高效液相色谱柱的选择
现代高效液相色谱中,分离效果好坏的一个重要指标是色谱填料的选择。但是色谱填料的选择范围很宽,因此,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)以及其他具有极性官能团胺基团,如(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)或其他极性基团极性较强,因此,分离的次序是依据样品中各组分的极性大小,即极性较弱的组份最先被冲洗出色谱柱。正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低,如正已烷(Hexane),氯仿(Chloroform),二氯甲烷(Methylene Chloride)等。
2、反向色谱 反向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官能团的键合相。反向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分最先被冲洗出,而极性弱的组分会在色谱柱上有更强的保留。
常用的反向填料有: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脂等,其重要优点是在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,一般仅限于特殊的用途。如,石墨化碳黑正逐渐成为反向色谱柱填料。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相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,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。氧化铝也可以用于HPLC。氧化铝微粒刚性强,可制成稳定的色谱柱柱床,其优点是可以在PH高达12的流动相中使用。但由于氧化铝与碱性化合物的作用也很强,应用范围受到一定限制,所以未能广泛应用。新型色谱氧化锆基质填料也可用于HPLC。商品化的只有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱,应用PH1-14,温度可达100℃。由于氧化锆填料是最近几年才开始研究,加之面临的实验难度,其重要用途与优势尚在进行之中。
四、怎样选择填料粒度
目前,商品化的色谱填料粒度从1um到超过30um均有销售,而目前分析分离主要用3和5um填料进行。填料的粒度主要影响填充柱的两个参数,即柱效和背压。粒度越小,柱压越大,柱压的增加限制了粒度小于3um的填料应用。在相同选择性条件下,提高柱效可提高分离度,但不是唯一的因素。如果固定相选择是正确,但是分离度不够,那么选用更小的粒度的填料是很有用的。3um填料填充柱的柱效比相同条件下的5um填料的柱效提高近30%;然而,3um的色谱柱的背压却是5um的2倍。与此同时,柱效提高意味着在相同条件下可以选用更短的色谱柱,即相同的塔板数或分离能力,但是柱长更短,以缩短分析时间。另外,可以采用低粘度的溶剂做流动相或增加色谱柱的使用温度,比如用乙腈代替甲醇,以降低色谱柱的压力。
总结几个液相色谱柱的问题色谱柱是液相色谱仪的核心,在我们使用液相色谱仪的时候,保证液相色谱柱的柱效,延长色谱柱的使用寿命是很重要的事情,当我们使用的时候色谱柱如果出息压力过高或者过低等问题都是属于柱压问题。液相色谱柱如果压力过高是因为柱子里面产生了杂质,造成液体的流动力加大而所造成。下面为大家总结的几个液相色谱柱的问题。 1、流动相的前处理: 流动相或杨平中杂质堵塞色谱柱进口滤片,导致压力升高。这是由于流动相可能没有过滤,或过滤不彻底,使固体杂质滞留于滤板上所致。另一个方面也可能没有使用预保护柱所致。 2、样品的沉淀: 当流动相与溶解样品的溶剂不一致时,样品进入色谱柱时,可能因溶解度降低而沉淀出来吸附于柱内,造成压力升高。 3、晶体的析出: 使用含有缓冲液的流动相时,缓冲液中的无机盐可能会残留在体系之中,它们会因在新流动相中的溶解度降低而析出阻塞而压力升高。 4、细菌或霉菌孳生: 流动相中、管路中或柱子进口处繁殖、生长霉菌堵塞滤板,导致压力升高。所以在使用磷酸盐缓冲液时一般要现配现用。 5、溶质吸附: 一些溶质在色谱柱上有较强大的吸附力,洗脱时流动相也难以清除掉,累积的未洗脱溶质也会造成阻力增大从而造成压力升高。 6、流动相更换过度较快: 当改变流动相体系时,不彻底的更换使不同性质、互不混溶的流动相存在于同一个体系之中,也会造成压力升高。 