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高效液相色譜的維護方法研究

時間:2020年03月06日 分類:科學技術論文 次數:

摘要:鑒于高效液相色譜(HPLC)在化學化工、醫藥衛生等許多領域的廣泛應用,各種各樣的故障不可避免地出現。為了保障儀器的高效運轉,本文從流動相、固定相等相關方面,對HPLC的維護方法進行了研究。 關鍵詞:高效液相色譜(HPLC)維護方法 高效液相色譜法(HPLC)

  摘要:鑒于高效液相色譜(HPLC)在化學化工、醫藥衛生等許多領域的廣泛應用,各種各樣的故障不可避免地出現。為了保障儀器的高效運轉,本文從流動相、固定相等相關方面,對HPLC的維護方法進行了研究。

  關鍵詞:高效液相色譜(HPLC)維護方法

色譜

  高效液相色譜法(HPLC)具有其他色譜法無可比擬的優勢,具有檢測速度快、分離效能高、檢測靈敏度高、選擇性好、應用范圍廣等特點[1'2],廣泛應用于食品、藥品檢測和臨床分析等方面[35]。流動相、固定相是決定物質能否被高效分離的關鍵因素。本文從影響流動相和固定相的各因素(物理因素、化學因素)入手,詳細研究了高效液相色譜的維護方法。

  1與流動相相關的研究內容

  1.1外部因素(物理因素)對流動相的影響

  1.1.1儲液瓶

  流動相儲液瓶是一個簡單但很重要的HPLC部件。首先,儲液瓶的材質需要對流動相保持惰性。液相用的大部分儲液瓶是由玻璃制成,因此實驗室的玻璃器皿,厚玻璃瓶等都可以作為儲液瓶,但是基于流動相防塵、防污染、防真空等要求,必須提供為液相色譜特殊設計的儲液瓶。儲液瓶需要用蓋子之類的物品保護,免受灰塵的污染,以及減少流動相的揮發。但同時蓋子也不能蓋得太緊,否則在流動相泵出時易產生容器內真空,導致斷流。

  1.1.2過濾

  如果HPLC系統中存在顆粒雜質,那么系統的比例閥、單向閥、管路、色譜柱、進樣閥等都無法良好運行,并會導致磨損,因此,使用沒有顆粒雜質的流動相是基本要求。市售的HPLC級的溶劑和實驗室準備的HPLC級別水,使用前要通過0.45#m或0.22#m的微孔濾膜過濾。流動相中加入了其他組分(例如緩沖鹽、離子對試劑等),也是必須要過0.45#m或0.22#m的微孔濾膜的。

  1.1.3脫氣

  只要空氣在流動相里保持溶解,氣泡問題就很少會出現,但若是被氣體飽和的溶液,只要非常小的壓力下降就能導致氣泡逸出。以純水和純甲醇為例,若它們被暴露在空氣中,就會分別被空氣飽和,而空氣在甲醇/水混合溶劑里面的溶解度與甲醇濃度有關,低于其在甲醇和水中溶解度之和,當兩種溶劑混合后,混合液中氣體會過飽和,便迅速以氣泡形式逸出。因此,為了增加HPLC操作的可靠性,必須以適當的方法(超聲波脫氣、過濾脫氣、在線脫氣等)對流動相脫氣。

  1.1.4保存期限

  配好的流動相都有一定的保存期限,因此為避免流動相變質而導致浪費,建議根據實際實驗情況和有效期,合理配制一次所需的用量。在將配制好的新鮮流動相倒入儲液瓶前,需先將儲液瓶潤洗3次。然后把填寫好的《儲液瓶標簽》(內容包括流動相成分、配比、配制人、配制日期及有效期等信息)粘貼到儲液瓶上。

  1.2內部因素(化學因素)對流動相的影響

  1.2.1pH值的影響

  流動相的pH值應控制在2"7之間。當pH值大于7時可使硅膠載體溶解;當pH值小于2時,與硅膠相連的化學鍵合相易水解脫落。當色譜系統中需使用pH值大于7的流動相時,應選用耐堿的填充劑;當需使用pH值小于2的流動相時,應選用耐酸的填充劑。

