色谱柱在色谱仪分析系统中起着分离作用,是色谱分析的核心部件。正确使用和维护色谱柱尤为重要,使用不当就会降低柱效、缩短使用寿命甚至损坏。以下从几个方面简单介绍液相色谱柱在使用过程中应当着重注意的问题。
一、避免压力和温度的急剧变化
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冲动柱内填料,因此在调节流速时应该缓慢进行,以保持色谱柱内填料的稳定性。
二、避免直接改变溶剂的组成
在需要改变检测样品溶液组成是,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。且在使用次洗脱能力强的洗脱液冲洗色谱柱时,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,即常规分析需要50~75ml。
三、避免色谱柱反冲
一般来说色谱柱不能反冲,只有色谱柱使用说明书上标明该柱可反冲才可以反冲除去留在柱头上的杂质。否则,反冲色谱柱的影响是迅速降低柱效。
四、避免流动相使用不当而破坏固定相
选择使用适宜的流动相(尤其是pH),以避免固定相被破坏。有时可以在进样器前面连接一段预柱,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。
五、禁止样品未经处理直接进入色谱柱
避免将基质复杂的样品尤其是生物样品直接注入柱内,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。
六、禁止将缓冲溶液长时间存放在色谱柱内
保存色谱柱时应将柱内充满乙腈或甲醇,柱接头要拧紧,防止溶剂挥发干燥。禁止将缓冲溶液留在柱内静置过夜或更长时间。
七、禁止色谱柱未经处理直接封存
色谱柱使用完成之后须使用相宜溶剂进行清洁处理,例如ODS柱宜用甲醇冲洗至基线平衡;当采用盐缓冲溶液作流动相时,使用完后应用无盐流动相冲洗;含卤族元素(氟、氯、溴)的化合物可能会腐蚀不锈钢管道,不宜长期与之接触;装在液相色谱仪上的色谱柱如不经常使用,应每隔4-5天开机冲洗15分钟。
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色谱柱是高效液相色谱仪的重要组成部分,在色谱仪分析系统中起着分离作用,是色谱分析的核心部件,对高效液相色谱柱的正确使用不仅能延长色谱柱的使用寿命,还能有效保证实验结果。
以下简单介绍液相色谱柱
在使用过程中应当注意的问题
01
性能测试
新色谱柱使用前,应进行柱的性能测试,并将结果保存起来,作为今后评价柱性能变化的参考依据 (柱性能由于所使用的样品、流动相、柱温等条件的差异有所不同,在测试中需保证方法一致性)。
02
流动相的配制
液相色谱是通过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的特点:
流动相对样品具有一定的溶解能力,保证样品组分不会沉淀在柱中(或长时间保留在柱中)。
流动相具有一定惰性,与样品不产生化学反应。
流动相的黏度要尽量小,以便在使用较长的分析柱时既能得到好的分离效果,同时又降低柱压,延长柱子的使用寿命(可运用提高温度的方法降低流动相的黏度)。
流动相的物化性质与使用的检测器相适应。
流动相沸点不要太低,否则容易产生气泡,导致实验无法进行。
流动相配制好后,一定要进行脱气,除去溶解在流动相中的微量气体。
03
新色谱柱使用前冲洗步骤
1、首先查看色谱柱的说明书,注意色谱柱封存的溶剂、推荐流速、pH值、耐受柱压、及使用温度等信息。
2、如分析使用的流动相与色谱柱内储存的溶剂混溶,可以直接使用流动相参照色谱柱说明书中推荐的流速、温度等条件冲洗色谱柱20倍柱体积以上。如果分析条件使用的流动相与色谱柱内储存的溶剂不混溶,请选择与色谱柱内储存溶剂和流动相都混溶的溶剂,作为置换溶剂,逐步置换到分析使用的流动相。每次置换均应冲洗色谱柱20倍柱体积以上。
04
日常使用注意事项
1、请使用HPLC级别以上的试剂作为流动相。
2、流动相要用0.45um孔径以下的微孔滤膜滤过。
3、流动相的pH值不能超出色谱柱的适用范围。
4、注意流动相的流动方向要与色谱柱标识的方向一致。
5、容易滋生微生物的流动相不要存放过久,要及时换新,以免微生物滋生污染色谱柱。
