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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色谱柱老化的目的:是彻底除去填充物中的残留溶剂和某些挥发性的物质;另一方面是促进固定液均匀牢固地分布在担体的表面上。而且新的气相色谱柱必须老化。 装填好的色谱柱,连接于仪器上后,应先试压,试漏,而后在恒定的温度下用载气吹洗数小时后承受分析,一般称此为柱子的老化过程。老化的目的是把固定相的残存溶剂,低沸点杂质,低分子量固定液等赶走,使记录器基线平直,并在老化温度下使固定液在担体表面有一个再分布过程,从而涂得更加均匀牢固。装填好的色谱柱,经过老化一段时间后,柱效及性能均稳定了,这样才可使用。 老化步骤: 1、打开氮气、氢气、空气发生器的电源开关,输出压力稳定在0.4Mpa左右。 2、打开色谱仪气体净化器的氮气开关,当色谱仪载气B的柱前压上升并稳定大约5分钟后,打开色谱仪的电源开关。 3、设置各工作部温度,柱箱初始温度50℃,)进样器和检测器都是250℃。 4、待检测器温度升到100℃以上后,打开净化器上的氢气、空气开关,色谱仪的氢气稳定在0.1Mpa,空气压力为0.15Mpa左右,观察基线在氢火焰点着后的电压值应高于点火之前。 5、显示屏左下方应有蓝字显示当前的电压值和时间,待基线稳定后进样品并同时点击“启动”按钮或按一下色谱仪旁边的快捷按钮,进行色谱数据分析。分析结束时,点击“停止”按钮,数据即自动保存。 6、首先关闭氢气和空气气源,使氢火焰检测器灭火。
一、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。
二、流动相的pH应在使用的范围内
由于填料中存在Si-C和Si-O键,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,通常很难使色谱柱恢复,因此必须认真对待,严格控制流动相的pH值。
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。
如果确认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:
1)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
2)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清洗色谱柱。
清洗方法:
1、未使用缓冲盐:每天分析完成后,先用上述方法除去缓冲盐。
2、使用过缓冲盐:分析完成后,先用上述方法除去缓冲盐。
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