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凝胶色谱柱长期放置须注意的细节有 色谱柱操作规程

时间:2020-06-20    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
【导读】凝胶色谱柱的应用也越来越广泛,使用过后也要对色谱柱进行保养,这样才能使它的使用寿命更长久,在遇到什么问题时需采取相应的措施。 凝胶色谱柱是以刚性的球型



    凝胶色谱柱的应用也越来越广泛,使用过后也要对色谱柱进行保养,这样才能使它的使用寿命更长久,在遇到什么问题时需采取相应的措施。

 

 

    凝胶色谱柱是以刚性的球型硅胶为基质,在其表面通过共价键化学键合亲水基团而成。凝胶色谱柱的填料具有高性能尺寸排阻色谱所必需的性能,即低吸附性和良好的孔径分布;其pH适用范围为2.5-7.5,可以使用与水完全互溶的有机溶剂,如乙腈、丙酮、甲醇或乙醇等。凝胶色谱柱适合用于分析分离蛋白质和多肽类样品。


    凝胶色谱柱专为合成高分子的在高温下GPC分析而设计。尽管高度交联的PS/DVB 粒子广泛应用于合成高分子的分析,但是这种粒子会在有机溶剂中产生膨胀,尤其在高温下膨胀更为明显。凝胶色谱柱很好的解决了这个问题。填料以刚性硅胶为基质,经过独特的表面化学修饰,在高温和有机溶剂中可以保持极高的稳定性。此外相对于有机聚合物填料,HTP SEC填料的刚性结构减小了分离过程中的传质,从而取得更高的分辨率和分离效率。


    凝胶色谱柱特点:


    高柱容量、高分辨率


    宽的pH范围 (pH范围2-8.5)


    使用寿命长


    低盐浓度洗脱,适合LC-MS分析


    对于生物样品无强吸附


    极低的非特异性吸附, 高的蛋白回收率及活性回收率


    解决多维色谱分析应用


    凝胶色谱柱的存放。如果色谱柱暂时不用,存放时要注意以下几点:


    a.几天之内的短期放置,凝胶柱则用蒸馏水来冲洗,再把色谱柱的两头用密封螺丝密封好即可。


    b.如果色谱柱长期不用,仅用上述方法来处理就不行了,这时应使用色谱柱使用说明书中所指明的溶剂来充满色谱柱,凝胶柱则不能用水了,因柱内如果有微生物的生长则会使柱效降低,此时应用0.05%的NaNs水溶液(防腐剂)来冲洗色谱柱,再将色谱柱封严。凝胶色谱柱长期放置时,一定要将色谱柱的两端封严,以防止由于溶剂挥发而造成的柱填料干缩现象,因这可导致柱效的严重降低。


    c.色谱柱应贮存在室温下,如果放置于0℃以下的环境里,柱内就会结冰,这也将导致柱效的降低。


    凝胶色谱柱是亲水、刚性、化学和机械性能很好的球性多孔高聚物。使用pH值范围是2-12,可以使用含有50%的混合有机溶剂为流动相。凝胶色谱柱因为有大的排阻极限和良好的校正曲线线性,所以适合分析多分散系如糖和人造水溶性聚合物。用于分离蛋白质、多肽、多糖、DNA、RNA、水溶性的有机聚合物和其他水溶性大分子样品等。





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    色谱柱的使用寿命,除了与所分析的样品和流动相及使用频率有关系外,最主要的是与日常的维护密切相关。色谱柱的使用寿命主要是柱效和柱压两个指标来衡量,如果一支色谱柱柱效太低或柱压太高,通常被认为该色谱柱已经结束。因此,延长色谱柱使用寿命的关键是,消除引起柱效下降和柱压升高的因素。以下是色谱柱的维护方法:

    一、流动相的PH应在使用的范围内

    流动相超过其PH范围将会导致硅胶基质流失和键合相碳链断裂,使柱效下降,使用寿命变短。由于流动相的PH控制不当而对色谱柱造成的损害,通常很难是色谱柱恢复,因此必须认真对待,严格控制流动相的PH值。

    二、去除样品和流动相中的固体颗粒

    样品和流动相中含有的固体颗粒物质会堵塞色谱柱筛板,筛板被堵住不仅会引起柱压的升高,而且也会引起柱效下降,因为筛板的堵塞会引起液流不均,导致色谱峰型拖尾、变宽,从而使柱效下降。因此,建议使用超纯水和色谱纯试剂,在分析样品前对样品进行针筒过滤,流动相过0、45μm滤膜。

