色譜柱性能下降時(shí)，有哪些解決方案？
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在液相色譜分析過(guò)程中，色譜柱作為核心部件，其性能直接決定了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。然而，隨著使用時(shí)間的增加或操作不當(dāng)，色譜柱可能會(huì)出現(xiàn)柱效降低、峰形拖尾、保留時(shí)間漂移等性能下降的問(wèn)題。恒譜生分析專(zhuān)家給大家講講色譜柱性能下降的常見(jiàn)原因，并針對(duì)性地提出系統(tǒng)的解決方案，幫助用戶(hù)有效恢復(fù)色譜柱性能，延長(zhǎng)其使用壽命。
一、流動(dòng)相因素導(dǎo)致的性能下降及解決方案
(一)流動(dòng)相污染
流動(dòng)相在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，若接觸到不潔容器、空氣中的雜質(zhì)或微生物，都可能受到污染。被污染的流動(dòng)相進(jìn)入色譜柱后，會(huì)在固定相表面吸附或沉積雜質(zhì)，堵塞色譜柱孔隙，導(dǎo)致柱壓升高、柱效降低。例如，水相流動(dòng)相若未經(jīng)過(guò)濾或長(zhǎng)期放置，極易滋生微生物，這些微生物及其代謝產(chǎn)物會(huì)附著在色譜柱內(nèi)。
解決方案：
使用前，流動(dòng)相應(yīng)通過(guò)0.22μm或0.45μm的濾膜進(jìn)行過(guò)濾，去除顆粒雜質(zhì)。
水相流動(dòng)相建議現(xiàn)用現(xiàn)配，若需儲(chǔ)存，應(yīng)加入適量的抑菌劑(如0.05%疊氮化鈉)，并放置在冰箱冷藏保存。
定期清洗流動(dòng)相儲(chǔ)液瓶和管路，防止雜質(zhì)積累。
(二)流動(dòng)相pH值不當(dāng)
不同類(lèi)型的色譜柱對(duì)流動(dòng)相的pH值有一定的適用范圍。以硅膠基質(zhì)的C18色譜柱為例，其最佳pH使用范圍通常在2 – 8之間。當(dāng)流動(dòng)相pH值超出色譜柱耐受范圍時(shí)，會(huì)導(dǎo)致硅膠基質(zhì)溶解或固定相鍵合基團(tuán)脫落，從而使色譜柱性能下降，出現(xiàn)峰形不對(duì)稱(chēng)、保留時(shí)間異常等現(xiàn)象。
解決方案：
在使用色譜柱前，務(wù)必查閱色譜柱說(shuō)明書(shū)，明確其適用的pH范圍。
當(dāng)需要在極端pH條件下進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)選擇專(zhuān)用的耐酸堿色譜柱。
若已使用不當(dāng)pH值的流動(dòng)相導(dǎo)致色譜柱性能下降，可嘗試用與流動(dòng)相互溶且對(duì)色譜柱無(wú)損害的溶劑(如甲醇-水)以低流速(0.2 – 0.5 mL/min)長(zhǎng)時(shí)間沖洗色譜柱，進(jìn)行修復(fù)。
(三)流動(dòng)相組成變化
在梯度洗脫過(guò)程中，如果流動(dòng)相的組成比例不準(zhǔn)確，或者在更換流動(dòng)相時(shí)沒(méi)有充分沖洗系統(tǒng)，殘留的舊流動(dòng)相可能與新流動(dòng)相發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀或氣泡，影響色譜柱性能。例如，乙腈-水體系中混入了與乙腈不相溶的溶劑，可能會(huì)導(dǎo)致溶劑混合不均勻，產(chǎn)生氣泡，造成基線(xiàn)波動(dòng)、峰形異常。
解決方案：
在進(jìn)行梯度洗脫前，確保流動(dòng)相的比例配制準(zhǔn)確，使用高精度的溶劑混合器。
更換流動(dòng)相時(shí)，要用過(guò)渡溶劑(如與新舊流動(dòng)相都互溶的甲醇)充分沖洗色譜柱和管路，沖洗體積一般為色譜柱體積的10 – 20倍，直至基線(xiàn)平穩(wěn)。
二、樣品因素引發(fā)的性能問(wèn)題及解決辦法
(一)樣品未經(jīng)過(guò)濾或凈化
樣品中若含有顆粒雜質(zhì)、蛋白質(zhì)、多糖等大分子物質(zhì)，進(jìn)入色譜柱后容易堵塞填料孔隙，覆蓋固定相活性位點(diǎn)，導(dǎo)致柱效下降、峰展寬。例如，在分析生物樣品(如血清、細(xì)胞裂解液)時(shí)，如果不進(jìn)行預(yù)處理，其中的蛋白質(zhì)會(huì)不可逆地吸附在色譜柱上，影響分離效果。
解決方案：
在進(jìn)樣前，對(duì)樣品進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)處理。使用0.22μm或0.45μm的濾膜過(guò)濾樣品，去除顆粒雜質(zhì)。
對(duì)于含有大分子物質(zhì)的樣品，可采用固相萃取(SPE)、蛋白沉淀、超濾等方法進(jìn)行凈化，去除干擾物質(zhì)。
在色譜柱前連接保護(hù)柱，攔截樣品中的雜質(zhì)，延長(zhǎng)分析柱的使用壽命。
(二)樣品濃度過(guò)高
當(dāng)樣品濃度過(guò)高時(shí)，色譜柱的固定相可能會(huì)達(dá)到吸附飽和，導(dǎo)致色譜峰出現(xiàn)前沿或拖尾現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)增加雜質(zhì)在色譜柱上的殘留量，加速色譜柱性能下降。