6、色谱柱分析结束后要及时彻底冲洗。
7、长时间不用的色谱柱要将流动相置换为色谱柱保存的溶剂,并两端用堵头封死保存。
8、色谱柱要避免剧烈碰撞、跌落等。
05
流动相流速的选择
因柱效是柱中流动相线性流速的函数,使用不用的流速可得到不同的柱效。对于一根特定的色谱柱,要追求较佳柱效,应使用zui佳流速。对内径为4.6mm的色谱柱,流速一般选择1mL/min,对于内径4.0mm柱,流速0.8mL/min为更佳。当选用zui佳流速时,分析时间可能延长。可采用改变流动相的洗涤强度的方法以缩短分析时间(如使用反相柱时,可适当增加有机试剂甲醇或乙腈的含量)。
液相色谱柱在色谱分析中起着至关重要的角色,是样品分离的核心,正确使用色谱柱才能达到更好的理想的分离效果,提高色谱柱的使用寿命。
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系统一般由输液泵、进样器、色谱柱、检测器、数据记录及处理装置等组成。
其中输液泵、色谱柱、检测器是关键部位。有的仪器还有梯度洗脱装置、在线脱气机、自动进样器、与柱或保护住、柱温控制器等,现代HPLC仪还有微机控制系统,进行自动化仪器控制和数据处理。
下面就介绍下高效液相色谱使用中的几个重要环节吧。
实验前的准备工作
1.过滤流动相。为了保证流动相洁净,流动相使用前都必须微膜过滤。
2.流动相脱气。为了避免流动相中气泡对仪器(气泡可能会对仪器及相关设备的正常使用及寿命产生一定影响)及分析结果的影响。
3.运行液相泵前尽量先清洗泵柱塞部件。清洗液一般采用10%甲醇溶液,也有采用10%异丙醇溶液
(5%甲醇或异丙醇等有机相溶液能避免微生物污染,但浓度不能太高,高于20%缓冲液可能会导致盐结晶析出,碰到酸碱类物质可能会有比较强烈的反应;另外异丙醇粘度较大,清洗能力较强;也有采用纯水清洗的,这样如果仪器每天使用还行,如果长期不用,为了防止微生物繁殖,纯水还得用含有有机相的清洗液置换出去)
冲洗,这是为了保护泵柱塞和密封圈等部件在泵运行时不被结晶盐等磨损而导致泵头漏液。
4.每天运行仪器前先排气。一般的液相色谱仪都有排气功能,没有的可以不接色谱柱开机运行几分钟排气。
5.泵运行时尽量不采用大流量模式(主要是换流动相或排气泡等,流量尽量设为3.0ml/min以内,这样更有利于保护泵柱塞杆和密封圈等部件的寿命)。
6.分析前先对色谱系统(整个流路)进行冲洗及平衡,尤其是色谱柱。先用纯甲醇冲洗30分钟,再换10%甲醇水溶液冲洗30分钟,最后换含缓冲盐或酸碱类物质的流动相平衡30分钟。色谱柱如果长期没用,每一步冲洗、平衡量尽量为色谱柱柱容量20倍以上)。
如果流动相中不含缓冲盐或酸碱类物质,纯甲醇冲洗完可直接换为流动相。使用色谱柱前知道或怀疑色谱柱中残留有或酸碱盐类物质,在用纯甲醇冲洗前增加一步10%甲醇水溶液冲洗。
7.如果色谱柱需要控温(升温),要先运行泵后再设柱温箱温度。
8.待仪器运行稳定后(基线基本走平后,这个是经验值),方可进样。
样品前处理
1.样品浓度不要太大,杂质不要太多,否则色谱柱处理起来压力很大。
2.进样前样品一定得先经微膜(一般采用0.22um或0.45um微膜)过滤。
实验过程中注意事项
1.为了避免进样器残留影响,进样前先对进样器进行清洗(这个不是必须的,但尽量是每进一针样品或标准品前都清洗进样器和进样针,当然同一样品也可以不洗,不同样品尽量洗),清洗顺序为纯水、甲醇、流动相。
2.每进一针样品后要对系统进行一次冲洗、平衡后再进下一针样品(等度要求不高,梯度要求相对高,主要是冲洗色谱柱中残留的强保留物质)。
实验完毕的后续工作
1.做完样要先清洗进样器,清洗顺序为纯水、甲醇。
2.关闭柱温箱温度设置。
3.冲洗色谱系统及色谱柱。先用10%甲醇水溶液冲洗30分钟后换为纯甲醇冲洗30分钟,待基线基本走平停泵。如果流动相中不含缓冲盐或酸碱类物质,冲洗时流动相可直接换为纯甲醇。色谱柱用完后如果长时间内不会再用,纯甲醇冲洗量要大于色谱柱柱容量20倍以上的,冲洗后卸下,两端密封保存。
4.待色谱柱温度降至接近于室温时再停泵、关机(这一点需特别注意,目的是防止温度过高损坏色谱柱)。
5.关机前用清洗液清洗柱塞杆。
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