液相色谱柱正确安装、启用与维护!

王中泰

液相色谱柱正确安装、启用与维护!

     

色谱柱是液相色谱仪的最核心部件，价格相对昂贵，如避免强烈的碰撞和震动，不要让柱床变干，避免在严寒环境受冻等。

之前，我们先了解一下液相色谱柱的基本结构，色谱柱由接头、螺帽、柱管、填料、垫圈及过滤片等组成。

     

1、柱头类型和不锈钢毛细管接头的匹配

色谱柱是消耗品，不是仪器原配的情况很多。如果接头和柱头深度不匹配将会产生漏液或者死体积过大的现象。接头比柱头深度长，不易拧紧而漏液；接头比柱头深度短，柱头内留有空隙而产生死体积，使谱带展宽和峰拖尾。

     

2、溶剂的匹配转换

色谱柱内保存溶剂和仪器系统内存留溶剂，如果和流动相不匹配，使用前需进行转换。特别是流动相含缓冲盐时，如保存溶剂是纯有机相或有机相比例高，直接将新柱接入使用，会导致缓冲盐在柱内结晶析出，最严重会将新柱永久不可逆地损坏。正相柱保存溶剂一般为正己烷，如果要转换成HILIC柱模式使用，由于正己烷和甲醇乙腈的互溶性不好，转换中间需用二氯甲烷或乙酸乙酯过渡。

     

3、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10个柱体积；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10个柱体积。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/水=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。

     

4、新柱使用前的平衡和老化

厂家出厂检验时一般都已进行过平衡，但色谱柱到最终用户时间不一，用户正式测定前最好对色谱柱再次平衡。最好的平衡兼老化一起进行的方法是运行几次完整的分析程序（包括进样），直到观察到峰形、保留时间和峰面积稳定为止。所谓“老化”是借用了气相的术语，目的是达到分析物在色谱柱以及整个液相系统流路中的吸附饱和。对某些特定的待测物，如分子量大于1000的，因扩散速度慢，老化时间相应要长，可采取大浓度进样或在同一个洗脱周期内连续进样多针的方式加快老化。

     

5、pH使用范围

一般认为硅胶基质柱子的pH使用范围是2-8，这是很粗略的。硅胶类型、使用温度、硅胶表面所键合的固定相类型以及缓冲盐的不同，对此均有影响。硅胶比孔容小、键合密度大的填料pH耐受范围要大一些，有些选用高品质硅胶，加上高密度键合和双封尾，或特殊工艺使pH耐受范围最大提高到10。磷酸盐缓冲盐渗透力强，有加快硅胶溶解的副作用，它的存在会降低pH使用范围。有机杂化硅胶以及硅胶表面涂覆杂化层的硅胶填料，有机质的存在使pH使用范围能到12以上。拿到柱子第一时间阅读说明书，确认色谱柱内的封存液，有条件可以依照COA报告做柱效测试。

     

6、色谱柱保存

短期保存(隔夜或隔周末)用所用的流动相（不含缓冲盐）保存为佳，以尽量减少下次使用的平衡时间。一般只建议在长期保存反相柱的时候用纯甲醇或乙腈，一方面纯有机相保存有最大限度减少键合相水解的作用，但纯甲醇（乙腈）又会将已水解而暂时吸附在柱内的键合相洗脱出去，使固定相流失进程加快，寿命缩短。纯有机相保存还有易挥发使柱床变干的缺点，使用80%左右有机相保存也属好的选择，且足以避免长菌。强烈建议在柱身上贴标签标明保存溶剂。

     

离子交换柱和水性SEC柱等适合保存在水溶液中的色谱柱，可加0.05%叠氮化钠溶液防止长菌。

正相柱，无论是短期还是长期，都推荐保存在所用流动相中。

《化学分析计量》