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高效液相色谱仪的正确安装方法 液相色谱常见问题解决方法

时间:2020-07-03    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
【导读】高效液相色谱仪采用了高压输液泵、高效微粒固定相和高灵敏度检测器,HPLC在分析速度、分离效率、检测灵敏度和操作自动化方面,都达到了可与GC相比的程度,并



    高效液相色谱仪采用了高压输液泵、高效微粒固定相和高灵敏度检测器,HPLC在分析速度、分离效率、检测灵敏度和操作自动化方面,都达到了可与GC相比的程度,并保持了样品适用范围广、流动相种类多和便于制备的柱层析优点,在生物工程、制药工业、食品工业、环境监测和石油化工等领域获得了广泛的应用。仪器系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相) 内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中做相对运动时,经过反复多次的吸附- 解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。

    高效液相色谱仪的正确安装事项如下:

    1、要注意防止灰尘玷污光学元件

    该仪器很多检测器都是属于光学类的分析仪器,这些光学元件很容易受到灰尘玷污,光学元件一旦被玷污,就会引起很多麻烦。与光学元件受潮后效果一样,主要是使光学元件的反射率降低,从而影响仪器的灵敏度。另外,还会使得杂散光增大,噪声增大,减低检测器的灵敏度,使得分析测试的误差增大。因此,安放本该仪器的房间要干净、通风、防尘,同时还要注意防止震动。

    2、要注意防止干扰

    要注意防止电、磁场的干扰。电、磁场的干扰是影响高效液相色谱仪稳定性的重要因素。一般来讲,安放该仪器的房间,应该远离电场、磁场干扰。

    3、要注意防湿防潮

    本仪器是光、机、电、计算机四位一体的、技术密集的高科技产品,它的每一个部分都不允许受潮。否则,将会使有关的元器件损坏或性能变坏,影响仪器的稳定性。

    注:使用高效液相色谱仪时,液体待检测物被注入色谱柱,通过压力在固定相中移动,由于被测物种不同物质与固定相的相互作用不同,不同的物质顺序离开色谱柱,通过检测器得到不同的峰信号,最后通过分析比对这些信号来判断待测物所含有的物质。高效液相色谱作为一种重要的分析方法,广泛的应用于化学和生化分析中。高效液相色谱从原理上与经典的液相色谱没有本质的差别,它的特点是采用了高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相,适于分析高沸点不易挥发、分子量大、不同极性的有机化合物。





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  随着科技的发展和实验技术的要求,液相色谱仪已经遍布各大高校、研究所、医院、生化企业实验室等等。市场上的液相色谱仪品牌众多,每个仪器的不同部件的性能又是多钟多样。那么如何才能挑选到质量较好的液相色谱仪呢?
 
  一台品质优良的液相色谱系统应从以下几个方面考虑:
 
  一、主要技术指标优异
 
  首先是如何看指标。液相色谱仪的指标很多,包括泵、检测器、色谱柱等等。首先要看的是主要技术指标。根据国家标准,仪器的主要指标有噪音、漂移、zui小检测浓度,定性定量重复性等。这些指标都要放在系统回路里去看和比较。就是需要把各单元装置都要连接好,如接好色谱柱、进样阀,并且要通上流动相。因为日常工作中也都是连接好以后才可以进行分析的,而不是单用单个检测器或泵的。然后在这个基础上,再去比较下列主要指标:
 
  1、噪音
 
  是指由仪器的电器元件、温度波动、电压的线性脉冲以及其他非溶质作用产生的高频噪声和基线的无规则波动。噪音的大小直接关系到仪器的检测灵敏度,噪音越大,表明检测的灵敏度就越低。检测低含量的样品就要求仪器的噪音越小越好,否则噪音过大将会导致基线不稳,甚至影响分析结果。
 
  2、zui小检测浓度(zui小检测限)
 
  是反映仪器灵敏度的重要参数。CL=2×Nd×C/H(CL:zui小检测浓度 Nd:噪音 C:样品浓度zui小检测浓度 H:样品峰高)由上式可见,zui小检测浓度是和噪音成正比的,噪音越大,zui小检测浓度就越大,灵敏度就越低。某些厂家回避了这个指标,说明他们不愿在zui小检测浓度的基础上去比较噪音。
 
