液相色谱柱是一种用于液体色谱分析仪器,其结构主要有:
a、空柱由柱接头、柱管及滤片组装而成。
柱接头采用低死体积结构,柱接头是两端螺纹组件,一端是为7/16英寸外螺纹,另一端是3/16英寸的内螺纹(国内外已规范化)。7/16英寸外螺纹与1/4英寸柱管(Φ6.35mm)连接,中间放置压坏用于密封。3/16英寸的内螺纹与1/16英寸(Φ1.57mm)的连接管连接,中间也放置压环用于柱接头的密封。为了尽量减少柱外死体积,在安装色谱柱时,用Φ1.57mm连接管通过空心螺钉压环后要尽量插到底,然后再拧紧空心螺钉。压环被空心螺钉挤压变形后紧箍在连接管上(连接管通过压环后露出的管长度应严格控制在2.5mm长或其他固定尺寸)。
在两端柱接头内,柱管两端各放置一片不锈钢滤片(或滤网),用于封堵柱填料不被流动相冲出柱外而流失。空柱各组件均为316#不锈钢材质,能耐受一般的溶剂作用。但由于含氯化物的溶剂对其有一定的腐蚀性,故使用时要注意,柱及连接管内不能长时间存留此类溶剂,以避免腐蚀。
b、柱填料:
液相色谱柱的分离作用是在填料与流动相之间进行的,柱子的分类是依据填料类型而定。
正相柱:多以硅胶为柱填料。根据外型可分为无定型和球型两种,其颗粒直径在3—10 ?m的范围内。另一类正相填料是硅胶表面键合—CN,-NH2等官能团即所谓的键合相硅胶。
反相柱:主要是以硅胶为基质,在其表面键合十八烷基官能团(ODS)的非极性填料。也有无定型和球型之分。
常用的其他的反相填料还有键合C8、C4、C2、苯基等,其颗粒粒径在3—10 ?m之间。
安装方法:
a、拆开柱包装盒,确认色谱柱的类型、尺寸、出厂日期以及柱内贮存的溶剂。
b、拧下柱两端接头的密封堵头放回包装盒供备用。
c、 按柱管上标示的流动相流向,将色谱柱的入口端通过连接管与进样阀出口相连接(如条件允许,建议在柱前使用保护柱);柱的出口与检测器连接。连接管是外径为1.57mm、内径为0.1-0.3mm的不锈钢管。连接管的两端均有空心螺钉及密封用压环。在接管时一定要设法降低柱外死体积。连接管通过空心螺钉、压环后尽量用力插到底,然后顺时针拧紧空心螺钉,直到拧不动为止,再用扳手继续顺时针拧1/4-1/2圈,切记不要用力过大。如色谱柱通过流动相加压后有漏液现象,请用扳手继续顺时针拧1/4圈,直至不漏液为止。
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杭州森尼欧提供液相色谱仪色谱柱的选择指南
现代液相色谱仪色谱中,分离效果好坏很大程度上取决于色谱填料的选择。但是色谱填料的选择范围很宽,要做合适的选择,必须对此有一定的认识和了解。
一、硅胶基质填料:
1、正相色谱
正相色谱用的固定相通常为硅胶(Silica)以及其它具有极性官能团,如胺基团(NH2,APS)和氰基团(CN,CPS)的键合相填料。
由于硅胶表面的硅羟基(SiOH)或其它极性基团极性较强,因此,分离的次序是依据样品中各组份的极性大小,即极性较弱的组份zui先被冲洗出色谱柱。
正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低,如:正己烷(Hexane)、氯仿(Chloroform)、二氯甲烷(Methylene Chloride)等。
2、反相色谱
反相色谱用的填料常是以硅胶为基质,表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相。反相色谱所使用的流动相极性较强,通常为水、缓冲液与甲醇、乙腈等的混合物。
样品流出色谱柱的顺序是极性较强的组份zui先被冲洗出,而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留。
常用的反相填料有:C18(ODS)、C8(MOS)、C4(Butyl)、C6H5(Phenyl)等。
二、聚合物填料
聚合物填料多为聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸酯等,其主要优点是在pH值为1~14均可使用。
