如何延長(cháng)色譜柱的壽命

通常，一根色譜柱在分析數千個(gè)樣品之后性能仍然保持良好，但也有的色譜柱僅分析不多的樣品后幾乎就報廢了。影響色譜柱壽命和其它問(wèn)題的因素很多，而有些因素是操作者很難控制的，如果被分析的樣品(如分析生物樣品)，怎么凈化樣品也是“臟"的，對于色譜柱的影響是非常大的。然而采取下列措施后，在多數情況下總能夠人為地減少色譜柱上故障，達到延長(cháng)壽命的目的。

色譜柱預防及維護—避免高壓沖擊  

一般色譜柱都能經(jīng)得起高壓，但經(jīng)不起突然變化的高壓沖擊。引起高壓突然沖擊，主要是因樣品閥的緩慢轉動(dòng)、泵起動(dòng)快、柱切換操作等。轉動(dòng)六通進(jìn)樣閥時(shí)從泵到柱的液流會(huì )瞬時(shí)切斷。在閥的泵側壓力升高，在閥的柱側壓力降低(變化超過(guò)20%)。閥轉到底后壓力突然沖擊一下恢復正常。手動(dòng)進(jìn)樣閥的變化不大，自動(dòng)進(jìn)樣閥比較慢，可能造成壓力沖擊，可用氦氣代替空氣驅動(dòng)進(jìn)樣閥。因氮壓縮系數小。另外泵起動(dòng)不應過(guò)快，可分步操作。如用3mL/min流速，先從lmL/min到2mL/min，然后再3mL/min，每個(gè)間隔應大于20s。柱切換技術(shù)的應用也很廣泛，切換過(guò)程中在色譜柱的入口處壓力在零到很大數字之間變化，會(huì )很快使柱報廢。

色譜柱預防及維護—分離條件  

多數色譜柱有很寬的試驗條件范圍，但具體應用又受到限制，主要是pH值、柱溫和流動(dòng)相的選擇。硅膠為基質(zhì)的鍵合相要求PH在2.5～7之間，極端pH的流動(dòng)相能“溶解"硅膠，使鍵合相流失。結果非堿性組分的保留不斷減少，堿性組分的保留增加，引起堿性組分峰變寬。如果一定要用高或低pH的流動(dòng)相，可加預柱(飽和柱)。預柱裝在泵和進(jìn)樣閥之間，用分析柱相同的填料填裝，或者用普通硅膠。硅膠飽和了流動(dòng)相，減少了分析柱填料的損失。預柱不要求柱效高，用價(jià)格低的一般硅膠疏松地填裝，按期檢查硅膠的溶解情況。用預柱也有不利的影響，即新流動(dòng)相難以平衡，保留時(shí)間不穩定或穩定慢。使用了預柱一定要加流路過(guò)濾器，以防止硅膠微粒引起的麻煩。以硅膠為基質(zhì)的柱和陰離子交換柱超過(guò)60℃后，會(huì )增加對流動(dòng)相中化學(xué)物質(zhì)的吸附。在高溫下用小顆粒柱引起柱床塌陷，降低柱效，改變峰形。在40℃以上使用3μm柱，70℃以上使用5μm柱，會(huì )使值降低50%。

色譜柱預防及維護—加流路過(guò)濾器和保護柱  

流路過(guò)濾器緊靠進(jìn)樣閥后面，位于分析柱前。0.5μm燒結不銹鋼片夾在死體積很小的套子中，擋住來(lái)源于樣品和進(jìn)樣閥墊圈的微粒入柱。因為每個(gè)樣品都過(guò)濾既費事又帶來(lái)誤差，樣品量少過(guò)濾更困難，因此流路上裝過(guò)濾器是比較省事的辦法。也可以在流路加上保護柱，放在流路過(guò)濾器和分析柱之間，或者代替流路過(guò)濾器。保護柱的使命是收集阻塞色譜柱進(jìn)口的來(lái)自樣品的化學(xué)“垃圾"。這種垃圾最終降低柱效能。保護柱是消耗品，分析50～100個(gè)比較臟的樣品之后就要調換新的。保護柱應該是小體積，用分析柱的同種填料填裝。保護柱使用得當，對分離無(wú)影響，好像未裝保護柱一樣。有些廠(chǎng)商的商品將保護柱和流路過(guò)濾器連在一個(gè)單元內，使用起來(lái)非常方便。自己填裝保護柱都是用短柱、不超過(guò)3cm長(cháng)，內徑2～3mm，用較大粒度的填粒(15～20μm)干法填裝，會(huì )使分析柱效略微有所降低。

