HPLC Column and System Troubleshooting 色谱柱和色谱系统的故障检修 l What Every HPLC
l User Should Know
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https://www.doczj.com/doc/6c9944499.html,/bbs / l 每个HPLC 使用者应该知道什么
HPLC Components
HPLC 的组成
l Pump 泵
l Injector/Autosampler 进样器/自动进样器
l Column 色谱柱
l Detector 检测器
l Data System/Integrator 数据系统/积分仪表
l All of these components can have problems and require troubleshooting.
l所有这些部件可能出现故障而需要检修。
Categories of Column Problems 色谱
柱问题的类型
l
l A. Pressure 压力
l B. Peak shape 峰形
l C. Retention 保留时间
Pressure Issues
压力问题
l Column Observations Potential Problems
l色谱柱观测 潜在的问题
l High pressure Plugged frit
l压力高 堵塞滤头
l Column contamination l色谱柱污染
l Piugged packing
l堵塞填料
Determining the Cause and Correcting High Back Pressure 查出原因 纠正压力
l Check pressure with/without column - many pressure problems are due to blockages in the system or guard
l有／无柱子时检查压力 － 许多压力问题是由于系统或保护柱的阻塞
l If Column Pressure is high 如果柱压高:
l Wash column - Eliminate column contamination and
l冲洗柱子plugged packing 排除柱污染和填料堵塞
l- high molecular weight/adsorbed
l compounds 高分子量／被吸附化合物
l- precipitate from sample or buffer
l样品或缓冲液中的沉淀物
l Back flush column - Clear plugged frit 反冲柱子－清洁阻塞的滤头
l Change frit - Clear plugged frit 更换滤头
l F lush with stronger solvents than your mobile phase
l用比你的流动相更强的溶剂冲洗
l Reversed-Phase Solvent Choices in Order of
l Increasing Strength 为了增加强度选择反相溶剂
l Use at least 25 ml of each solvent for analytical columns
l对于分析柱每种溶剂至少用25 ml 冲洗
l Mobile phase without buffer salts 没有缓冲盐的流动相
l100% Methanol 甲醇
l100% Acetonitrile 乙腈
l75% Acetonitrile :25% Isopropanol 75乙腈 ： 25％异丙醇
l100% Isopropanol 异丙醇
l100% Methylene Chloride ★ 二氯甲烷
l100% Hexane ★ 已烷
l★When using either Hexane or Methylene Chloride the column must be flushed with l Isopropanol before returning to your resvered-phase mobile phase.
l当用已烷蔌二氯甲烷柱子时,必须先用异丙醇冲洗,然后再用你的反相流动相
l Normal Phase Solvent Choices in Order of Increasing Strength
l为了增加强度选用正相溶剂
l Use at least 50 ml of each solvent
l每种溶剂至少用50 ml
l50% Methanol : 50% Chloroform
l50% 甲醇 : 50% 氯仿
