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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-07-04 15:36
色譜柱是色譜分離系統(tǒng)的“心臟”,而反相色譜法是當(dāng)今液相色譜法中應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù),它能分析非極性 、可離子化和離子化樣品,應(yīng)用比例超過90%,分析人員了解反相色譜柱的使用注意事項(xiàng)、清洗與再生方法,對(duì)于提高分析效率、延長(zhǎng)色譜柱使用壽命十分的重要。
什么是常規(guī)反相色譜柱?
在硅膠上或雜化基質(zhì)顆粒上鍵合了如C18、C8、C4或苯基等鍵合相的色譜填料所裝填的色譜柱,按反相色譜條件進(jìn)行操作和分離。反相是液相色譜中最常使用的分離模式,而C18柱是最常使用的反相色譜柱之一。
新色譜柱的活化與柱效測(cè)試
拿到一根新的色譜柱,首先要做的事情是查看色譜柱的說明書,了解色譜柱的基本信息,包括pH值范圍、最高操作溫度、最大操作壓力等信息,再查看色譜柱柱效測(cè)試報(bào)告,準(zhǔn)備柱效測(cè)試所用分析物及試劑,然后按以下步驟進(jìn)行色譜柱活化及柱效測(cè)試:
1 液相連接二通,使用新鮮經(jīng)過濾的水和乙腈或甲醇(根據(jù)測(cè)試報(bào)告中的流動(dòng)相選擇有機(jī)溶劑)沖洗液相系統(tǒng),確保液相系統(tǒng)干凈,不含任何緩沖鹽和污染物。
2 將色譜柱入口端連接到液相系統(tǒng)上,柱出口端先不連接檢測(cè)器,應(yīng)直接連到廢液收集器;色譜柱上有箭頭標(biāo)明正確方向,取用色譜柱時(shí)避免磕碰掉落。
3 在0.1ml/min流速下用乙腈(甲醇)或保存溶劑潤(rùn)洗色譜柱,最少2小時(shí),或按照色譜柱說明書上的方法進(jìn)行活化。
4 參照柱效測(cè)試報(bào)告中的方法,更換柱效測(cè)試所用流動(dòng)相,緩慢調(diào)節(jié)流速至柱效測(cè)定流速,平衡色譜柱,至少5-10倍柱體積流動(dòng)相(例如:250×4.6mm 的色譜柱柱體積為 4.2 ml,以 1 ml/min 流速10倍柱體積需要平衡 42 分鐘),直至壓力和基線穩(wěn)定。
常見色譜柱柱體積匯總表
柱體積(ml)
色譜柱內(nèi)徑(mm)
柱長(zhǎng)(mm)
1.0
2.1
3.0
4.6
20
—
0.07
0.14
0.33
30
—
0.10
0.21
0.5
50
0.04
0.17
0.35
0.83
100
0.08
0.35
0.71
1.7
150
0.12
0.52
1.0
2.5
250
—
0.87
1.8
4.2
5參照柱效測(cè)試報(bào)告中的方法測(cè)試柱效,如果測(cè)試結(jié)果略低于測(cè)試報(bào)告,屬于正常情況,如果結(jié)果明顯偏低、峰形拖尾,說明所使用的色譜柱或液相系統(tǒng)處于非理想狀態(tài),需要進(jìn)行排查。
6 記錄測(cè)試方法及結(jié)果,并作為定期柱效測(cè)試的參考值。
色譜柱的使用
1了解色譜柱的使用限度,避免流動(dòng)相pH、柱溫、柱壓等超過色譜柱的使用上限,縮短色譜柱使用壽命或損壞。