  1.2.2緩沖鹽的水相溶液的影響

  含有緩沖鹽的流動相應盡可能少用,必須使用時,緩沖鹽的濃度應盡可能低,否則容易阻塞管路。由于十八烷基鏈在純水相溶液中易產生彎曲,所以對于十八烷基硅烷鍵合硅膠為固定相的反相色譜系統,流動相中水相溶液的比例通常應低于95。,否則C18鏈的隨機彎曲將引起組分保留值變化,導致色譜系統的重現性很差。

  1.2.3流動相的組成比例、變化幅度的影響

  流動相的成份不能隨意改變,但是比例可適當調整。每次調整流動相組成比例時,以組分比例較低者(小于或等于50。)相對改變量不超過士30。且絕對改變量不超過士10。為宜,如40。相對改變量的數值超過30。時,則絕對改變量以士10。為宜。

  2與固定相(色譜柱)相關的研究內容

  2.1影響色譜柱使用壽命的原因

  2.1.1色譜柱篩板問題

  篩板位于色譜柱的入口處,容易發生堵塞。篩板堵塞會產生柱壓升高、色譜峰拖尾、塔板數降低等問題。樣品中含有微粒是導致篩板堵塞的主要原因。因此,為了避免此類問題的發生,必須在進樣前將樣品過0.45#m的濾膜。

  2.1.2強保留樣品組分

  強吸附性的樣品組分吸附在柱頭填料上,能嚴重地縮短色譜柱壽命。分析生物組織或體液(如血漿)的提取物、含油劑等復雜樣品時,這種滯留組分的影響尤其嚴重。色譜柱應用中,色譜峰嚴重拖尾或分叉的出現往往是強保留污染物在柱頭吸附的體現。在進樣閥與色譜柱之間加/支保護性的小預柱,能夠有效減少強吸附組分對色譜柱的污染。小預柱通常為填充良好的1〜2cm的短柱,內裝有與色譜柱相當的填料。需要注意的是小預柱必須定期更換。

  2.2色譜柱的清洗與再生

  2.2.1反相色譜柱的清洗與再生

  常規樣品污染的硅膠基質色譜柱,一般選用溶劑強度逐漸增大(極性逐漸減弱)的溶劑清沖洗,強疏水性的溶劑清洗非極性物質,如脂類。最常用的方法是用20倍柱體積(柱體積指色譜柱內空腔體積,4.6x250mm色譜柱的柱體積為4.2mL)的乙腈(或甲醇):水=90:10(V/V)—乙腈—二氯甲烷—乙腈—乙腈(或甲醇):水=90:10(V/V)沖洗色譜柱。需要注意的是在清洗和再生的過程中,需要保證每種清洗溶劑和下一種清洗溶劑互溶。當金屬離子污染色譜柱后,必須使用特殊的溶劑(磷酸和0.1mol/L檸檬酸)清洗色譜柱,才能得到再生。

  2.2.2正相色譜柱的清洗與再生

  正相色譜柱的清洗與再生的方法與反相色譜柱相反,用極性逐漸增強的溶劑沖洗。常用的方法正己烷-異丙醇-二氯甲烷-甲醇-二氯甲烷-異丙醇—正己烷沖洗,每種溶劑不少于20倍柱體積。

  3結語

  在HPLC的使用過程中,務必做到一絲不茍,對儀器運行時的各種數據及時記錄,這是對維護儀器的最重要的資源。在診斷儀器故障時,可應用單因素交替法,配合零部件替代法,迅速查出故障所在,并進行維護。總之,要想使HPLC處于高效運行狀態,務必做好試樣的前期處理,同時務必做好儀器的正確使用和維護。

  參考文獻

  [1]孫毓慶.現代色譜法及其在醫藥中的應用[M].北京:人民衛生出版社,1998:140141.

  醫藥方向論文投稿刊物:色譜是中國化學會主辦、中國科學院大連化學物理研究所和國家色譜研究分析中心承辦、科學出版社出版的專業性學術期刊,于1984年創刊,國內外公開發行。主要報道我國色譜學科的最新科研成果,反映國內外色譜學科前沿與進展,介紹色譜基礎理論及其在石油、煤炭、化工、能源、冶金、輕工、食品、制藥、化學、生化、醫療、環保、防疫、公安、農業、商檢等部門的應用情況。

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