l100% Ethyl Acetate 乙酸乙酯
How to Change a Frit
怎样更换滤头
l Column Inlet Frit 柱进口滤头
l Column Body 柱身
l Compression Ferrule 压缩金属套圈
l Wear gloves 戴手套
l Do not allow bed to dry 不要让底座干燥
l Do not touch the column-body heat will extrude packing 不要使柱身受热,否则填料会喷出
l Do not over tighten 不要旋得太紧
l Female End Fitting 旋好尾端螺母
l Male End Fitting 旋好尾端螺头
Preventing Back Pressure Problems
压力问题的预防
l Use column protection 柱保护
l- Guard columns 保护柱/预柱
l- In-line filters 在线过滤器
l Sample Preparation 样品预处理
l Appropriate column flushing
l适当的柱冲洗
l Filter buffered mobile phase
l过滤缓冲流动相
Preventing Back Pressure Problems:In-Line Devices 压力问题的预防:在线装置
l Mobile Phase Pre-Column Injector Filter Guard
l From Pump 预柱 进样器 滤头Column
l从泵来的流动相 保护柱
l Analytical
l Column
l Filter and Guard Column Act on Sample 分析柱
l滤头和保护柱作用于样品
l Pre-Column Acts on Mobile Phase
l预柱作用于流动相To Detector
l到检测器
Preventing Back Pressure Problems: Sample Preparation 压力问题的预防:样品制备
l Solvent/Chemical Environment
l溶剂/化学环境
l Particulate/Aggregate Remove
l微粒/凝聚物的除去
l Filter samples 过滤样品
l Centrifugation 离心分离
l Solid Phase Extraction(S.P.E.) 固相萃取 l Cartridges or Plates 薄膜或薄层板
l Disks or Membranes 圆盘或生物膜
Peak Shape Issues
峰形问题
l Split peaks 裂峰
l Peak tailing 峰拖尾
l Broad peaks 宽峰
l Poor efficiency 低柱效
l Many peak shape issues also combinations-I.e. Broad and tailing or tailing with increased retention许多峰形问题
是结合在一起的-例如:
l展宽和拖尾或拖尾和保留时间增加
Split Peaks 裂峰
l Can be caused by:
l可能的原因:
l Column contamination 柱污染
l Partially plugged frit 部分阻塞滤片 l Column void 柱头塌陷
l Injection solvent effects 溶剂效应
Split Peaks 裂峰
Column Contamination 柱污染
l Column: StableBond SB-C8, 4.6 × 250mm, 5μm
l Mobile Phase:60%25mM Na 2 HPO 4 ,pH3.0 : 40%MeOH l Flow Rate: 1.0 mL/min Temperature: 35oC
l Detection: UV 254 nm
l Sample: Filtered OTC Cold Medication:
l 1. Pseudoephedrine 2. APAP 3. Unknown
l 4. Chlorpheniramine
l Injection 1 峰3 峰形较好
l Injection 30 峰3 裂峰
l Injection 1 After Column Wash with 100% CAN l经100%乙腈冲洗后 峰3 峰形极好
Split Peaks 裂峰
Injection Solvent Effects 溶剂化效应
l Column: StableBond SB-C8, 4.6 × 250mm, 5μm l Mobile Phase: 82%H 2 O : 18%ACN
