柱子在使用過(guò)程中分離性能逐步降低是正常現(xiàn)象。但是如果發(fā)生突然降低或改變,屬于異?,F(xiàn)象。此時(shí),應(yīng)分析原因,有針對(duì)的采取措施,避免這種情況發(fā)生,或及時(shí)進(jìn)行柱子再生,以求盡可能地恢復(fù)其性能。造成柱效下降的原因有很多,但最基本的原因是使用不當(dāng),造成填料特性或柱床結(jié)構(gòu)的改變所致。
1、pH值流動(dòng)相的pH值是柱子使用中最需要注意的參數(shù)。以硅膠為基質(zhì)的色譜填料通常僅適于在pH值2~8的范圍內(nèi)使用。過(guò)低過(guò)高的pH值都會(huì)造成填料配基脫落或基質(zhì)的溶解。有時(shí),僅僅是樣品溶液的pH值影響,也會(huì)使柱子性能極大地破壞。
2、非特異性吸附樣品中強(qiáng)極性或具有強(qiáng)非特異性吸附的物質(zhì)有可能吸附于填料表面,形成非特異性吸附層,改變柱子的表面活性,使分離性能發(fā)生變化,并使柱效降低。例如,有些植物色素經(jīng)常會(huì)吸附于柱頭,使柱子進(jìn)口端顏色加深,整體柱效下降;有些蛋白質(zhì)成分會(huì)在柱頭變性而沉淀下來(lái)。
3、填料流失制造不當(dāng)?shù)牧淤|(zhì)濾板,以及上述的壓力脈沖等。
4、柱外效應(yīng)過(guò)長(zhǎng)的連接管線、連接管線內(nèi)徑太大、過(guò)大的檢測(cè)池體積、過(guò)大的進(jìn)樣體積等等,均會(huì)造成柱效下降。
樣品未從柱子中流出。根據(jù)樣品的化學(xué)性質(zhì)改變流動(dòng)相或柱子。
樣品與檢測(cè)器不匹配。根據(jù)樣品化學(xué)性質(zhì)調(diào)整波長(zhǎng)或改換檢測(cè)器。
檢測(cè)器衰減太多。調(diào)整衰減即可。
檢測(cè)器時(shí)間常數(shù)太大。解決辦法為降低時(shí)間參數(shù)。
記錄儀測(cè)壓范圍不當(dāng)。調(diào)整電壓范圍即可。
流動(dòng)相流量不合適。調(diào)整流速即可。
檢測(cè)器與記錄儀超出校正曲線。解決辦法為檢查記錄儀與檢測(cè)器,重做校正曲線。
三、色譜柱中的流動(dòng)相會(huì)排干嗎?
不少做色譜分離試驗(yàn)的人遇到過(guò)這樣的情形:不慎未及時(shí)補(bǔ)充流動(dòng)相,泵將溶劑瓶中的流動(dòng)相吸干了,HPLC系統(tǒng)由此而停止工作了。如此情況是否會(huì)損壞色譜柱?泵是否已將色譜柱中所有流動(dòng)相都排干了?色譜柱還能使用嗎?事實(shí)上,如果泵將溶劑瓶中的流動(dòng)相吸干,并不會(huì)造成色譜柱的損壞。即使泵中充滿了空氣,泵也不會(huì)將空氣排入色譜柱。因?yàn)楸弥荒茌斔鸵后w,而不能輸送空氣。
相比之下,另一個(gè)更可能發(fā)生的情況是忘記蓋上色譜柱兩端的密封蓋或蓋子太松而使色譜柱變干。同樣,整個(gè)色譜柱干涸的情況不太容易發(fā)生,多半可能只是色譜柱兩端的幾個(gè)毫米變干了,因揮發(fā)掉所有溶劑是色譜柱變干需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。即使色譜柱真的變干了,也不一定就不可救藥了??梢試L試用一種*脫氣的、表面張力低的溶劑(如甲醇)沖洗色譜柱以除去氣體。較低的表面張力有助于浸潤(rùn)填料表面;已脫氣的溶劑應(yīng)該能夠溶解并去除滯留在填料中的氣體。色譜柱大約需要(以1mL/min的流速)沖一個(gè)小時(shí)或更多的時(shí)間被*浸潤(rùn),恢復(fù)到正常狀態(tài)。
四、水質(zhì)對(duì)高效液相色譜法(HPLC)的影響?