解決方案：
適當(dāng)稀釋樣品，使其濃度在色譜柱的線(xiàn)性范圍內(nèi)。可以通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定合適的稀釋倍數(shù)。
調(diào)整進(jìn)樣體積，保證檢測(cè)靈敏度的前提下，避免樣品過(guò)載。
三、儀器相關(guān)原因及應(yīng)對(duì)措施
(一)進(jìn)樣系統(tǒng)污染
進(jìn)樣器、進(jìn)樣針等部件若未定期清洗，殘留的樣品和雜質(zhì)會(huì)隨著進(jìn)樣過(guò)程進(jìn)入色譜柱，造成污染。此外，自動(dòng)進(jìn)樣器的洗針液若被污染，也會(huì)將雜質(zhì)帶入色譜柱。
解決方案：
定期清洗進(jìn)樣器和進(jìn)樣針，使用合適的溶劑(如甲醇、乙腈)進(jìn)行多次沖洗。
更換洗針液時(shí)，確保其清潔無(wú)污染，建議每周更換一次洗針液。
對(duì)于進(jìn)樣系統(tǒng)中的密封圈等易損部件，要定期檢查和更換，防止因密封不良導(dǎo)致樣品泄漏和污染。
(二)柱溫異常
柱溫的變化會(huì)影響樣品在色譜柱內(nèi)的分配系數(shù)和擴(kuò)散速率，進(jìn)而影響色譜柱的分離性能。如果柱溫箱的溫控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致柱溫不穩(wěn)定或偏離設(shè)定值，可能會(huì)出現(xiàn)保留時(shí)間波動(dòng)、峰形改變等問(wèn)題。
解決方案：
定期校準(zhǔn)柱溫箱，確保其溫控精度在±0.5℃以?xún)?nèi)。
在分析過(guò)程中，保持柱溫恒定，避免頻繁改變柱溫。
若發(fā)現(xiàn)柱溫異常，及時(shí)檢查柱溫箱的加熱元件、溫度傳感器等部件，必要時(shí)聯(lián)系儀器維修人員進(jìn)行檢修。
(三)系統(tǒng)壓力波動(dòng)
系統(tǒng)壓力波動(dòng)過(guò)大可能是由于管路堵塞、泵密封墊磨損、氣泡進(jìn)入等原因引起的。壓力不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)相流速不均勻，影響樣品在色譜柱內(nèi)的分離，造成峰形不對(duì)稱(chēng)、保留時(shí)間漂移。
解決方案：
檢查管路是否有堵塞現(xiàn)象，特別是連接色譜柱的管路入口和出口，如有堵塞，可用合適的溶劑進(jìn)行沖洗。
定期更換泵的密封墊，確保泵的正常運(yùn)行。
在流動(dòng)相脫氣過(guò)程中，采用超聲脫氣、在線(xiàn)脫氣等方法，徹底去除流動(dòng)相中的氣泡。
四、色譜柱自身老化及修復(fù)方法
隨著使用次數(shù)的增加，色譜柱的固定相鍵合基團(tuán)會(huì)逐漸流失，硅膠基質(zhì)也會(huì)受到一定程度的磨損，導(dǎo)致色譜柱性能自然下降。當(dāng)出現(xiàn)柱效明顯降低、保留時(shí)間縮短等老化現(xiàn)象時(shí)，可以嘗試進(jìn)行色譜柱的再生處理。
解決方案：
根據(jù)色譜柱的類(lèi)型和污染情況，選擇合適的再生方法。對(duì)于反相色譜柱，可依次用甲醇-水(10:90)、純甲醇、二氯甲烷、純甲醇、甲醇-水(10:90)以低流速(0.2 – 0.5 mL/min)沖洗色譜柱，每個(gè)溶劑沖洗體積為色譜柱體積的10 – 20倍。
沖洗完成后，用初始流動(dòng)相平衡色譜柱，直至基線(xiàn)平穩(wěn)。
如果再生處理后色譜柱性能仍未恢復(fù)，可能需要更換新的色譜柱。
色譜柱性能下降是由多種因素共同作用導(dǎo)致的。在實(shí)際工作中，用戶(hù)應(yīng)嚴(yán)格遵循色譜柱的使用說(shuō)明，規(guī)范操作流程，做好日常維護(hù)保養(yǎng)工作。當(dāng)色譜柱性能出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)排查，準(zhǔn)確判斷原因，并采取相應(yīng)的解決方案，能夠有效恢復(fù)色譜柱性能，保障液相色譜分析的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。恒譜生作為液相色譜耗材生產(chǎn)廠(chǎng)家，我們也將持續(xù)提供專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支持和優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)，助力用戶(hù)更好地使用和維護(hù)色譜柱產(chǎn)品。
如果您在色譜柱使用過(guò)程中遇到任何問(wèn)題，歡迎隨時(shí)咨詢(xún)我們的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)。我們將為您提供詳細(xì)的解答和技術(shù)支持，確保您的分析工作順利進(jìn)行。
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發(fā)布于: 2025-01-09