l Injection Volume: 30 μL
l Sample:
l 1. Caffeine 咖啡因 2. Salicylamide 水杨酰胺
l A. Injection Solvent B. Injection Solvent l100% Acetonitrile Mobile Phase
l峰形宽拖尾 峰形尖锐对称
l样品溶剂尽可能与流动相匹配
Determining the Cause of Split Peaks
裂峰原因的确定
l 1. Complex sample matrix or many samples analyzed- likely column contamination or partially plugged frit
l复杂样品的基质或分析许多样品 - 柱污染或部分阻塞滤片
l 2. Mobile phase pH>=7 - likely column void due to silica dissolution (unless specialty column used)
l流动相 pH>=7 - 由于硅胶溶解使柱塌陷(除非使用专门的柱子)
l 3. Injection solvent stronger than mobile phase - likely split and broad peaks, dependent on volume
l溶剂比流动相的可能性大- 裂峰和宽峰,由样品量来决定
Peak Tailing, Broadening and Loss of Efficiency 峰拖尾、变宽和柱效降低 l Can be caused by: 可能的原因
l
l Column “secondary interactions”
l柱“次级效应”
l Column void 柱塌陷
l Column contamination 柱污染
l Column aging 柱老化
l Column loading 柱负荷超载
l Extra-column effects 柱外效应
Peak Tailing Column “Secondary Interactions”
峰拖尾柱“次级效应”
l Column: Alkyl-C8, 4.6 × 150mm, 5μm
l Mobile Phase:85%25mM Na 2 HPO 4 ,pH7.0 : 15%ACN
l Flow Rate: 1.0 mL/min Temperature: 35oC
l Sample: 1. Phenylpropanolamine 苯丙醇胺／去甲麻黄碱
l 2. Ephedrine 麻黄碱 3. Amphetamine 安非他明／苯丙胺
l 4. Methamphetamine 脱氧麻黄碱 5. Phenteramine 苯三胺
l No TEA 无三乙胺10 mM TEA 10 mM 三乙胺
l USP TF(5%) 美国药典拖尾因子USP TF(5%) 美国药典拖尾因子
l 1. 1.29 1. 1.19
l 2. 1.91 2. 1.18
l 3. 1.63 3. 1.20
l 4. 2.35 4. 1.26
l 5. 1.57 5. 1.14
l Peak tailing eliminated with mobile phase modifier (TEA) at pH 7 l用流动相减尾剂(三乙胺)在pH 7 消除峰拖尾
Peak Tailing Column “Secondary Interactions” 峰拖尾柱“次级效应”
l Column: Alkyl-C8, 4.6 × 150mm, 5μm
l Mobile Phase:85%25mM Na 2 HPO 4 ,pH7.0 : 15%ACN
l Flow Rate: 1.0 mL/min Temperature: 35oC
l Sample: 1. Phenylpropanolamine 苯丙醇胺／去甲麻黄碱
l 2. Ephedrine 麻黄碱 3. Amphetamine 安非他明／苯丙胺
l 4. Methamphetamine 脱氧麻黄碱 5. Phenteramine 苯三胺
l pH 3.0 pH 7.0
l USP TF(5%) 美国药典拖尾因子USP TF(5%) 美国药典拖尾因子
l 4. 1.33 4. 2.35
l Reducing the mobile phase pH reduces interactions with silanols that
cause peak tailing
l降低流动相的pH ,减小与硅醇基作用引起的峰拖尾
Peak Tailing 峰拖尾Column Contamination 柱污染