HPLC最常見的一個(gè)問(wèn)題就是溶劑中的污染物對(duì)分析結(jié)果的影響。
顆粒: 顆??梢該p壞泵和注射器。顆粒也可以堵塞色譜柱并且熔化它,這會(huì)導(dǎo)致回壓增大。顆粒還會(huì)表現(xiàn)為另一種固相,可能改變樣品的組分。
有機(jī)物:超純水中的有機(jī)物可能影響色譜峰的分離度和積分、可能導(dǎo)致鬼峰、還可能改變固定相的選測(cè)性以及影響色譜基線。
離子:離子濃度的改變會(huì)影響分離結(jié)果,部分能吸收UV的離子會(huì)對(duì)峰產(chǎn)生影響。某些有腐蝕性離子的還會(huì)降低高壓輸液泵等配件的使用壽命。
膠體:膠體會(huì)不可逆的吸附在固定相上面,影響柱的分離效果。
微生物:微生物會(huì)堵塞色譜柱,其代謝產(chǎn)物會(huì)增加有機(jī)物,顆粒等污染物。
瓶裝純凈水和蒸餾水:目前部分HPLC分析中使用的純凈水,由于瓶裝純凈水和蒸餾水均只是普通純水而不是超純水,水中仍含有少量離子和有機(jī)物等雜質(zhì),用以配制液相和洗脫液不僅可能污堵昂貴的色譜柱,也影響HPLC定出平坦的基線。
瓶裝純凈水的純化工藝:通常包括吸附、過(guò)濾、反滲透等,對(duì)顆粒性有機(jī)物的去除效果較好,但對(duì)微量離子及有機(jī)物的去除卻不能滿足高靈敏度的HPLC實(shí)驗(yàn)之需求,并且,由于其包裝通常多為PVC瓶,透氧率高,同時(shí)存在一定的化學(xué)溶出量,從而污染瓶中的純凈水,尤其是保存一段時(shí)間后,水質(zhì)下降更多,因此表現(xiàn)在HPLC色譜圖上,雖無(wú)特定吸收峰,但基線存在較嚴(yán)重的不穩(wěn)干擾。
蒸餾水:是指用蒸餾方法制備的純水。可分一次和多次蒸餾水。水經(jīng)過(guò)一次蒸餾,不揮發(fā)的組分殘留在容器中被除去,揮發(fā)的組分進(jìn)入蒸餾水的初始餾分中,通常只收集餾分的中間部分,約占60%,要得到更純的水,可在一次蒸餾水中加入堿性高錳酸鉀溶液,除去有機(jī)物和二氧化碳;加入非揮發(fā)性的酸(硫酸或磷酸),使氨成為不揮發(fā)的銨鹽。通過(guò)對(duì)雙蒸水進(jìn)行HPLC檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn),254nm和214nm在22~27分鐘時(shí)都出現(xiàn)較強(qiáng)的吸收峰,這表明有疏水性較強(qiáng)的有機(jī)物污染,其原因應(yīng)是蒸餾過(guò)程的共沸現(xiàn)象導(dǎo)致了某些揮發(fā)性有機(jī)物去除不*。
超純水機(jī):綜合了反滲透、離子交換、活性炭吸附、膜過(guò)濾、超濾及紫外光氧化等多種純化工藝,產(chǎn)水電導(dǎo)率達(dá)到18.2MΩ•cm,產(chǎn)水水質(zhì)超過(guò)國(guó)標(biāo)一級(jí)水標(biāo)準(zhǔn)且穩(wěn)定可測(cè),超純水即取即用,不會(huì)因儲(chǔ)存引入污染,水質(zhì)有保證,較之使用瓶裝純凈水或蒸餾水,更能滿足用戶高精度儀器分析的需要。
很多實(shí)驗(yàn)人員在使用保護(hù)柱的時(shí)候出現(xiàn)峰形分叉壓力升高超出儀器報(bào)警限才考慮更換保護(hù)柱,長(zhǎng)期檢測(cè)樣品,長(zhǎng)時(shí)間未更換保護(hù)柱而造成分析柱出現(xiàn)污染,故需要即使根據(jù)使用情況來(lái)更換保護(hù)柱。
保護(hù)柱的更換頻率通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定,按照每個(gè)方法/樣品類型綜合考慮,但是許多分析人員會(huì)在完成一定數(shù)量的樣品分析或測(cè)試一些柱的性能指標(biāo)(例如增加10%峰展寬或拖尾因子,或降低10%的柱效(塔板數(shù)))后更換保護(hù)柱。
六、保護(hù)柱使用中出現(xiàn)漏液現(xiàn)象?
