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(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)柱壓升高、柱效降低、峰形畸變和分離度降低、保留時(shí)間改變等變化,如不采取措施,將會(huì)縮短色譜柱的使用壽命,影響工作效率,并造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此,有必要加強(qiáng)和規(guī)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(gè)因素出發(fā)，從管理的角度，探討色譜柱的維護(hù)與保養(yǎng)。
01.色譜柱的類型
常用的色譜柱填充劑有硅膠和化學(xué)鍵合硅膠、離子交換樹脂、凝膠或玻璃微球等填充劑。在化學(xué)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(zhì)等生物大分子物質(zhì)分離提純技術(shù)的飛速發(fā)展,離子交換色譜柱、凝膠色譜柱的應(yīng)用也越來越廣。
02.影響色譜柱使用壽命的因素
流動(dòng)相
在以水溶液為流動(dòng)相時(shí),水溶液中的微生物例如細(xì)菌容易生長,當(dāng)用水溶液或有機(jī)酸緩沖液保護(hù)柱子時(shí),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(shù)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(dòng)相中的顆粒雜質(zhì)很容易先沉積在柱頭然后慢慢堵塞柱子。
流動(dòng)相的pH值對(duì)色譜柱也有影響,特別是對(duì)化學(xué)鍵合硅膠填料,水溶液的pH最適范圍在2~7.5之間,當(dāng)pH>8時(shí),硅膠會(huì)釋出生成絮狀物堵塞柱子,且難以復(fù)原,柱效很快降低,甚至*失效。
當(dāng)在緩沖液中加入有機(jī)溶劑例如甲醇或乙腈時(shí),鹽類的溶解度下降,會(huì)析出鹽沉淀,堵塞柱子。同時(shí)流動(dòng)相中的有機(jī)溶劑和鹽會(huì)腐蝕色譜柱頭的篩板,產(chǎn)生柱頭凹陷。
流動(dòng)相的極性對(duì)柱子也有一定影響,對(duì)于硅膠柱,甲醇、水、冰乙酸等極性較大物質(zhì)會(huì)破壞填料,反之,對(duì)于化學(xué)鍵合硅膠,極性小的物質(zhì)如正丁醇、二氯甲烷等也起同樣的作用。堿性溶液會(huì)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(dòng)相中,在通過固定相會(huì)堵塞柱子。樣品中的顆粒雜質(zhì)也會(huì)堵塞柱子。樣品組分例如糖、蛋白質(zhì)等通過柱子時(shí)會(huì)產(chǎn)生不可逆吸附,這樣固定相的活性點(diǎn)被覆蓋。
樣品組分還會(huì)與固定相產(chǎn)生反應(yīng),尤其是對(duì)于氨基柱的影響較為嚴(yán)重,因?yàn)榘被着c酐、酮形成希夫(Schiff)縮合而減少活性點(diǎn),使保留時(shí)間縮短。
色譜柱鍵合相基團(tuán)脫落、固定相分解和活性基團(tuán)變性以及會(huì)影響柱效和保留時(shí)間的顯著改變。大多數(shù)鍵合相都是通過硅氧硅鍵(Si-O-Si)連接在硅基質(zhì)上,形成帶有有機(jī)基團(tuán)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(tuán)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(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程并嚴(yán)格執(zhí)行。每一根新購進(jìn)的色譜柱必須造冊(cè)登記,內(nèi)容包括:生產(chǎn)公司、品名、型號(hào)、規(guī)格、購進(jìn)時(shí)間、啟用時(shí)間、單價(jià)、柱內(nèi)保護(hù)溶液等。色譜柱分類存放,硅膠柱、化學(xué)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(gè)色譜柱盒,盒上貼上標(biāo)簽,注明類別。
隨柱說明書裝入密實(shí)袋附在登記本上。每啟用一根色譜柱,在色譜柱上貼上標(biāo)簽,注明啟用日期。
每根柱子每兩個(gè)月保養(yǎng)一次,特別是對(duì)于一些使用頻率少的柱子,因?yàn)榉胖脮r(shí)間長,容易干柱,每一次做好保養(yǎng)記錄。
對(duì)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(xiàn)用的柱子的填料需要填補(bǔ),可以用存放的柱子的填料。在從事生產(chǎn)的單位的質(zhì)檢部門,對(duì)于使用時(shí)間較長柱效降低的柱子,可把它用于檢測產(chǎn)品的中間體。
色譜柱的保養(yǎng)
色譜柱使用一段時(shí)間后,常遇到柱子被污染,柱效會(huì)有一定程度的下降,采用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)色譜柱進(jìn)行保護(hù),可以延長色譜柱的使用壽命。
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