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(zhǎng)柱子的使用壽命非常重要。色譜柱用久后常出現(xiàn)柱壓升高,柱效降低,峰形畸變, 保留時(shí)間改變等變化,如不采取適當(dāng)措施,色譜柱將無(wú)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(fā),并考慮色譜柱固定相性質(zhì)的變化,討論流動(dòng)相和樣品對(duì)色譜柱造成損害的因素,探討保護(hù)方法。
1 流動(dòng)相對(duì)色譜柱的損害因素
顆粒雜質(zhì):目前廣泛使用的柱填料直徑多在10um以下,微小的顆粒雜質(zhì)很容易使柱子發(fā)生堵塞,因此使用的溶劑應(yīng)當(dāng)過(guò)濾,柱子上端接頭應(yīng)當(dāng)裝微孔過(guò)濾片以阻擋顆粒物進(jìn)入柱中。
水溶液中的微生物:以水溶液為流動(dòng)相時(shí),應(yīng)防止細(xì)菌的生長(zhǎng),、、辛酸等能防止細(xì)菌生長(zhǎng)。當(dāng)用水溶液或有機(jī)酸緩沖液保護(hù)柱子時(shí),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(duì)硅膠基鍵合相填料,水溶液pH值不可超過(guò)2-7.5這一范圍,當(dāng)pH>8時(shí),硅膠會(huì)釋出
生成絮狀物堵塞柱子,且難以復(fù)原,柱效很快降低,甚至失效。
鹽類(lèi)析出:當(dāng)在流動(dòng)相緩沖液中加入和水混溶的有機(jī)溶劑時(shí),其中的鹽類(lèi)溶解度下降,可析出鹽類(lèi)沉淀,堵塞柱子;加入粘度不同的樣品溶液也可能發(fā)生類(lèi)似現(xiàn)象。所以緩沖液中鹽的濃度宜低,樣品提取液的組成應(yīng)和流動(dòng)相匹配。
2 樣品對(duì)色譜柱的損害因素
雜質(zhì)堵塞:樣品中的微粒同樣會(huì)使柱子堵塞,樣品也應(yīng)進(jìn)行過(guò)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(zhì)、醣等,可以采取加裝保護(hù)柱,或使用適應(yīng)的溶劑反沖來(lái)處理。常用溶劑有四氫呋喃(適用于溶解有機(jī)高聚物和工業(yè)樣品中的焦油)、高濃度的脲或鹽酸胍溶液(使蛋白質(zhì)改性而洗脫)、高離子強(qiáng)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(zhì)和醣等)。
樣品組分與固定相反應(yīng):這種反應(yīng)對(duì)NH2柱的影響較嚴(yán)重,NH2易和酐、酮形成希夫(Schiff)縮合而減少活性點(diǎn),使保留時(shí)間縮短,因此羰基化合物樣品和流動(dòng)相(如丙酮、乙酸乙酯等)不宜使用NH2柱。
活性點(diǎn)被覆蓋:由于固定相吸附樣品中的組成或雜質(zhì)而使活性點(diǎn)被覆蓋,在柱壓升高的同時(shí)保留時(shí)間減少,將樣品過(guò)濾或使用萃取分離柱(對(duì)大分子有機(jī)物如蛋白質(zhì)、白細(xì)胞等)效果較好。
3、色譜柱固定相的化學(xué)變化
色譜柱固定相分解、活性基團(tuán)變性以及鍵合相基團(tuán)脫落會(huì)使保留時(shí)間顯著變化。
3.1 鍵合相基團(tuán)脫落
絕大多數(shù)鍵合相都是通過(guò)硅氧硅鍵(Si-O-Si)連接在硅基質(zhì)上,形成帶有機(jī)基團(tuán)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(tuán)脫落,對(duì)C2和NH2柱鍵合相基團(tuán)脫落不可忽視。為減少或防止基團(tuán)脫落,可增加流動(dòng)相的有機(jī)溶劑量,降低離子強(qiáng)度和pH值,對(duì)基團(tuán)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(tuán)變性
例如氰基柱的保留時(shí)間顯著縮短,但鍵合相中C、H、N的百分含量并無(wú)大變化,證明未發(fā)生—CN水解成-COOH反應(yīng),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(yǎng)
色譜柱在使用一段時(shí)間后,常遇到柱子受污染,柱效下降的問(wèn)題,采用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)色譜加以保護(hù)和再生,能夠延長(zhǎng)色譜柱的使用壽命。
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