l Column: StableBond SB-C8, 4.6 × 250mm, 5μm
l Mobile Phase: 20% H 2 O : 80% MeOH Flow Rate: 1.0 mL/min Temperature: R.T. Detection: UV 254 nm
l Sample: 1. Uracil 尿嘧啶 2. Phenol 苯酚
l 3. 4-Chloronitrobenzene 4-氯硝基苯 4. Toluene 甲苯
l Plates TF Plates TF Plates TF
l理论板数 拖尾因子 理论板数 拖尾因子 理论板数 拖尾因子 l 1. 7629 2.08 1. 7906 1.43 1. 7448 1.06
l 2. 12043 1.64 2. 12443 1.21 2. 12237 1.21
l 3. 13727 1.69 3. 17999 1.19 3. 15366 1.11
l 4. 13355 1.32 4. 17098 1.25 4. 19067 1.17
l QC test forward direction QC test reverse direction QC test after cleaning
l100% IPA, 35oC
l向前方向 相反方向100%异丙醇冲洗后
色谱柱的种类与评价 一般地说，根据样品的性质决定采用何种液相色谱方法，然后再选择不同类型的柱。即不同类型的柱则代表了不同的色谱方法。 不同种类色谱柱的差异在于柱结构、柱填料和柱尺寸的不同。 色谱柱有不同的尺寸(长度和内径)，分制备型、常规分析型和微型。不同类型柱的硬件也不同，(包括接头、柱管等方面)，还有径向加压柱和夹套加热柱等。 不同液相色谱法的尺寸根据需要可以选取，普通分析3～30cm 长，内径4～8mm。常用20cm长、4.6mm内径的柱。制备型柱内径一般为8mm、25cm长。微型柱内径l～3mm，长10～20cm。不同的填料分析的效果可能不同，这是因为生产过程不同所致。同一厂商生产的同种填料因批号不同也会有差异，这种差异可能从基质就开始(表面积、杂质、特殊处理)，还有键合的化学物质(一氯或三氯硅烷反应剂)，不同厂家生产的填料还会因专利技术(预处理、键合过程、填装技术)等不同而呈现较大差异。由于种种差异、仅能假设同一批号的柱有基本相同的性质。
多数柱填料基质采用多孔硅胶微粒，通常有球形和无定形两种，具有不同的粒度、孔径和表面积。多孔聚合物微粒也适用于反相色谱。聚合物柱的流动相范围广，流动相pH值可在1至13之间。而硅胶基质pH仅能在2.5和7之间。显然，聚合物柱要好一些，但目前仍是以硅胶基质的柱为主。原则上，聚合物柱可以克服硅胶基质柱的某些不足，但需要大量的实验来证实，要进一步考查聚合物基质填料的全面优越性。 在实际工作中，选择性能良好的色谱柱可得到好的结果，首先要注意柱径、长度、填料种类和填料粒度。 评价色谱柱的好坏不仅只是N数，还应考虑组分在柱上的保留、键合相表面的物性、柱压降以及峰不对称因子As等。每一根新色谱柱都应标出详细参数，主要内容包括公司名称、柱名称(商标)、柱填料、尺寸。附一张标准参考色谱图，并标出色谱条件、样品名称、流动相组成、流速、柱温、进样体积、检测器、峰的保留时间及峰名称等。评价一根色谱柱的主要指标是：①塔板数N值;②峰不对称因子As;③柱压降;④键合相浓度。 此文章由广州深华生物技术有限公司编辑修改。
有关色谱图的概念 图5-11给出了色谱图示意图， 有关术语列于表5-1-1(https://www.doczj.com/doc/6c9944499.html,/books/C/773/0.html)。 2.有关保留值的术语 色谱最常用的保留值是保留时间。在填充柱GC中，特别是测定物化参数时，常用保留体 积的概念。表5-1-2列出了各种保留值的定义（参见图5-1-1）。 表5-1-2 有关保留值的术语(https://www.doczj.com/doc/6c9944499.html,/books/C/774/0.html) 表5-1-2涉及到一个压力校正因子j。因为色谱柱中各处的压力不同，故载气体积流量 也不同，j就是用来校正色谱柱中压力梯度的，其定义为 式中，pi为柱入口处压力，即柱前压；po为柱出口压力，一般情况下（除使用MS外）为大气压力。 还有一个载气流速的问题。通常用皂膜流量计测得的是检测器或柱出口处的温度和压力条件下的载气体积流量F0，扣除水的蒸气压，并经温度校正后，就得到柱出口处的实际载气流量F∞: Fe为色谱柱中载气的平均流速。由于气体是可压缩的，虽然单位时间通过色谱柱中任一横截面的载气质量是不变的，但由于柱中各处载气压力不同，密度不同，故体积流速也不同。为求得色谱柱中载气的平均流速，还需对F∞进行压力校正： 毛细管气相色谱中更多采用的是载气平均线性流速u。当Fe不变时，载气通过色谱柱的线速度随柱内径不同而不同。为此采用载气线性流速（简称线流速）’ 来描述载气在色谱柱中的前进速度。
