高效液相色谱仪色谱柱在色谱分析系统中主要起着分离检测物质的作用,如同色谱系统的心脏,同时也是易损耗品。什么情况下会导致液相色谱柱柱效降低甚至“失效”。
1、筛板堵塞
色谱柱入口筛板堵塞是常见的问题之一,会导致柱压升高、色谱峰拖尾、塔板数降低等问题。通常分析样品中微粒杂质最右可能堵塞色谱柱入口,因此分析时,需要先过滤或者离心,乳浊或浑浊样品应以0.25?m滤膜处理,也可用针头过滤器过滤。进样器与泵密封垫的磨损也会带入微粒,在进样阀与色谱柱之间使用0.25?m或0.45?m的在线过滤器,通常可以避免这类问题
2、强保留样品组分
强吸附性的样品组分吸附在柱头填料上,能严重地影响色谱柱寿命。像生物组织或体液的提取物、天然产物等复杂样品,极易造成柱头的污染。相对较纯的样品,一般不会出现这一问题。色谱柱应用中,色谱峰严重拖尾或分裂往往是强保留污染物在柱头吸附的体现。
3、色谱柱装填不良
装填不良的色谱柱,在短时间应用后,填充床的压缩通常使柱头处产生塌陷,导致柱效突然降低。色谱柱的初始评价指标,如塔板数、不对称因子等往往不能很好地表征色谱柱床层的稳定性,这种情绪只能在实际应用中发现。
4、压力因素
液相色谱仪色谱柱使用过程中的骤然压力波动、机械撞击或温度骤然变化都会对色谱柱床层产生影响,导致峰形变差和柱效降低。进样过程中,进样阀转动太慢可引起压力波动,使色谱柱床产生裂隙,在柱切换时也存在同样的问题。使用填充良好的色谱柱,在较低柱压下操作,可大大减少由压力波动造成的色谱柱损坏。
有些色谱柱厂家建议在使用液相色谱柱时加入保护柱,保护柱是收集、阻断来自进样器的机械和化学杂质,以保护和延长分析柱的使用寿命。
柱子的再生
色谱柱属于色谱分析的常用消耗品,它是有寿命的;但它寿命的长短与我们的样品处理程度、有无加保护柱以及清洗是否恰当和彻底紧密相关!当柱子在使用一段时间以后,它的柱压可能升高,柱效可能降低,这时如果我们对柱子进行再生,它的寿命也许会得到一定的延长。
柱子使用
1、首先要确认您所要分析的样品流动相的pH范围是否在您的柱子的pH范围之内,以免损坏柱子硅胶!
2、接下来就是用你做样品的流动相去平衡柱子,如果您的流动相中含有缓冲盐溶液,在平衡柱子之前务必要先用5%的甲醇(乙腈)/水去过渡10倍柱体积(150x4.6mm柱子约为30ml,250x4.6mm柱子约为45ml;下同)以上,再用带盐的流动相去平衡柱子足够的时间(直到基线非常平稳为止),之后方可进样分析。
3、无论您分析何种样品,都会由于各种原因样品中总有部分杂质,因此建议您在进样前在柱子前端加接保护柱以保护您那昂贵的分析柱,或者用0.2um或 0.45um针头过滤器过滤样品后方进样分析!
贮液装置、高压输液泵、过滤器、脱气装置等
1. 贮液器:贮液器用于存放溶剂。溶剂必须很纯,贮液器材料要耐腐蚀,对溶剂呈惰性。贮液器应配有溶剂过滤器,以防止活动相中的颗粒进进泵内。溶剂过滤器一般用耐腐蚀的镍合金制成,空隙大小一般为2mm。
2. 脱气装置:脱气的目的是为了防止活动相从高压柱内流出时,开释出气泡进进检测器而使噪声剧增,甚至不能正常检测。
3. 高压输液泵 高压输液泵是高效液相色谱仪的重要部件,是驱动溶剂和样品通过色谱柱和检测系统的高压源,其性能好坏直接影响分析结果的可靠性。
对高压泵的基本要求是:
①流量稳定;②输出压力高,最高输出压力为50Mpa;③流量范围宽,可在0.01~10ml/min范围任选。④耐酸、碱、缓冲液腐蚀。⑤压力波动小。
2. 梯度洗脱装置 梯度洗脱是利用两种或两种以上的溶剂,按照一定时间程序连续或阶段地改变配比浓度,以达到改变活动相极性、离子强度或pH值,从而进步洗脱能力,改善分离的一种有效方法。当一个样品混合物的容量因子是范围很宽,用等度洗脱时间太长,且后出的峰形扁平不便检测时,用梯度洗脱可以改善峰形、并缩短分离时间。HPLC的梯度洗脱与GC的程序升温相似,可以缩短分析时间,进步分离效果。使所有的峰都处于较佳分离状态,而且峰形尖而窄。
二. 进样器
进样器一般要求密封性好,死体积小,重复性好,保证中心进样,进样时对色谱系统的压力和流量波动小,并便于实现自动化。
高压进样阀是目前广泛采用的一种方式。阀的种类很多,有六通阀、四通阀,双路阀等。以六通进样阀较为常用。
三.分离系统
色谱分离系统包括色谱柱、固定相和活动相。色谱柱是其核心部分,柱应具备耐高压、耐腐蚀、抗氧化、密封不漏液和柱内死体积小、柱效高、柱容量大、分析速度快、柱寿命长的要求。通常采用优质不锈钢管制成。
色谱柱按内径不同可分为常规柱、快速柱和微量柱三类。
常规分析柱柱长一般为10~25cm,内径4 ~ 5mm,固定相颗粒直径为 5 ~ 10 mm。为了保护分析柱不受污染,一般在分析柱前加一短柱,约数厘米长,称为保护柱。
(微量分析柱内径小于l mm,凝胶色谱往内径3~12 mm,制备往内径较大,可达25 mm以上。)
四. 检测系统
检测器的作用是将柱流出物中样品组成和含量的变化转化为可供检测的信号,常用检测器有紫外吸收、荧光、示差折光、化学发光等。
高效液相色谱仪是实验中常见的仪器之一,色谱柱的灵敏度是确保实验准确性的重要原因,那么当色谱柱的灵敏度不够时,我们该如何去解决呢?应该从以下几个方面去分析:
1、样品量不足:解决办法为增加样品量
2、样品未从色谱柱中流出:可根据样品的化学性质改变流动相或柱子
3、样品与检测器不匹配:根据样品化学性质调整波长或改换检测器
4、检测器衰减太多:调整衰减即可。
5、检测器时间常数太大:解决办法为降低时间参数
6、检测器池窗污染:解决办法为清洗池窗。
7、检测池中有气泡:解决办法为排气。
8、记录仪测压范围不当:调整电压范围即可。
9、流动相流量不合适:调整流速即可。
10、检测器与记录仪超出校正曲线:解决办法为检查记录仪与检测器,重作校正曲线。