2 流動(dòng)相必須過濾和脫氣,每過24h-48h就應(yīng)新配水相流動(dòng)相,并同時(shí)更換或清洗流動(dòng)相溶劑瓶,以避免流動(dòng)相長(zhǎng)菌。
3 再使用流動(dòng)相平衡色譜柱之前用5%-10%甲醇(乙腈)沖洗系統(tǒng)及色譜柱,確保系統(tǒng)及色譜柱中沒有緩沖鹽或較高的有機(jī)相,避免緩沖鹽遇較高濃度的有機(jī)相析出。
4 開始進(jìn)樣前,用20倍柱體積的起始流動(dòng)相條件進(jìn)行平衡;沒有充分老化平衡的色譜柱,將會(huì)出現(xiàn)柱效較低、以及保留時(shí)間漂移的問題。如果使用梯度條件,每次梯度之間,用8-10倍柱體積的起始流動(dòng)相條件再次平衡。
5 若使用雙通道在線混合流動(dòng)相,預(yù)先檢查流動(dòng)相各組分的兼容性,例如磷酸鹽緩沖液與高比例乙腈(≥70%)混用時(shí),可能發(fā)生鹽析出。
6 確保樣品不含顆粒性雜質(zhì),如果樣品過臟,或有微粒微粒存在,需要更換適合的樣品制備方法,再使用樣品過濾器時(shí)確保過濾膜與樣品溶劑不相溶,也可以考慮高速離心方法去除顆粒,例如8000轉(zhuǎn)數(shù)以上離心20分鐘,移取上清液進(jìn)樣。
7 確保樣品溶液與流動(dòng)相兼容,進(jìn)樣后不會(huì)發(fā)生沉淀,或溶劑不相溶情況。通常使用流動(dòng)相或比流動(dòng)相洗脫強(qiáng)度弱的流動(dòng)相(即有機(jī)溶劑比例較低),溶劑或稀釋樣品,這樣可以獲得最好的峰形和檢測(cè)靈敏度。
8 每次啟動(dòng)泵時(shí),應(yīng)將流速緩慢升高,避免直接從方法規(guī)定的流速啟動(dòng)泵(如從 0.1ml/min啟動(dòng)泵,每次升幅為0.1ml/min)。
9 分析過程中,每針或間隔數(shù)針使用空白溶液清洗柱內(nèi)可能累積的污染物,分析結(jié)束后采用高比例水相除去柱內(nèi)緩沖鹽,再采用高比例有機(jī)相除去柱內(nèi)的污染物。
10 檢測(cè)完成后,建議每8個(gè)小時(shí)后,將流動(dòng)相中乙腈的比例升高至 60%沖洗色譜柱45分鐘(此時(shí)不需要將含有離子對(duì)的緩沖鹽溶液換成水,保持柱溫 45℃或適合的較高溫度);應(yīng)對(duì)色譜柱進(jìn)行徹底清洗,先用 10:90 乙腈(或甲醇):水(體積比)沖洗色譜柱30分鐘(根據(jù)緩沖鹽或離子對(duì)的濃度調(diào)整沖洗時(shí)間),然后用高比例乙腈或甲醇沖洗 30-60分鐘。
11 色譜柱保存于高比例有機(jī)相中(乙腈或甲醇),如長(zhǎng)期不使用色譜柱需將色譜柱保存在說明中要求的保存液中,并定期對(duì)色譜柱進(jìn)行活化,以避免色譜柱中的保護(hù)液干涸。
12 在色譜柱使用過程中,定期進(jìn)行柱效測(cè)試,記錄塔板數(shù)及壓力,追蹤監(jiān)控色譜柱的性能變化;如發(fā)現(xiàn)色譜柱柱效下降,需進(jìn)行柱效測(cè)試進(jìn)行確認(rèn),再生后再測(cè)試柱效以確定再生效果。
