物质(使用0.45um或更细的膜过滤)。溶剂所含杂质在柱上积累,会影响色谱柱的使用寿命。

2 溶解度 样品的溶解度要适宜如果溶解度,如果溶解度欠佳样品会在柱头沉淀,不但影响纯化分离,还会缩短柱子的使用寿命。

3 粘度要低(应<2cp) 高粘度溶剂会影响溶质的扩散、传质,降低柱效,还会使柱压降增加,使分离时间延长。选择沸点在100℃以下的流动相。

4 样品易于回收。应选用挥发性溶剂。

5 流动相 PH 采用反相色谱法分离弱酸(3≤pKa≤7)或弱碱(7≤pKa≤8)样品时,通过调节流动相的pH值,以抑制样品组分的解离,增加组分在固定相上的保留,并改善峰形的技术称为反相离子抑制技术。对于弱酸,流动相的pH值越小,组分的k值越大,当pH值远远小于弱酸的pKa值时,弱酸主要以分子形式存在;对弱碱,情况相反。分析弱酸样品时,通常在流动相中加入少量弱酸,常用50mmol/L磷酸盐缓冲液和1%醋酸溶液;分析弱碱样品时,通常在流动相中加入少量弱碱,常用50mmol/L磷酸盐缓冲液和30mmol/L三乙胺溶液。


2、
液相色谱仪的日常维

2.1一切分析准备工作做好后,依次按顺序打开稳压电源、高压输液泵、柱温箱、检测器,待以上各部件自检结束后,打开连接仪器的电脑,启动工作软件。

仪器分析工作结束后,关闭工作软件,再依次按顺序关闭检测器、柱温箱、高压输液泵。

2.2对流动相的要求

液相色谱所用的流动相一般为低沸点有机溶剂与水或者缓冲溶液的混合物。为保证液相色谱仪器的正常使用,所有流动相必须是色谱级的,且经过过滤杂质、排除气泡后装入干净的流动相贮存瓶中待用。

2.2.1流动相的物理性能要求

对分析物要有足够的溶解能力,以利于提高检验的灵敏度;流动相的黏度要小,以保证合适的柱降压;流动相的沸点要低,以利于制备分离时样品的回收; ?

2.2.2流动相的温度

一般以硅胶为基质的色谱柱高使用温度不超过60℃,以低于40℃为宜。温度过高会加速键合相水解和硅胶的溶解,从而使填料性质改变,柱塌陷,降低柱效。低使用温度不超过0℃。 ?

2.2.3流动相的过滤

所有流动相在使用前都必须经过0.45μm(或0.22μm)的有机相/脂溶性和水相(水溶性)滤膜过滤,以除去杂质微粒。 ?

2.2.4流动相的脱气

液相色谱所用到的流动相必须预先脱气,否则容易在系统内产生气泡,影响泵的工作, 影响基线的稳定性。此外,溶解在流动相中的氧还可能与样品、流动相反应。溶解氧能与某些有机溶剂(如甲醛、4氢呋喃)形成有紫外吸收的络合物,提高背景吸收,会在梯度洗脱时造成基线漂移或形成鬼峰。 ?


液相色谱仪常见四种故障处理方法

  1、出峰不佳,峰分叉  (1)色谱柱被污染。  (2)柱头填料塌陷。处理对于第一种情况,先用纯水反向冲洗柱子,然后换成甲醇冲洗,接着用甲醇+异丙醇(4+6)冲洗柱子(冲洗时间的长短由样品污染的情况而定),再换成甲醇冲洗,然后用纯水冲洗,最后甲醇冲洗正向冲洗柱子30分钟以上。如冲洗后依然出峰不佳,则考虑第二种情况。对于第二种情况,拧开柱头,检查柱填料是否硬结或塌陷。去除硬结部分(污染的填料),装入新填料,滴一滴甲醇,填料下陷,再填,用与柱内径相同的顶端平滑的不锈钢杆压紧,再填平,滴甲醇,再压紧反复几次,直至装满填平。柱头用甲醇冲洗干净,擦净柱外壁的填料,拧紧柱头,用纯甲醇冲洗30分钟以上。  2、柱压高原因  (1)缓冲液盐分如(乙酸铵等)沉积于柱内。  (2)样品污染沉积。处理对于第一种情况先用40~50℃的纯水,低速正向冲洗柱子,待柱压逐渐下降后,相应提高流速冲洗,柱压大幅度下降后,用常温纯水冲洗,之后用纯甲醇冲洗柱子30分钟;对于第二种情况,由样品的沉积引起污染的C18柱,和纯水反向冲洗柱子,然后换成甲醇冲洗,接着用甲醇+异丙醇(4+6)冲洗柱子(冲洗时间的长短由样品污染的情况而定),再用换成甲醇冲洗,然后用纯水冲洗,最后甲醇冲洗正向冲洗柱子30分钟以上。  3、压力波动大,流量不稳定  原因系统中有空气或者单向阀的宝石球和阀座之间夹有异物,使得两者不能密封。处理工作中注意观察流动相的量,保证不锈钢滤器沉入储液器瓶底,避免吸入空气,流动相要充分脱气。如为单向阀和阀座之间夹有异物,拆下单向阀,放入盛有丙酮的烧杯用超声波清洗。  4、既无压力指示,又无液体流过  (1)泵密封垫圈磨损。  (2)大量气泡进入泵体。处理对于第一种情况,更换密封垫圈;对于第二种情况,在泵作用的同时,用一个50ml的玻璃针筒在泵的出口处帮助抽出空气。

标签: 液相色谱仪
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