液相色譜柱的選擇、使用、維護(hù)和常見故障及排除

 

液相色譜的柱子通常分為正相柱和反相柱。正相柱大多以硅膠為柱，或是在硅膠表面鍵合-CN,-NH3等官能團(tuán)的鍵合相硅膠柱；反相柱填料主要以硅膠為基質(zhì)，在其表面鍵合非極性的十八烷基官能團(tuán)（ODS）稱為C18柱，其它常用的反相柱還有C8,C4,C2和苯基柱等。另外還有離子交換柱，GPC柱，聚合物填料柱等。本文重點(diǎn)介紹反相色譜柱的選擇和使用：
 
 一、反相色譜柱的選擇
 1．柱子的pH值使用范圍　　
反相柱優(yōu)點(diǎn)是固定相穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛，可使用多種溶劑。但硅膠為基質(zhì)的填料，使用時一定要注意流動相的PH范圍。一般的C18柱pH值范圍都在2-8，流動相的pH值小于2時，會導(dǎo)致鍵合相的水解；當(dāng)pH值大于7時硅膠易溶解；經(jīng)常使用緩沖液固定相要降解。一旦發(fā)生上述情況，色譜柱人口處會塌陷。同樣填料各種不同牌號的色譜柱不盡相同。如果流動相PH較高或經(jīng)常使用緩沖液時，建議選擇pH范圍大的柱子。
2．填料的端基封尾（或稱封口）　　
把填料的殘余硅羥基采用封口技術(shù)進(jìn)行端基封尾，可改善對極性化合物的吸附或拖尾；含碳量增高了，有利于不易保留化合物的分離；填料穩(wěn)定性好了，組分的保留時間重現(xiàn)性就好。如果待分析的樣品屬酸性或堿性的化合物，選用填料經(jīng)端基封尾的色譜柱。
 
二、液相色譜柱的使用　　
色譜柱在使用前，進(jìn)行柱的性能測試，并將結(jié)果保存起來，作為今后評價柱性能變化的參考。在做柱性能測試時要按照色譜柱出廠報告中的條件進(jìn)行（出廠測試所使用的條件是*條件），只有這樣，測得的結(jié)果才有可比性。但要注意：柱性能可能由于所使用的樣品、流動相、柱溫等條件的差異而有所不同。
1、樣品的前處理　　a、使用流動相溶解樣品。　　b、使用預(yù)處理柱除去樣品中的強(qiáng)極性或與柱填料產(chǎn)生不 可逆吸附的雜質(zhì)。　　c、使用0.45—0.8μm的過濾膜過濾除去微粒雜質(zhì)。
2、流動相的配制　　
液相色譜是樣品組分在柱填料與流動相之間質(zhì)量交換而達(dá)到分離的目的，因此要求流動相具備以下的特點(diǎn)：　　a、流動相對樣品具有一定的溶解能力，保證樣品組分不會沉淀在柱中（或長時間保留在柱中）。　　b、流動相與樣品不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)　　c、流動相的黏度要盡量小，以便得到好的分離效果；降低柱壓降，延長泵的使用壽命（可運(yùn)用提高溫度的方法降低流動相的黏度）?！　、流動相的物化性質(zhì)要與使用的檢測器相適應(yīng)。如使用UV檢測器，使用對紫外吸收較低的溶劑配制?！　、流動相沸點(diǎn)不要太低，否則容易產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。    　　f、在流動相配制好后，一定要進(jìn)行脫氣。除去溶解在流動相中的微量氣體既有利于檢測，還可以防止流動相中的微量氧與樣品發(fā)生作用?！　?/div>
3、流動相流速的選擇　　
因柱效是柱中流動相線性流速的函數(shù)，使用不同的流速可得到不同的柱效。對于一根特定的色譜柱，要追求*柱效，使用*流速。對內(nèi)徑為4.6mm的色譜柱，流速一般選擇1mL／min，對于內(nèi)徑為4.0mm柱，流速0.8mL／min為佳。　　當(dāng)選用*流速時，分析時間可能延長。可采用改變流動相的洗滌強(qiáng)度的方法以縮短分析時間（如使用反相柱時，可適當(dāng)增加甲醇或乙腈的含量）。注意：　　a．含水流動相在實(shí)驗(yàn)前配制，尤其是夏天使用緩沖       溶液作為流動相不要過夜。加入*，防止細(xì)菌生長?！　．流動相要求使用0.45—0.8μm濾膜過濾，除去微粒雜質(zhì)?！　．使用HPLC級溶劑配制流動相，使用合適的流動相可延長色譜柱的使用壽命，提高柱性能。
 