3.有关分离的参数 （1）相对保留值αα又叫选择性或选择性因子。即在一定的分离条件下，保留时间大的组分B与保留时间小的组分A的调整保留值之比： 这是一个很常用的色谱参数。当固定相和流动相一定时，一对物质的α可以认为只是温度的函数，故α常用于色谱峰的定性，在动力学分离理论中，α用来描述一对物质的分离程度优劣。 （2）分配系数K 其定义为在平衡状态时，某一组分在固定液（CL）与流动相（CC）中的浓度之比： （3）容量因子k 也叫分配比或分配容量。它定义为平衡状态时，组分在固定相与流动相中的质量之比： （4）分离度R 表示相邻两个色谱峰分离程度的优劣，其定义为（参见图5-1-1）： 当两峰的峰高相差不大，且峰形接近时，可认为WA=WB，这时R=△tR/W。对于高斯峰（正态分布）来说，R=1.5时，两峰的重叠部分为0.3%，被认为是达到了基线分离。 有时两峰远未分离，无法测定峰底宽，就可采用峰高分离度Rh来描述其分离情况（见图5-1-2）： 可见，Rh等于1时，相邻两峰就达到了基线分离。 （5）分离数TZ或SN 它是指某一同系物相邻两峰间可容纳的峰数。其定义为
液相色谱柱的清洗 一、液相色谱柱按基体成分的分类 1、硅胶基体：不键合任何化学基团的为硅胶柱，键合的化学基团有C18 、C8、C4、氨基、氰基、苯基等。 2 、聚合物基体：常见的聚合物基体为聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇。聚合物上再键合化学基团。 根据填料基体的成分不同可以分为： 二、色谱柱常见问题的成因 1、硅羟基的死吸附：硅胶粒子表面存在硅羟基，这些硅羟基会吸附样品和流动相中的很多物质，当吸附达到饱和时就会出现柱效下降、峰形劣化的现象。有些吸附是可逆的，可以通过清洗解决。 2、重金属离子：重金属以金属氧化物的形式残存在硅胶粒子的表面,这些金属氧化物很容易与其它化合物形成螯合物,使其被氧化,造成峰形劣化。 3、缓冲液中盐的析出：当流动相中含有缓冲盐溶液，而且分析结束后,如果没有先用水进行冲洗,而是直接用纯有机相冲洗,瞬间柱子中的微环境是高有机相、低水相。这时流动相中的缓冲盐溶液极易析出盐份,将柱子堵塞,使柱压升高,柱效下降。 4、色谱柱变干：如果对色谱柱保存不当,使色谱柱中的保存液全部挥发,柱子内部变干,造成色谱柱的损伤,会影响分离效果。 三、对色谱柱进行适当清洗的意义 以上提到的部分故障可以通过适时、适当的清洗得到解决，恢复色谱柱的功能，延长色谱柱的使用寿命。 下面对比较常见的几种型号的色谱柱的清洗方法进行讨论，具体的冲洗方法要根据实际情况作适当的选择和调整。当然，不同的用户和色谱产品厂商对自己的色谱柱会有不尽相同的处理方法。 四、新柱使用前的冲洗
新柱在使用前应先认真阅读说明书及性能测试报告,了解柱子的性能指标。分析用的流动相往往与柱子的保存试剂不同,故在分析样品之前,应使用合适的试剂将柱子中的保存试剂清洗出来。要注意清洗用的流动相与保存溶剂的相溶性。 1、反相柱如岛津C18、C8等柱保存在70%甲醇中，可用10?20倍柱体积的甲醇或乙腈来平衡色谱柱。流速应缓慢提高，如开始0.3mL/min,10?15min 后可慢慢加快。 2、正相柱或称极性色谱柱一般保存在正庚烷或正己烷中。如果分析时的流动相含有极性溶剂,应使用乙醇或异丙醇冲洗,流速0.1 ?0.3mL/min , 将保存液冲洗干净后,再用流动相平衡。 3、钙柱等糖柱只能用纯水作流动相进行冲洗，有机溶剂会造成色谱柱损坏，尤其要注意。 冲洗后可以记录色谱柱的一些性能指标,如柱效、柱压等,供今后参考。分析样品前,要用流动相对色谱柱进行平衡,待基线平稳后再进样分析。一般用流动相平衡的时间为30min, 若系统中有盐或水,平衡时间应延长。 五、反相柱日常清洗 色谱柱清洗是日常的重要维护工作。分析工作结束后,要用适当的溶剂清 洗系统中残留的样品。在反相系统中, 若流动相中无酸、碱、盐类物质, 可用甲醇冲洗30?60min ；若含酸、碱、盐类物质,应先用10 %甲醇,或用与分析用流动相相同比例的不含酸、碱、盐的溶液,冲洗30?60min , 再用甲醇冲洗。直接用纯甲醇冲洗,会导致缓冲盐沉淀于柱子或检测池中。 关于纯水的问题：纯水极性很强,ODS 等填料的硅烷键是非极性的,在纯水中各键合基团会因疏水作用而改变空间构型, 使柱效很快降低。很多公司推出可以使用100% 纯水进行冲洗的柱子,原理是键合基团互相之间有排斥力,这类柱子一般键合相比较丰富，游离硅羟基比较少，从而阻止了键合基团性能的改变。能否用纯水冲洗要参考该色谱柱的说明书。 关于离子对试剂：常用的离子对试剂有烷基磺酸钠等, 这时通常采用pH3?5的缓冲盐体系。对于酸性样品一般使用常用四丁基铵盐，这时采用碱性体系。容易出问