    三、使用保护柱或在线过滤器

    样品和流动相经过滤后并不能完全消除固体颗粒物质,因为泵的磨损、密封圈和管路的老化也会产生固体颗粒物质,这些固体颗粒被流动相带入色谱柱,堵塞筛板,导致柱压升高、柱效下降。保护柱和在线过滤器上都有筛板,其孔径与色谱柱孔径相同,因此可以阻止固体颗粒物质到达色谱柱,有效防止色谱柱筛板的堵塞。由于柱压升高在分析故障中占很大比例,因此,除对样品和流动相进行过滤外,建议您在色谱柱进样端加上保护柱或在线过滤器。

    如果色谱柱柱压升高是由于进样端筛板被堵引起的,可选择以下方式进行补救:

    1、先在色谱柱前加上保护柱或在线过滤器,然后用甲醇、水=20/80ml/min反向冲色谱柱180min、

    2、先在色谱柱进样端加上保护柱或在线过滤器,然后反向使用。

    四、正确使用缓冲盐

    缓冲盐通常易溶于水,难溶于有机溶剂,因此缓冲盐使用不当会使其析出,堵塞填料基质上的微孔和颗粒间的空隙,使填料板结,柱压上升;同时阻碍了基质上键合的碳链自由舒展,使色谱柱的保留能力下降,柱效降低。缓冲盐析出后,去除非常困难,因此,正确的使用缓冲盐对延长色谱柱使用寿命非常重要。

    正确使用缓冲盐的目的是防止缓冲盐析出,因此正确使用缓冲盐的方法可归结为一句话:使用前要过滤,使用后要冲洗。具体方法如下:

    1、等度条件:使用缓冲盐前和使用后需用过渡流动相以1、0ml/min流速冲洗60min;使用后去除缓冲盐的另一个方法是用过渡流动相以0、2ml/min流速冲洗色谱柱过夜。

    2、梯度条件:用含有缓冲盐的流动相跑梯度之前,用与初始流动相组成相同的过渡流动相以1、0ml/min流速冲洗60min,再用该过渡流动相以1、0ml/min冲洗色谱柱120min。含缓冲盐流动相的梯度设定应尽量平缓,以避免梯度过程中缓冲盐析出。

    注意:过渡流动相是指有机相和水相的组成与分析流动相相同,区别只是过渡流动相不含缓冲盐。

    3、缓冲盐析出的补救方法:

    方案1:用甲醇/20/80以1、0ml/min流速35摄氏度条件下反向冲洗色谱柱120min

    方案2:用甲醇/水=20/80以0、2ml/min流速反向冲洗色谱柱过夜。

    五、防止强保留物质在色谱柱上存留

    强保留物质和大分子化合物在色谱柱中累积,对样品中的化合物产生额外的保留行为,不仅引起峰型变宽、拖尾,使柱效下降,同时也会引起保留时间的变化,累积到一定程度时还会导致柱压升高。由于强保留物质和大分子化合物对色谱分离的影响是一个累积效应,需要一定的时间才会体现出来,但对许多药品特别是复杂样品而言,很难判断其是否是含有强保留物质,因此要防止强保留物质的累积,需要在每天的日常维护中用纯甲醇或乙氰清洗色谱柱。





柱压与硅胶基质的形态(如无定形或球形硅胶)、颗粒大小、填料合成条件、装柱条件、所用流动相和分析时的温度有关。
  不同厂家的色谱柱柱压会有所差别,相同流动相和温度的条件下,不同厂家的新色谱柱有的柱压可能相差4、5 个MPa,特别是低端和高端色谱柱之间,这一区别比较明显。这是由色谱柱厂家所选用的硅胶基质及其生产条件决定的,这种差异的存在是正常的。同时需要说明的一点是,柱压与柱效有一定的关系,通常柱效高的色谱柱柱压相对而言会高一点,但柱压高的色谱柱并不一定就具有高柱效。
  在色谱柱的使用过程中柱压通常会出现两种升高的形式:第一种是,随着使用时间的延长色谱柱柱压慢慢上升,这是正常的;第二种是,使用过程中(流动相和温度没有改变的条件下)色谱柱压力突然升高很多。这种压力突然升高的现象,通常是由工作人员操作不当引起的,原因:
1)样品太脏,使用前没有过滤,导致柱筛板堵塞。
2)样品含有的杂质在流动相中的溶解性不是很好,与流动相混合后析出,导致柱塞板堵塞。



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