  3、漂移
 
  是指仪器稳定后一段时间内基线漂离原点的距离,通常用来衡量仪器稳定快慢。高品质的仪器能在较短的时间内达到稳定,从而在一定程度上提高了分析效率。
 
  4、定性定量重复性
 
  主要是考核仪器稳定性的指标,这对于分析样品来说是非常重要的。好的仪器其稳定性应该是十分的,这就要求多次进样保留时间及含量的一致性,这样做出来的结果才能使人信服。
 
  有的朋友会认为这些指标好像都是检测器的。对的,但是就前面所说条件是要放在整个回路和系统里去看去比较。例如:泵的脉动会直接影响噪音指标,泵的流量准确度、度指标,以及密封性不好也会影响相关指标。所以要系统地看指标。例如:某些公司在公布的指标中,噪音和漂移指标写的条件是空池或有的干脆不写。这个指标只考核了UV检测器光学和电气的特性,与实际情况相差甚远,并没有考验泵的压力脉动,液流回路的阻尼和UV检测器流通池的性能。所以我们认为从以上的主要指标中可以反应出仪器的一些真实水平。
 
  二、操作方便
 
  操作方便性无论是对新手还是成熟的用户都是很重要的。操作越简单,有利于提高分析效率,也为以后分析方法的拓展提供有力的帮助。上海伍丰科学仪器有限公司的WS-100工作站软件实现了真正的智能化操作。它摒弃了以往工作站软件只能起到数据处理的理念,在国内推出了集控制与后处理于一身的软件,在操作使用上给用户带来了极大的方便。
 
  三、系统的整体开发
 
  这里指的是仪器的整体开发,是一个完整的系统。目前市场上有这个现象,说我的泵是进口的,或者是检测器怎么好,用了什么很多的进口件组装等等。其实这是个误区。液相色谱是个复杂的系统,不是整体开发的。各项指标之间、软件和硬件、硬件和硬件等都不匹配,整体水平不会高到哪里去,而且在售后服务方面对用户也是不负责任的。
 
  整体开发的主要优点有:各项技术指标统一、仪器各单元的通信协调、能够建立一个整体的数字化评价系统、体现了企业的科技及开发实力。
 
  国外知名的仪器生产厂家的产品也是整体开发的,所以能够保证仪器的整体水平。
 
  四、稳定可靠,故障率低
 
  1、色谱柱的使用说明:
 
  (1)色谱柱使用前注意事项:
 
  色谱柱的储存液无特殊说明,均为评价报告所示的流动相。在使用前,一定要注意色谱柱的储存液与要分析样品的流动相是否互溶。在反相色谱中,如用高浓度的盐或缓冲液作洗脱剂,应先用 10%左右的低浓度的有机相洗脱剂过渡一下,否则缓冲液中的盐在高浓度的有机相中很容易析出,堵塞色谱柱。
 
  (2)流动相:
 
  流动相中所使用的各种有机溶剂要尽可能使用色谱纯,配流动相的水是超纯水或全玻璃器皿的双蒸水。如果将所配得流动相再经过0.45μm 的滤膜过滤一次则更好,尤其是含盐的流动相。另外,装流动相的容 器和色谱系统中的在线过滤器等装置应该定期清洗或更换。以常规硅胶为基质的键合相填料通常的 PH 值适用范围是 2.0-8.0,BDS C18 适合于碱性化合物,PH 值适用范围为 2.0-10.0。当必须要在PH值适用范围的边界条件下使用色谱柱时,每次使用结束后立即用适合于 色谱柱储存并与所使用的流动相互溶的溶剂清洗,并完全置换掉原来所使用的流动相。
 
  (3)样品:
 
  样品也要尽可能清洁,可选用样品过滤器或样品预处理柱(SPE)对样品进行预处理;若样品不便处理,要使用保护柱。在用正相色谱法分析样品时,所有的溶剂和样品应严格脱水。
 
  2、色谱柱的保存
 
  (1)反相色谱柱每天实验后的保养:
 
  使用缓冲液或含盐的流动相,实验完成后应用 10%的甲醇/水冲洗 30 分钟,洗掉色谱柱中的盐,再用甲醇冲洗 30 分钟。注意:不能用纯水冲洗柱子,应该在水中加入 10%的甲醇,防止将填料冲塌陷。
 