3-1 柱的结构 1、堵棒（或导管） 2、接头 3、接头 4、密封圈 5、螺帽 6、柱密封圈 7、柱管 8、柱填料9 10、过滤片 3-2 柱的分类： 根据所有的担体材料分为三种： a.硅胶型：机械强度高，易制成小颗粒，理论塔板数高。 b.聚全物型：在广泛的PH值范围内稳定 c.羟基磷灰石型：对蛋白质等生物高分子样品有特殊的选择性。 根据分离方式分类： a.硅胶型
1）正相：SIL－－磷脂、NH －－糖、维生素E，CN－－甾类激素。 2）反相：ODS（C18）、（C8 CN TMS Pheny1）低分子量化全物。 3）离子交换： WAX（弱碱阴离子交换）－－核苷酸、蛋白质 WCX（弱酸阳离子交换）－－蛋白质 SAX（强碱阴离子交换）－－核苷酸 SCX（强酸阳离子交换）－－儿茶酚胶 4）凝胶过滤： Diol－－蛋白质GF－－
蛋白质 b.聚合物型： 1）反相：ODP－－50－－肽，蛋白质，低分化合物。 2）离子交换：ISC－－氨基酸，胍类化合物，ISA－－糖，IC－－无机离子，PA－－蛋白质，ES－－蛋白质。 3）配位交换：SCR（磺化聚苯乙烯）－－糖。 4）离子排阻：SCR-101H 102H －－有机酸 5）凝胶过滤：ION－－多糖GS－－水溶性分子 6）凝胶渗透色谱（GPC）：GPD
－－合成分子、橡胶。 7）羟基磷灰石型：HPC－－蛋白质、核苷酸 按尺寸分类： 1.制备：30mm 50mm 内径，半制备：20mm内径。 2.分析：标准型柱：4_8mm内径。 快速色谱柱：3mm内径、5cm长、4.6mm内径。 小孔径柱：2.5mm内径，微孔径柱1mm内径。 3-3柱的技术指标 *耐压：不小于40Mpa。 *渗透性：反相－－流动相甲醇1ml/min，压力3Mpa。
L1：十八烷基键合多孔硅胶或无机氧化物微粒固定相，简称ODS柱 L2：30～50mm表面多孔薄壳型键合十八烷基固定相，简称C18柱 L3：多孔硅胶微粒，即一般的硅胶柱 L4：30～50mm表面多孔薄壳型硅胶柱 L5：30～50mm表面多孔薄壳型氧化铝柱 L6：30～50mm实心微球表面包覆磺化碳氟聚合物，强阳离子交换柱 L7：全多孔硅胶微粒键合C8官能团固定相，简称C8柱 L8：全多孔硅胶微粒键合非交联NH2固定相，简称NH2柱 L9：强酸性阳离子交换基团键合全多孔不规则形硅胶固定相，即SCX柱 L10：多孔硅胶微球键合氰基固定相（CN），简称CN柱 L11：键合苯基多孔硅胶微球固定相，简称苯基柱 L12：无孔微球键合季胺功能团的强阴离子交换柱 L13：三乙基硅烷化学键合全多孔硅胶微球固定相（C1），简称C1柱 L14：10mm硅胶化学键合强碱性季铵盐阴离子交换固定相，简称SAX柱 L15：已基硅烷化学键合全多孔硅胶微球固定相，简称C6柱 L16：二甲基硅烷化学键合全多孔硅胶微粒固定相C2柱 L17：氢型磺化交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚物,强阳离子交换柱 L18：3～10mm全多孔硅胶化学键合胺基（NH2）和氰基（CN）柱 L19：钙型磺化交联苯乙烯－二乙烯基苯共聚物，强阳离子交换柱 L20：二羟基丙烷基化学键合多孔硅胶微球固定相（Diol），简称二醇基柱 L21：刚性苯乙烯－二乙烯基苯共聚物微球填料柱 L22：带有磺酸基团的多孔苯乙烯阳离子交换柱 L23：带有季胺基团的聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酸酯多孔离子交换柱 L24：表面含有大量羟基的半刚性聚乙烯醇亲水凝胶柱 L25：聚甲基丙烯酸酯树脂交联羟基醚（表面含有残余羧基功能团）树脂。能分离分子量100～5000MW 范围的水溶性中性、阳离子型及阴离子型聚合物（用聚氧乙烯测定）的固定相 L26：丁基硅烷化学键合全多孔硅胶微球固定相，即C4柱 L27：30～50mm的全多孔硅胶微粒 L28：多功能载体，100?的高纯硅胶加以氨基键合以及C8反相键合的官能团 L29:氧化铝,反相键合,含碳量低,氧化铝基聚丁二稀小球,5mm，孔径80? L30:全多孔硅胶键合乙基硅烷固定相 L31:季胺基改性孔径2000?的交联苯乙烯和二乙烯基苯(55%)强阴离子交换树脂 L32: L-脯氨酸铜配合物共价键合于不规则形硅胶微粒的配位体的交换手性色谱填料 L33:能够分离分子量4000～40000MW范围蛋白质分子的球形硅胶固定相, pH稳定性好 L34：铅型磺化交联苯乙烯－二乙烯基苯共聚物强阳离子交换树脂，9mm球形 L35：锆稳定的硅胶微球键合二醇基亲水分子单层固定相，孔径150? L36:5mm胺丙基硅胶键合L-苯基氨基乙酸－3,5二硝基苯甲酰 L37：适合分离分子量2000～40000MW的聚甲基丙烯酸酯凝胶 L38：水溶性甲基丙烯酸酯基质SEC色谱柱 L39：亲水全多孔聚羟基甲基丙烯酸酯色谱柱 L40：Tris 3,5－二甲基苯基氨基甲酸酯纤维素涂覆多孔硅胶微球 L41：球形硅胶表面固定α1酸糖蛋白固定相 L42: C8和C18硅烷化学键合多孔硅胶固定相 L43:硅胶微球键合五氟代苯基固定相