13 當(dāng)使用2.1mm色譜柱時(shí),建議優(yōu)化系統(tǒng),以減少譜帶展寬(譜帶擴(kuò)展體積不得超過20-40μl),包括使用檢測(cè)器微量流通池、減少進(jìn)樣器LOOP環(huán)體積、使用較小內(nèi)經(jīng)(如0.12mm)的系統(tǒng)管路,并確保色譜柱與管路連接恰當(dāng),無死體積。
14 使用小顆粒填料(如2.5μm)短柱進(jìn)行快速分離時(shí),需要考慮以下因素:
a. 確保管路與色譜柱連接恰當(dāng),無死體積,盡量?jī)?yōu)化系統(tǒng)減少譜帶展寬;
b. 提高采樣頻率至10點(diǎn)/秒以上;
c. 較小粒徑的色譜柱產(chǎn)生的柱壓較高,而較小粒徑要達(dá)到最優(yōu)色譜效率所需的線速度較高,請(qǐng)根據(jù)所用LC系統(tǒng)的實(shí)際情況調(diào)節(jié)流速;
d. 可使用較高的柱溫來補(bǔ)償小顆粒造成的壓力升高,例如40℃。
柱清洗與再生
保留時(shí)間漂移、壓力升高,色譜柱峰形發(fā)生變化如出現(xiàn)嚴(yán)重拖尾、肩峰甚至峰分叉,分離度降低,這些都強(qiáng)烈提示色譜柱受到污染。可采用以下步驟處理:
1 如系統(tǒng)接有在線過濾器和保護(hù)柱,首先排查在線過濾器與保護(hù)柱,進(jìn)行更新替換。日常操作中,當(dāng)壓力升高10%或柱效降低10%時(shí),就應(yīng)該考慮更換在線過濾器或保護(hù)柱。
2 使用高比例有機(jī)相進(jìn)行沖洗(請(qǐng)注意避免鹽析出、通??捎锰荻壬叻?,然后維持在高比例甚至100%有機(jī)溶劑條件下)。此操作通??上慈ゴ蟛糠治廴疚?。
3 如有機(jī)溶劑清洗不能解決問題,可采用如下方法進(jìn)行色譜柱清洗和再生。根據(jù)樣品性質(zhì)及你所了解的污染物性質(zhì)選擇清洗方法,用至少20倍柱體積的HPLC級(jí)溶劑清洗色譜柱,將流動(dòng)相溫度升至35-55℃可提高清洗效率。
極性樣品
非極性樣品
蛋白質(zhì)類樣品
1 水
1 異丙醇
選擇1:連續(xù)進(jìn)幾針DMSO(二甲基亞砜),以溶解柱頭析出樣品
2 甲醇
2 THF
3 THF
3 二氯甲烷
選擇2:10-90%B通道梯度沖洗,其中A通道為0.1%TFA(三氟乙酸)水溶液,B為0.1%TFA乙腈溶液
4 甲醇
4 正己烷
5 水
5 異丙醇
選擇3:使用7M鹽酸胍或7M尿素水溶液(配制后膜過濾)沖洗色譜柱,促使柱上吸附蛋白樣品變性溶解
6 流動(dòng)相
6 流動(dòng)相
注:
1 防止緩沖鹽析出,非極性樣品的沖洗,可以先用高比例異丙醇水沖洗。
2 除非確保您的系統(tǒng)與四氫呋喃和正己烷完全兼容,否則四氫呋喃或正己烷只有在色譜柱無法用反相有機(jī)溶劑如乙腈清洗干凈時(shí)才考慮使用。降低流速及操作溫度,并盡量減少系統(tǒng)在四氫呋喃和乙腈中的暴露時(shí)間。
4 可以考慮對(duì)色譜柱進(jìn)行倒沖,特別是當(dāng)問題表現(xiàn)為壓力急劇升高,提示有顆粒型物質(zhì)直接堵塞于色譜柱入口端篩板處時(shí)。操作時(shí),將色譜柱倒接,并與檢測(cè)器斷開,使用低流速0.2ml/min,進(jìn)行過夜沖洗,并封堵檢測(cè)器入口及出口端以免溶劑揮干產(chǎn)生氣泡。
參考文獻(xiàn):
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來源:藥事縱橫