三． 色譜柱的維護(hù)
1. 色譜柱的平衡　　
反相色譜柱由工廠測試后是保存在乙腈/水中的。新柱應(yīng)先使用10－20倍柱體積的甲醇或乙腈沖洗色譜柱。請一定確保您分析樣品所使用的流動相和乙腈/水互溶。 每天用足夠的時間以流動相來平衡色譜柱，您就會在處理問題方面獲得zui大的"補(bǔ)償"，而且您的色譜柱的壽命也會變得更長！操作步驟：　　a. 平衡開始時將流速緩慢地提高，用流動相平衡色譜柱直到獲得穩(wěn)定的基線（緩沖鹽或離子對試劑流速如果較低，則需要較長的時間來平衡）　　b. 如果使用的流動相中含有緩沖鹽，應(yīng)注意用純水"過渡"即每天分析開始前必須先用純水沖洗30分鐘以上再用緩沖鹽流動相平衡； 分析結(jié)束后必須先用純水沖洗30分鐘以上除去緩沖鹽之后再用甲醇沖洗30分鐘保護(hù)柱子。
2． 色譜柱的再生　　
長期使用的色譜柱，往往柱效會下降（柱子的理論塔板數(shù)減低）?？梢詫ιV柱進(jìn)行再生，在有條件的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)使用一個廉價的泵進(jìn)行柱子的再生。　　　　
建議用來沖洗柱子的溶劑體積：　
　色譜柱尺寸   柱體積   所用溶劑的體積 　　
125-4mm    　 1.6mL    　 30mL　　
250-4 mm    　 3.2mL   　 60mL　　
250-10mm   　 20mL   　   400mL 　　
選擇再生方法：　　極性固定相（如Si，NH2* ，DIOL基色譜填料）的再生：　　正庚烷→氯仿→乙酸乙酯→丙酮→乙醇→水**　　非極性固定相（如反相色譜填料RP－18，RP－8，CN等）的再生：　　 水→乙腈→氯仿（或異丙醇）→乙腈→水注意：　　a. 在對-NH2改性的色譜柱進(jìn)行再生時，由于-NH2可能以銨根離子的形式存在，因此應(yīng)該在水洗后用0.1mol/L的氨水沖洗，然后再用水沖洗至堿溶液*流出。 　　b. 0.05mol/L稀硫酸可以用來清洗已污染的色譜柱，如果簡單的用有機(jī)溶劑/水的處理不能夠*洗去硅膠表面吸附的雜質(zhì)，在水洗后加用0.05mol/L稀硫酸沖洗非常有效。
3. 色譜柱的維護(hù) 　　
a．使用預(yù)柱保護(hù)分析柱（硅膠在極性流動相/離子性流動相中有一定的溶解度）　　
b．大多數(shù)反相色譜柱的pH穩(wěn)定范圍是2－7.5，盡量不超過該色譜柱的pH范圍　　
c．避免流動相組成及極性的劇烈變化　　
d．流動相使用前必須經(jīng)脫氣和過濾處理　　
e．如果使用極性或離子性的緩沖溶液作流動相，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)完畢柱子沖洗干凈，并保存于甲醇或乙腈中　　
f．氯化物的溶劑對其有一定的腐蝕性，故使用時要注意，柱及連接管內(nèi)不能長時間存留此類溶劑，以避免腐蝕。