气相色谱仪的维护保养知识 俗话说得好：没有不好骑的马，只有骑不好马的骑师。只有把GC当朋友，好好了解它的习性、掌握维护保养要领并坚持保养它才能服服帖帖听你的话。 GC主要有载气系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统共五个主要组成部分，要做好保养首先得先了解GC各部分构造以及可更换或清洁的零部件，这部分知识可参考各种GC产品使用说明书。 下面主要就GC各功能部分维护保养经验、要领一一列举： 一、载气系统： 载气系统主要包括气源（气体钢瓶或发生器）、减压阀、限流器、净化器、载气管路等部分，载气系统最主要的维护工作就是检漏，可采用厂家提供的检漏液或者自行配制肥皂水振摇起泡，涂抹在管路连接或阀等有缝隙的地方察看。卸下高压、低压表头检定过的国产减压阀大部分用不了多长时间就会发生泄漏。检漏工作应定期作，周期示实际情况而定。每次更换气瓶、减压阀等也需要检漏。需要注意的是，不要将载气管路长时间放空，应采用堵头堵住两端，尽量避免空气进入载气管路。在质谱应用中，如果拆卸过载气管路，可看到水峰（18）和氮气峰（28）等长时间下不来，此时可稍微拧松GC入口管路螺帽，开载气吹半个小时或更长时间。 净化器在载气系统中作用很大，可以帮助去除气体源中污染设备和影响分析结果的水分、烃类、氧气等等杂质。净化管有很多种选择，主要有氧气净化管、水分净化管、烃类净化管、综合净化管等等。除了部分水分及烃类净化管可以再生处理以外，一般均为一次性使用，寿命示实际情况而定。可再生类净化管一般有显色指示，根据指示确定是否需要再生处理，再生处理步骤为取出吸附剂，烘箱中加热烘烤，最后干燥冷却后重新填装连接管路。 二、进样系统（进样口）： 目前各厂家GC进样口主要有填充柱进样口、分流/不分流柱进样口、PTV (温度可编程蒸发进样口) 、VI (挥发物接口) 、COC(冷柱头进样口) 、气体进样阀接 口 (气体样品)等多种进样口类型以及ALS(自动进样器) 、顶空进样、吹扫捕集进样等进样附件。其中主要以填充柱进样口、分流/不分流柱进样口应用最广，填充柱进样口主要在老的标准方法以及气体分析、大体积进样分析等应用中常用，目前主流的进样口主要为分流/不分流柱进样口，由于其分析要求一般比较高（如农残分析等），维护工作尤其重要，如维护不到位，其分析结果差异较大。
色谱柱 色谱柱由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤片）、接头、螺丝等组成。目录 1简介 2构造 3填料 4分类 1. 4.1 安装 2. 4.2 流动相 3. 4.3 样品制备 4. 4.4 保存操作 5发展方向 6性能评价 7注意事项 8新进展
柱效；对于同系物分析，只要500即可；对于较难分离物质对则可采用高达2万的柱子，因此一般 10~30cm左右的柱长就能满足复杂混合物分析的需要。 柱效受柱内外因素影响，为使色谱柱达到最佳效率，除柱外死体积要小外，还要有合理的柱结构（尽可能减少填充床以外的死体积）及装填技术。即使最好的装填技术，在柱中心部位和沿管壁部位的填充情况总是不一样的，靠近管壁的部位比较疏松，易产生沟流，流速较快，影响冲洗剂的流形，使谱带加宽，这就是管壁效应。这种管壁区大约是从管壁向内算起30倍粒径的厚度。在一般的液相色谱系统中，柱外效应对柱效的影响远远大于管壁效应。 2构造 色谱柱由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤片）、接头、螺丝等组成。柱管多用不锈钢制成，压力不高于70 kg/cm2 时，也可采用厚壁玻璃或石英管，管内壁要求有很高的光洁度。为提高柱效，减小管壁效应，不锈钢柱内壁多经过抛光。也有人在不锈钢柱内壁涂敷氟塑料以提高内壁的光洁度，其效果与抛光相同。还有使用熔融硅或玻璃衬里的，用于细管柱。色谱柱两端的柱接头内装有筛板，是烧结不锈钢或钛合金，孔径0.2~20µm(5~10µm)，取决于填料粒度，目的是防止填料漏出。 色谱柱按用途可分为分析型和制备型两类，尺寸规格也不同：①常规分析柱（常量柱），内径 2~5mm（常用4.6mm，国内有4mm和5mm），柱长10~30cm；②窄径柱（narrow bore，又称细管径柱、半微柱semi-microcolumn），内径1~2mm，柱长10~20cm；③毛细管柱（又称微柱microcolumn），内径0.2~0.5mm；④半制备柱，内径>5mm；⑤实验室制备柱，内径20~40mm，柱长10~30cm；⑥生产制备柱内径可达几十厘米。