色譜柱預防及維護—用強溶劑定期沖洗色譜柱   

每次工作結束，用強溶劑沖洗柱是良好的習慣�？捎眉状�、乙腈沖反相柱，沖去留在柱上的強吸附組分。用甲醇水為流動(dòng)相時(shí)也應沖洗。沖洗的程序在以下章節中介紹。柱頭的燒結不銹鋼濾片，要求平整，死體積小，孔徑適當(2～5μm)。過(guò)濾片選擇不好會(huì )改變色譜峰形，增加阻力或起不到阻擋污染物的作用(填料很快變色)。

色譜柱預防及維護—凈化樣品  

用溶劑溶解的樣品，多數組分在一定的時(shí)間內能完全從柱中流出來(lái)，不會(huì )造成危害。有些樣品可能含有微粒物質(zhì)，樣品中的某種組分(如蛋白質(zhì))在柱頭上沉積下來(lái)，組分在固定相上保留很強，溶劑帶走柱填料等，這些都會(huì )造成柱效能下降或對柱壽命的影響，有必要采取措施防止柱變壞。

如在光線(xiàn)照射下觀(guān)察樣品是渾濁的或帶有乳白色，進(jìn)樣前必須要過(guò)濾．雖然流路上裝有過(guò)濾器和保護柱，但不能代替樣品的前處理，樣品中過(guò)多的微粒會(huì )使過(guò)濾器和保護柱超載，很快阻塞，或者微粒進(jìn)入分析柱，所以在進(jìn)樣前必須過(guò)濾樣品。 

若懷疑樣品與流動(dòng)相混合有沉淀而對色譜柱有阻塞，應先試驗一下，看樣品溶液加入流動(dòng)相中有無(wú)變渾或乳白色出現。如果進(jìn)樣后壓力突然增加而后又慢慢減小，表明樣品中有微�；虬l(fā)生沉淀。如有沉淀要設法改變分離條件，包括換樣品溶劑和流動(dòng)相或處理樣品去掉不溶物質(zhì)。應盡量用小體積的樣品。

有些樣品能很強地吸附在柱填料上，這樣會(huì )降低塔板數，改變樣品的保留物質(zhì)外，還要加保護柱，定期清洗色譜柱。有時(shí)因為疏忽，用對柱有害的溶劑溶解樣品，比如用6mol/L的氫氧化鈉溶解樣品，這樣的樣品只要進(jìn)50～100μL到硅膠基質(zhì)柱中，硅膠就很快溶解而使柱報廢。在這種情況下，應立即中和樣品，或除去原溶劑中的有害成分。 

綜上所述，如何保護良好的柱性能與柱壽命：

1.認真閱讀色譜柱使用說(shuō)明書(shū)；

2.使用填充良好的色譜柱；

3.盡量減少壓力波動(dòng)，避免機械及熱沖擊；

4.使用保護柱及在線(xiàn)過(guò)濾器；

5.經(jīng)常以強溶劑沖洗色譜柱；

6.充分過(guò)濾樣品及流動(dòng)相，盡量避免雜質(zhì)微粒與強保留成分；

7.用穩定的固定相(C18最穩定);

8.在中等pH值操作時(shí)(6～8)，用有機緩沖溶液；

9.色譜柱使用溫度最好小于40℃；

10.硅膠基質(zhì)的色譜柱，應保持流動(dòng)相的pH值范圍在3.0～8.0；

11.在水流動(dòng)相與緩沖溶液中加200ppm的疊氮鈉；

12.流動(dòng)相中含有緩沖溶液，應注意用95：5的水及有機溶劑過(guò)濾，有機溶劑不能低于5%；

13.貯存時(shí)，沖洗掉鹽和緩沖液，用純有機溶劑流動(dòng)相保存。