相对于硅胶基质的C18填料,这类填料具有更强的疏水性;大孔的聚合物填料对蛋白质等样品的分离非常有效。
现有的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料,色谱柱柱效较低。
三、其它无机填料
其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化。由于其特殊的性质,一般于特殊的用途。如,石墨化碳正逐渐成为反相色谱柱填料。这种填料的分离不同于硅胶基质烷基键合相,石墨化碳的表面即是保留的基础,不再需其它的表面改性。该柱填料一般比烷基键合硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强。石墨化碳可用于分离某些几何异构体,又由于在HPLC流动相中不会被溶解, 这类柱可在任何pH与温度下使用。 氧化铝也可用于HPLC,氧化铝微粒刚性强,可制成稳定的色谱柱柱床,其优点是可在pH高达12的流动相中使用。但由于氧化铝与碱性化合物作用也很强,应用范围受到一定的限制,所以未能广泛应用。新型氧化锆基质色谱填料也可用于HPLC,商品化的仅有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱,应用pH范围1~14,温度可达100℃。由于氧化锆填料是zui近几年才开始研究,加之面临的实验难度,其重要用途与优势尚在进行中。
当然和气相色谱的原理一样,液相色谱的柱长度,柱内径对分离效果也有重要的影响。
您现在就可以看到其实液相色谱柱的分离效果主要取决于其色谱填料,柱长度,柱内径这几个因素,从原理上讲,这几个因素相同的柱子,其分离效果是完全一样的。
考虑到这一点,现在您完全根据这个更加本质的依据来现在您的液相色谱柱,而不必一定去现在昂贵的标准指定液相色谱柱。
任何颗粒物进进液相色谱仪后都会在柱子进口端被筛板挡住,zui后的结果是将柱子堵塞,表现出的特征是系统压力增加并使色谱峰变形。因此,要采取各种预防 措施,包括操纵步骤和商品仪器自身的各种过滤设计,努力防止或减少颗粒物进进液相色谱仪中,从而延长仪器和色谱柱的使用寿命,并进步数据的可靠性。
在液相色谱仪中,颗粒物的主要来源有三个途径:活动相、被测样品和仪器系统部件的磨损物。
1、被测样品
使用针筒式过滤器不可能100%得到通过过滤器的被测样品,总会或多或少的丢失。丢失来自这样几方面:过滤器滤膜的吸附、过滤器滤出的颗粒物上的吸附、针筒式滤膜过滤器与针筒连接处的渗漏等。
2、活动相
无论是液相色谱仪HPLC级的水还是在实验室使用超纯水净化系统制备的水,zui后一步也是通过0.2μm微孔滤 膜。任何一种缓冲液中加进了固体物,必然活动相过滤将。少量杂质颗粒存在于活动相中必然成为残渣。
解决办法:2. 1.活动相制备仅采用HPLC级液体时不需要过滤,反之所有活动相组成在使用前必须过滤。
2.2在连接储液瓶和泵的输液管的末端进口采用下沉式过滤器(常见材质有熔融玻璃砂芯滤板和微孔金属的两种)也是很重要的。这个过滤器的规格为≥10μm的微孔物质,所以它不能取代活动相过滤步骤,但是它能除往系统中的尘土并保证储液瓶、输液管使用的可靠性。
2.3.推荐在HPLC系统中采用一个0.45 或0.5μm的在线多孔过滤器,接在自动进样器和柱子之间,即使已使用了保护柱。这个在线过滤器将成为挡板代替柱头的滤板,而且如采用一个玻璃砂芯滤板, 既便宜,更换又方便(几分钟就可更换)。若采用在线过滤,液相色谱仪检测每批样品开始前记录下压力值,当压力上升一定值,例如25%或增加 500psi,应该更换玻璃砂芯滤板了,更换以后冲洗几分钟系统将恢复到原来的压力值。
3、仪器系统部件的磨损物
zui后,在液相色谱仪HPLC系统中颗粒物的另一个主要来源是输液泵密封垫和进样阀旋转轴的磨损。关于输液泵密封垫的磨损更换有两种不同建议。
3.1、在一般实验室中输液泵密封垫通常使用寿命为六个月到一年,因此建议半年或一年更换这些密封垫。
3.2、原装密封垫的密封效果,更换以后轻易引起活动相渗漏。所以,只要不漏液就不要轻易更换密封垫。