您在日常的实验过程中用的色谱柱有没有寿命过短的问题?不但实验成本攀升,实验效果都没法保证。我们今天就邀请月旭科技的工程师来为您解答有关色谱柱使用寿命的相关问题,助您的柱子“益寿延年”!
为什么检测该项目使用不同品牌的色谱柱,寿命均在100针左右?
1)有可能的原因是样品组分吸附在色谱柱的前段。可能是由于样品在流动相中的溶解度低而沉淀出来的,也有可能是强吸附,或是样品本身与填料表面发生微弱的不可预知的化学反应。样品溶液本身的pH值在色谱柱的耐受临界值附近,而且进样体积较大(内径4.6mm,上样体积在50ul以上)对柱头端的填料影响比较大,通常这样的情况伴随柱压升高。
解决方法:选择合适的样品前处理技术,去除掉强保留物质。使用保护柱,尽量选择与分析柱同种填料,同种键合方法的保护柱。如果使用不同品牌的填料、装填工艺的保护柱,在分离能力和保护分析柱方面可能得不到好的效果。也不要使用更大粒径的保护柱,更大粒径或者装填较差的保护柱会因为它的峰展宽作用而导致分离能力下降。
2)键合相脱落变性。色谱条件多方作用导致寿命短,这是目前的色谱技术不能解决的,一般情况下小基团键合相更容易被水解而脱落。流动相中盐浓度越高,越容易引起水解。这种情况下,就只能重新开发色谱条件。
为什么该品牌的色谱柱一直很好,就这一支寿命异常短?
确定一下使用频率、冲洗频率、流动相的更换频率、流动相的试剂品牌、纯度等是否和之前一样,如果有更换,那寿命有差异是正常现象。如果都与之前相当,那需要检查这支色谱柱是否受过剧烈震荡,比如:不小心摔过,或者运输过程中受过剧烈震荡,建议与厂家的技术人员沟通。
为什么使用该品牌的支色谱柱用于方法建立时寿命长,方法建立后,开始进行方法验证时,却觉得寿命短?
这种情况的发生,很大的原因是,前期建立方法时,并不是连续做项目,而是不停地更换流动相。这就意味着色谱柱的冲洗频率比较高,而更换的流动相的清洁度也是比较好的。建立方法的时候很难连续进样多次,有时候甚至一周才做一次项目,这样就会产生支柱子使用时间更久的错觉。而方法建立后,做方法验证,流动相固定下来,就会一次性配置较大体积的流动相,这样流动相较易变质,有时肉眼不能直接分辨。而且会连续多次过夜进样,这样对色谱柱的冲洗也不是很及时。这些都是可能导致色谱柱寿命变短的因素。
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。