保護(hù)柱上的漏液使用保護(hù)柱時(shí)通常有兩個(gè)地方可能漏液,一個(gè)是接頭的地方,另一個(gè)位置是保護(hù)柱中間的縫隙;接頭的地方漏液,參照上述的流程處理。中間的地方漏液有兩種可能,一種是保護(hù)柱芯可能沒有放到底,因?yàn)檫\(yùn)輸過(guò)程中有可能使保護(hù)柱柱芯兩端的peek稍有變形,只要仔細(xì)一點(diǎn)放進(jìn)去就好;另一種是由于卡套是手緊式的,表面有手緊時(shí)用的紋路,有些客戶認(rèn)為只要用手?jǐn)Q緊就可以了,但事實(shí)上僅僅通過(guò)用手來(lái)擰緊是不夠的,需要用扳手來(lái)稍緊一下,大約手緊后需用扳手繼續(xù)擰30~45度角即可。
1、一個(gè)新的保護(hù)柱芯是沒有方向的從第一次使用時(shí)開始保護(hù)柱芯就賦予了方向,因?yàn)楣腆w顆粒物質(zhì)和強(qiáng)保留物質(zhì)總是從入口端到達(dá)保護(hù)柱,并在這一端開始累積。所以柱芯在開始使用后應(yīng)確認(rèn)好方向。
2、當(dāng)發(fā)現(xiàn)分析過(guò)程出現(xiàn)柱壓太高、柱效下降或分離度下降等影響分離的因素的時(shí)候,需要對(duì)保護(hù)柱進(jìn)行一下維護(hù)。維護(hù)的方法如下:
在柱套上做好標(biāo)記,確認(rèn)保護(hù)柱芯的正反方向;取下保護(hù)柱,在不開卡套的前提下將保護(hù)柱反接(注意此時(shí)不能接色譜柱),用甲醇:水=20/80以3mL/min流速?zèng)_洗10min,然后再用純甲醇以3mL/min 流速?zèng)_洗10min;
沖洗好后將保護(hù)柱正接,打開泵除去保護(hù)柱和連接管內(nèi)的空氣,再連接好色譜柱,象往常一樣使用。
通常色譜柱壓力異常升高和泵密封圈應(yīng)定期更換。建議每個(gè)液相色譜儀用戶建立一個(gè)泵密封圈更換的定期檢修計(jì)劃。這應(yīng)根據(jù)泵的使用和流動(dòng)相組成情況而定。由于它們易磨損的特點(diǎn),鹽緩沖大大加速密封圈和活塞的磨損。在活塞下面的泵頭上檢測(cè)到泄漏時(shí),保留時(shí)間不穩(wěn)定時(shí),或系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定時(shí),都應(yīng)更換密封圈。請(qǐng)按照以下程序更換所維護(hù)的泵的密封圈。
柱頭塌陷:是指色譜柱使用較長(zhǎng)的一段時(shí)間后,由于填料中硅膠基質(zhì)或鍵合相的流失,導(dǎo)致柱床松動(dòng),在單向壓力的作用下(色譜柱入口端承受絕大部分系統(tǒng)壓力而出口端壓力很小),整體表現(xiàn)為色譜柱的入口端出現(xiàn)填料缺失,嚴(yán)重時(shí)可看到填料的缺口。
相塌陷:是指常規(guī)C18柱長(zhǎng)時(shí)間用高含水量的流動(dòng)相(>90%)長(zhǎng)時(shí)間沖洗后,導(dǎo)致保留時(shí)間逐漸變短,最后可能在色譜柱上一點(diǎn)保留也沒有的現(xiàn)象。
柱頭塌陷:通常在色譜圖上表現(xiàn)出柱效下降、峰形嚴(yán)重后拖,有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重前拖。造成柱頭塌陷的原因,主要是由流動(dòng)相和樣品引起的,1.0mL/min的流速,如果pH超標(biāo)或在色譜柱pH耐受范圍臨界點(diǎn)附近長(zhǎng)時(shí)間使用,是比較容易造成柱頭塌陷的,此外,硅膠基質(zhì)的溶解規(guī)律是流動(dòng)pH值控制范圍是2~8,超出范圍就會(huì)造成色譜柱出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞。建議避免使用高濃度緩沖鹽,或者高比例純水相,或者使用耐受強(qiáng)酸性或者強(qiáng)堿性色譜柱,以保證色譜柱具有好的耐受性。
相塌陷:色譜柱出現(xiàn)了相塌陷后,通常用純乙腈或甲醇持續(xù)沖洗可以使出現(xiàn)相塌陷的色譜柱恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),*恢復(fù)需要比較長(zhǎng)的時(shí)間,通常30分鐘到1個(gè)小時(shí)。