7、压力脉冲: 运行过程中,有时会产生整个液相色谱仪系统内压力的突然升降。如泵压力变化,此所形成的压力脉冲会造成多孔填料的崩坏和柱床结构的微小变化,填料微屑的长期积累也可能会使柱床阻力增大,造成压力升高。 以上几种出现压升高的原因,下文提出的解决方法: 处理对于缓冲液盐分如(乙酸铵等)沉积于柱内的情况先用40~50℃的纯水,低速正向冲洗柱子,待柱压逐渐下降后,相应提高流速冲洗,柱压大幅度下降后,用常温纯水冲洗,之后用纯甲醇冲洗柱子30分钟;如果柱压还是降不下来,则可考虑将柱子的进出口反过来接在仪器上,用流动相冲洗柱子。这时,如果柱压仍不下降,只有换柱子入口筛板,但一旦操作不甚,很容易造成柱效下降,所以尽量少用。 对于样品污染沉积的情况,由样品的沉积引起污染的C18柱,和纯水反向冲洗柱子,然后换成甲醇冲洗,接着用甲醇+异丙醇(4+6)冲洗柱子(冲洗时间的长短由样品污染的情况而定),再用换成甲醇冲洗,然后用纯水冲洗,最后甲醇冲洗正向冲洗柱子30分钟以上。 液相色谱柱压过低的现象一般是由于色谱系统泄漏造成的,其处理方法:寻找各个接口处,特别是色谱柱两端的接口,把泄漏的地方旋紧即可。 另外还有一中可能是柱压不稳,忽高忽低,更严重一点会导致泵无法吸上液体,原因就是泵里进了空气。 处理方法:打开Purge阀,用3-5ml/min的流速冲洗,如果不行,则要用专用针筒在排空阀处借助外力吸出气泡。
标签: 液相色谱柱 液相色谱柱 总结几个液相色谱柱的问题_液相色谱柱异常的色谱峰指的是色谱图中的无峰或出现负峰、宽峰、双峰、肩峰、峰形不对称等情况。一般来说,异常峰是实验工作中较为棘手的问题。异常峰的出现会影响色谱分析的结果。通常情况下,峰型问题是由分离系统所决定的。在做液相过程中,我们就是要变换不同的条件来改善不好的峰型,对于各种各样的异常峰,要区别对待,从主要问题出发,一个一个加以解决。
1.色谱图中未出峰
系统未进样或样品分解;泵未输液或流动相使用不正确;检测器设置不正确
2.一个峰或几个峰是负峰
流动相吸收本底高;进样过程中进入空气;样品组分的吸收低于流动相。
3.所有峰均为负峰
信号电缆接反或检测器输出极性设置颠倒;光学装置尚未达到平衡。
4.所有峰均为宽峰
系统未达到平衡;溶解样品的溶剂极性比流动相差很多;色谱柱尺寸及类型选择不正确;色谱柱或保护柱被污染或柱效降低;温度变化造成的影响。
5.所出峰比预想的小
样品黏度过大;进样品故障或进样体积误差;检测器设置不正确.定量环体积不正确;检测池污染;检测器灯出现问题。
6.出现双峰或肩峰
进样量过大;样品浓度过高;保护柱或色谱柱柱头堵塞;保护拄或色谱柱污染或失效;柱塌陷或形成短通道。
7.前伸峰
进样量或样品浓度高,溶解样品的溶剂较流动相极性强;保护柱或色谱柱污染或失效。
①柱温低:升高柱温;②样品溶剂选择不恰当:使用流动相作为样品溶剂;③样品过载:降低样品含量;④色谱柱损坏:更换柱子。
8.拖尾峰
柱超载,降低样品量;增加柱直径采用较高容量的固定相;峰干扰,对样品进行清洁过滤;调整流动相;硅羟基作用,加入三乙胺,用碱致钝化柱增加缓冲液或盐的浓度降低流动相pH值;柱内烧结不锈钢失效,更换烧结不锈钢;加在线过滤器,对样品进行过滤;死体积或柱外体积过大,将连接点降至谷值;尽可能使用内径较细的连接管;柱效下降,更换柱子;采用保护柱,对柱子进行再生。
9.出现平头峰
检测器设置不正确;进样体积太大或样品浓度太高。
10.出现鬼峰
进样阀残余峰,可能为上次样品的残余。在每次进完样后用充足的时间来平衡和清洗系统;样品中存在未知物,改进样品的预处理;流动相污染,更换新流动相,尽可能现配现用,隔夜的流动相再次使用时要过滤;尽可能使用HPLC级试剂;流路中有小的气泡,打开Purge阀,加大流速排除。
11.峰分叉
①保护柱或分析柱污染:取下保护柱再进行分析,如果必要更换保护柱。如果分析柱阻塞,拆下来清洗。如果问题仍然存在,可能是柱子被强保留物质污染,运用适当的再生措施。如果问题仍然存在,入口可能被阻塞,更换筛板或更换色谱柱。②样品溶剂不溶于流动相改变样品溶剂,如果可能采取流动相作为样品溶剂。
12.峰变形
样品过载,减少样品载量。
13.早出的峰变形
样品溶剂选择不恰当 ①减少进样体积 ②运用低极性样品溶剂
14.早出的峰拖尾程度大于晚出的峰
柱外效应 ①调整系统连接(使用更短、内径更小的管路) ②使用小体积的流通池
15.酸性或碱性化合物的峰拖尾
缓冲不合适①使用浓度50~100 mM的缓冲液②使用Pka等于流动相pH值的缓冲液
16.额外的峰
(1)样品中有其他组分:正常现象;
(2)前一次进样的洗脱峰:①增加运行时间或梯度斜率②提高流速;
(3)空位或鬼峰:①检查流动相是否纯净 ②使用流动相作为样品溶剂 ③减少进样体积。