  (2)长期保存色谱柱:
 
  如色谱柱要长时间保存,必须存于合适的溶剂下。对于反相柱可以储存于纯甲醇或乙腈中,正相柱可以储 存于严格脱水后的纯正己烷中,离子交换柱可以储存于水(含防腐剂叠氮化钠或柳硫汞)中,并将购买新 色谱柱时附送的堵头堵上。储存的温度是室温。
 
  3、色谱柱的再生

  因为色谱柱是消耗品,随着使用时间或进样次数的增加,会出现色谱峰高降低,峰宽加大或出现肩峰的现 象,一般来说可能是柱效下降。
 
  (1)反相柱的再生:
 
  依次采用 20-30 倍的色谱柱体积的甲醇:水=10:90 (V/V),乙腈,异丙醇作为 流动相冲洗色谱柱,完成后再以相反顺序冲洗色谱柱。
 
  (2)正相柱的再生:
 
  依次以 20-30 倍色谱柱的体积的正己烷、异丙醇、二氯甲烷、甲醇作为流动相冲洗 色谱柱,然后再以相反的顺序冲洗色谱柱。要注意上述溶剂必须严格脱水。
 
  4、色谱柱在使用过程中易出现的问题和解决办法

  色谱柱在使用中zui常见的问题就是柱压升高,如果柱压是在长时间使用过程中缓慢增加,属于正常现象。 但柱压在使用过程中突然升高(系统管路堵塞及压力传感器故障除外),可能的原因有如下几点:
 
  (1)色谱柱头的过滤筛板堵塞或污染;
 
  (2)色谱柱头的填料被样品污染;
 
  (3)色谱柱内缓冲液中的盐遇到高浓度的甲醇或其他有机溶剂,形成结晶析出;
 
  (4)流动相 PH 值过大或过小使固定相结构破坏或溶解。
 
  解决办法如下:
 
  (1)如确定是色谱柱头的过滤筛板被污染,可以将色谱柱反方向用甲醇冲洗至正常压力,或者卸下色谱 柱头,将其放在 10%的稀硝酸内超声清洗 10 分钟,后再用纯水超声 10 分钟,重新装入色谱柱。
 
  (2)如确定色谱柱头的填料被污染,将柱头螺丝卸下,挖出柱内前段被污染的填料,用相同的柱填料重新填入,仔细修复后,重新安装上柱头螺丝。
 
  (3)如确定定是盐结晶,用10%的甲醇/水冲洗色谱柱使柱内盐全部溶解,再换高浓度甲醇。
 
  (4)如果因PH值使用不当,很难恢复。

液相色谱仪进样器的选择

  早期使用隔膜和停流进样器,装在色谱柱进口处。现在大都使用六通进样阀或自动进样器

  进样装置要求:密封性好,死体积小,重复性好,保证中心进样,进样时对色谱系统的压力、流量影响小。HPLC进样方式可分为:隔膜进样、停流进样、阀进样、自动进样。

  1.隔膜进样。

  用微量注射器将样品注进专门设计的与色谱柱相连的进样头内,可把样品直接送到柱头填充床的中心,死体积几乎即是零,可以获得较佳的柱效,且价格便宜,操纵方便。但不能在高压下使用(如10MPa以上);此外隔膜轻易吸附样品产生记忆效应,使进样重复性只能达到1~2%;加之能耐各种溶剂的橡皮不易找到,常规分析使用受到限制。

  2.停流进样。

  可避免在高压下进样。但在HPLC中由于隔膜的污染,停泵或重新启动时往往会出现“鬼峰”;另一缺点是保存时间不准。在以峰的始末信号控制馏分收集的制备色谱中,效果较好。

  3.阀进样。

  一般HPLC分析常用六通进样阀(以美国Rheodyne公司的7725和7725i型常见),其关键部件由圆形密封垫(转子)和固定底座(定子)组成。由于阀接头和连接管死体积的存在,柱效率低于隔膜进样(约下降5~10%左右),但耐高压(35~40MPa),进样量正确,重复性好(0.5%),操纵方便。

  4.自动进样。

  用于大量样品的常规分析。

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