高效色譜柱是高效液相色譜的心臟,在高效液相色譜儀的使用中,保持色譜柱的柱效、容量和滲透特性,延長柱子的使用壽命非常重要。色譜柱使用時間后就會出現柱壓升高、柱效降低、峰形畸變和分離度降低、保留時間改變等變化,如不采取措施,將會縮短色譜柱的使用壽命,影響工作效率,并造成一定的經濟損失。因此,有必要加強和規范色譜柱的管理,從而延長色譜柱的使用壽命。
本文從影響色譜柱使用壽命的幾個因素出發，從管理的角度，探討色譜柱的維護與保養。
01.色譜柱的類型
常用的色譜柱填充劑有硅膠和化學鍵合硅膠、離子交換樹脂、凝膠或玻璃微球等填充劑。在化學鍵合硅膠中以十六烷基硅烷鍵合硅膠常用,辛基硅烷鍵合硅膠次之,氰基或氨基鍵合硅膠也有使用。近年來,由于蛋白質等生物大分子物質分離提純技術的飛速發展,離子交換色譜柱、凝膠色譜柱的應用也越來越廣。
02.影響色譜柱使用壽命的因素
流動相
在以水溶液為流動相時,水溶液中的微生物例如細菌容易生長,當用水溶液或有機酸緩沖液保護柱子時,一些霉菌可能在色譜柱中滋生,堵塞固定相顆粒間的空隙。
由于濕法填充技術的問世,目前普遍使用的色譜柱填料直徑一般都小于10um,流動相中的顆粒雜質很容易先沉積在柱頭然后慢慢堵塞柱子。
流動相的pH值對色譜柱也有影響,特別是對化學鍵合硅膠填料,水溶液的pH最適范圍在2~7.5之間,當pH>8時,硅膠會釋出生成絮狀物堵塞柱子,且難以復原,柱效很快降低,甚至*失效。
當在緩沖液中加入有機溶劑例如甲醇或乙腈時,鹽類的溶解度下降,會析出鹽沉淀,堵塞柱子。同時流動相中的有機溶劑和鹽會腐蝕色譜柱頭的篩板,產生柱頭凹陷。
流動相的極性對柱子也有一定影響,對于硅膠柱,甲醇、水、冰乙酸等極性較大物質會破壞填料,反之,對于化學鍵合硅膠,極性小的物質如正丁醇、二氯甲烷等也起同樣的作用。堿性溶液會破壞陽離子交換樹脂色譜柱,而酸性溶液容易損壞陰離子交換樹脂柱。
樣品和固定相
如果有少量或微量的樣品不能夠溶解在流動相中,在通過固定相會堵塞柱子。樣品中的顆粒雜質也會堵塞柱子。樣品組分例如糖、蛋白質等通過柱子時會產生不可逆吸附,這樣固定相的活性點被覆蓋。
樣品組分還會與固定相產生反應,尤其是對于氨基柱的影響較為嚴重,因為氨基易與酐、酮形成希夫(Schiff)縮合而減少活性點,使保留時間縮短。
色譜柱鍵合相基團脫落、固定相分解和活性基團變性以及會影響柱效和保留時間的顯著改變。大多數鍵合相都是通過硅氧硅鍵(Si-O-Si)連接在硅基質上,形成帶有有機基團的固定相Si-O-Si-R(R為CnH2n+1),硅氧硅鍵可能在水溶液中水解而斷裂,使鍵合基團脫落。
03.高效液相色譜柱的管理
色譜柱的管理
制定色譜柱管理的標準操作規程并嚴格執行。每一根新購進的色譜柱必須造冊登記,內容包括:生產公司、品名、型號、規格、購進時間、啟用時間、單價、柱內保護溶液等。色譜柱分類存放,硅膠柱、化學鍵合硅膠柱、氰基或氨基柱、離子交換樹脂柱、凝膠柱各用一個色譜柱盒,盒上貼上標簽,注明類別。
隨柱說明書裝入密實袋附在登記本上。每啟用一根色譜柱,在色譜柱上貼上標簽,注明啟用日期。
每根柱子每兩個月保養一次,特別是對于一些使用頻率少的柱子,因為放置時間長,容易干柱,每一次做好保養記錄。
對于確已失效的柱子,做好停用記錄,不能隨意丟棄,專門存放,如果現用的柱子的填料需要填補,可以用存放的柱子的填料。在從事生產的單位的質檢部門,對于使用時間較長柱效降低的柱子,可把它用于檢測產品的中間體。
色譜柱的保養
色譜柱使用一段時間后,常遇到柱子被污染,柱效會有一定程度的下降,采用適當的方法對色譜柱進行保護,可以延長色譜柱的使用壽命。
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