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液相色譜柱的保護
閱讀：1179 發布時間：2010-9-13
在液相色譜儀的使用中,保持液相色譜柱的柱效、容量和滲透特性,延長柱子的使用壽命非常重要。色譜柱用久后常出現柱壓升高,柱效降低,峰形畸變, 保留時間改變等變化,如不采取適當措施,色譜柱將無法再使用,縮短色譜柱的使用壽命,本文從影響色譜柱的外界因素出發,并考慮色譜柱固定相性質的變化,討論流動相和樣品對色譜柱造成損害的因素,探討保護方法。
1 流動相對色譜柱的損害因素
顆粒雜質:目前廣泛使用的柱填料直徑多在10um以下,微小的顆粒雜質很容易使柱子發生堵塞,因此使用的溶劑應當過濾,柱子上端接頭應當裝微孔過濾片以阻擋顆粒物進入柱中。
水溶液中的微生物:以水溶液為流動相時,應防止細菌的生長,五氯酚、*、辛酸等能防止細菌生長。當用水溶液或有機酸緩沖液保護柱子時,一些厭氧霉菌可能在色譜柱中滋生,堵塞固定相顆粒間的空隙。
pH值:對硅膠基鍵合相填料,水溶液pH值不可超過2-7.5這一范圍,當pH>8時,硅膠會釋出
生成絮狀物堵塞柱子,且難以復原,柱效很快降低,甚至*失效。
鹽類析出:當在流動相緩沖液中加入和水混溶的有機溶劑時,其中的鹽類溶解度下降,可析出鹽類沉淀,堵塞柱子;加入粘度不同的樣品溶液也可能發生類似現象。所以緩沖液中鹽的濃度宜低,樣品提取液的組成應和流動相匹配。
1 流動相對色譜柱的損害因素
顆粒雜質:目前廣泛使用的柱填料直徑多在10um以下,微小的顆粒雜質很容易使柱子發生堵塞,因此使用的溶劑應當過濾,柱子上端接頭應當裝微孔過濾片以阻擋顆粒物進入柱中。
水溶液中的微生物:以水溶液為流動相時,應防止細菌的生長,五氯酚、*、辛酸等能防止細菌生長。當用水溶液或有機酸緩沖液保護柱子時,一些厭氧霉菌可能在色譜柱中滋生,堵塞固定相顆粒間的空隙。
pH值:對硅膠基鍵合相填料,水溶液pH值不可超過2-7.5這一范圍,當pH>8時,硅膠會釋出
生成絮狀物堵塞柱子,且難以復原,柱效很快降低,甚至*失效。
鹽類析出:當在流動相緩沖液中加入和水混溶的有機溶劑時,其中的鹽類溶解度下降,可析出鹽類沉淀,堵塞柱子;加入粘度不同的樣品溶液也可能發生類似現象。所以緩沖液中鹽的濃度宜低,樣品提取液的組成應和流動相匹配。
2 樣品對色譜柱的損害因素
雜質堵塞:樣品中的微粒同樣會使柱子堵塞,樣品也應進行過濾處理。
樣品組分的不可逆吸附:通常被吸附的組分有蛋白質、醣等,可以采取加裝保護柱,或使用適應的溶劑反沖來處理。常用溶劑有四氫呋喃（適用于溶解有機高聚物和工業樣品中的焦油）、高濃度的脲或鹽酸胍溶液（使蛋白質改性而洗脫）、高離子強度的磷酸鹽緩沖液（pH=7,適合反相柱和離子交換柱,可除去蛋白質和醣等）。
樣品組分與固定相反應:這種反應對NH2柱的影響較嚴重,NH2易和酐、酮形成希夫（Schiff）縮合而減少活性點,使保留時間縮短,因此羰基化合物樣品和流動相（如丙酮、乙酸乙酯等）不宜使用NH2柱。
活性點被覆蓋:由于固定相吸附樣品中的組成或雜質而使活性點被覆蓋,在柱壓升高的同時保留時間減少,將樣品過濾或使用萃取分離柱（對大分子有機物如蛋白質、白細胞等）效果較好。
3、色譜柱固定相的化學變化
色譜柱固定相分解、活性基團變性以及鍵合相基團脫落會使保留時間顯著變化。
3.1 鍵合相基團脫落
絕大多數鍵合相都是通過硅氧硅鍵（Si-O-Si）連接在硅基質上,形成帶有機基團的固定相Si-O-Si-R（R為 G18H37、C8H17、CnH2n+1）。硅氧硅鍵可在水溶液中水解而斷裂,使鍵合相基團脫落,對C2和NH2柱鍵合相基團脫落不可忽視。為減少或防止基團脫落,可增加流動相的有機溶劑量,降低離子強度和pH值,對基團已脫落的固定相,可用合適的硅烷試劑再生。
3.2 固定相分解或活性基團變性
例如氰基柱的保留時間顯著縮短,但鍵合相中C、H、N的百分含量并無大變化,證明未發生—CN水解成-COOH反應,而是形成了衍生物。在硅上增加烷基可減少水解。
4、液相色譜柱的保養
色譜柱在使用一段時間后,常遇到柱子受污染,柱效下降的問題,采用適當的方法對色譜加以保護和再生,能夠延長色譜柱的使用壽命。
雜質堵塞:樣品中的微粒同樣會使柱子堵塞,樣品也應進行過濾處理。
樣品組分的不可逆吸附:通常被吸附的組分有蛋白質、醣等,可以采取加裝保護柱,或使用適應的溶劑反沖來處理。常用溶劑有四氫呋喃（適用于溶解有機高聚物和工業樣品中的焦油）、高濃度的脲或鹽酸胍溶液（使蛋白質改性而洗脫）、高離子強度的磷酸鹽緩沖液（pH=7,適合反相柱和離子交換柱,可除去蛋白質和醣等）。
樣品組分與固定相反應:這種反應對NH2柱的影響較嚴重,NH2易和酐、酮形成希夫（Schiff）縮合而減少活性點,使保留時間縮短,因此羰基化合物樣品和流動相（如丙酮、乙酸乙酯等）不宜使用NH2柱。
活性點被覆蓋:由于固定相吸附樣品中的組成或雜質而使活性點被覆蓋,在柱壓升高的同時保留時間減少,將樣品過濾或使用萃取分離柱（對大分子有機物如蛋白質、白細胞等）效果較好。
3、色譜柱固定相的化學變化
色譜柱固定相分解、活性基團變性以及鍵合相基團脫落會使保留時間顯著變化。
3.1 鍵合相基團脫落
絕大多數鍵合相都是通過硅氧硅鍵（Si-O-Si）連接在硅基質上,形成帶有機基團的固定相Si-O-Si-R（R為 G18H37、C8H17、CnH2n+1）。硅氧硅鍵可在水溶液中水解而斷裂,使鍵合相基團脫落,對C2和NH2柱鍵合相基團脫落不可忽視。為減少或防止基團脫落,可增加流動相的有機溶劑量,降低離子強度和pH值,對基團已脫落的固定相,可用合適的硅烷試劑再生。
3.2 固定相分解或活性基團變性
例如氰基柱的保留時間顯著縮短,但鍵合相中C、H、N的百分含量并無大變化,證明未發生—CN水解成-COOH反應,而是形成了衍生物。在硅上增加烷基可減少水解。
4、液相色譜柱的保養
色譜柱在使用一段時間后,常遇到柱子受污染,柱效下降的問題,采用適當的方法對色譜加以保護和再生,能夠延長色譜柱的使用壽命。