柱内径一般是根据柱长、填料粒径和折合流速来确定，目的是为了避免管壁效应。 3填料 常见的分配柱填料：碳十八柱[1]（ODS/C18)、碳八柱（MOS/C8）、碳六柱（Hexyl/C6）、 碳四柱（Butyl/C4）、碳一柱（Methyl/C1）、阴离子交换柱（SAX)、 阳离子交换柱（SCX）、苯基柱（Phenyl）、氨基柱（Amino/NH2）、 氰基柱（Cyano/CN/Nitrile） 常见的吸附柱填料：硅胶柱 4安装 1、首先应确认柱和仪器的接头以及管路是否匹配。为减少死体积，进样阀、柱子、检测器之间
反相色谱柱的清洗和再生方法 2010-11-5 18:13:23 反相色谱柱的清洗和再生方法 反相色谱是迄今在高效液相色谱中应用最广泛的技术，主要是因为它适用于分析极大多数的非极性物质和很多的可离子化的及离子化合物。大多数用于反相色谱的固定相本质上都是疏水物质，因此，分析物是按照它们与固定相的疏水相互作用的大小程度来分离的，样品基体中其它疏水杂质组分也能以同样的方式保留。 除C18、C8、C4、C2、C1、CN、NH2和Phenyl等常见的一些键合硅胶固定相外，还有几个分支品种，如混合相固定相（例如苯基－己基）、封尾和未封尾的填料种类以及极性嵌入固定相等。还有其它很多填料也用于反相色谱，包括聚合物、聚合物包覆硅胶和聚合物包覆氧化铝、无机－有机杂化物、涂覆氧化锆和石墨化碳等。不同的固定相分别都有自己的优点和缺点。 反相色谱柱通过调节流动相组成的变化和添加一些试剂的方式，成功实现了许许多多不同的色谱应用。一些技术是利用添加剂改变了填料的表面特性，有时候这些添加剂本身有可能会污染硅胶和键合相表面。 硅胶表面除了有疏水键合相外，还有别的一些化学特性。残留的硅醇基存在于所有的硅胶键合填料中。这些硅醇基具有弱酸性，因此能与某些待分析物和样品基体中的杂质相互作用，特别是与碱性物质发生作用。因为硅醇基的pKa值大约是4.5，离子化能在中性pH条件下发生，而存在与阳离子产生静电相互作用的可能。较老的A型硅胶含有高浓度金属杂质离子（有时候达100ppm或更多），而这能使硅胶表面的酸性更大，甚至能与某些金属鳌合化合物发生作用。残留硅醇基在非末封尾的键合硅胶表面和在C2或C4等短链硅胶键合相填料中，麻烦更大。 必须清楚地了解所用固定相的表面特性和可能存在的分析物－固定相表面的相互作用模式，这样当用反相色谱方法时才能充分考虑到潜在的样品基质污染的影响。例如，疏水性非常强的样品基质如玉米油、高芳香物质和蜡能粘在反相填料的表面并且改变表面性质。含有类蛋白质物质的生物质样品也能吸附在填料表面。尽管分析者想尽最大努力来保护HPLC柱子免受外源物质的污染，但某些分析物－样品基体的结合作用最终会使固定相受到污染。 当柱子被污染，它的色谱行为和没被污染的柱子会有些不同。被污染的反相色谱柱会产生反压问题，必须进行清洗和再生才能恢复到原来或接近原来的状态，本文将提出了一些切实可行的恢复方案供大家讨论或参考。着重点在最常用的键合硅胶柱上，其它类型的反相柱的清洁和再生步骤最后也有介绍。 什么原因导致污染物在反相柱上的聚集？ 通常，样品基体中会含有一些对分析者来说不感兴趣的东西，如盐、脂类、含脂物质、腐殖酸、疏水蛋白质和其它一些生物质，是一些可能与HPLC柱发生相互作用的物质。这些物质和目标分析物比，保留能力有些强，有些弱。那些保留能力小的杂质，如盐类，通常在死体积处就会被洗脱出来，在谱图上表现为干扰峰、小斑点、基线扰动、甚至是倒峰等等。而样品基体中的强保留物质，如果流动相的洗脱能力从来没有调高到足以把它们洗脱出来，多次上样后，它们就会在柱头累积。这种现象通常在等度洗脱时容易观察到。
A gilentGC色谱柱应用范围及与其他公司GC色谱柱对照表
HP-1－二甲基聚硅氧烷柱 说明：这是最常用的非极性键合固定相，HP-1（二甲基聚硅氧烷），具有极好的热稳定性并且在高温下流失很小，具有低的检测限 相似的固定相：DB-1,Rtx-1,SPB-1,CP Sil 5CB,MDN-1,DB-1h.t.,AT-1 007-1 恒温/程序升温温度范围：-60至325/350℃,-60至300/320℃0.53内径，-60至260/280℃>2.0mm液膜 应用：胺类、烃类、农药、多氯联苯、酚类、含硫化合物 HP-1 25m, 0.20mm, 0.33um HP-1 30m, 0.32mm, 0.25um HP-1 15m, 0.25mm, 0.25um HP-1 30m, 0.32mm, 1.0um HP-1 30m, 0.25mm, 0.25um HP-1 60m, 0.32mm, 0.25um HP-1 60m, 0.25mm, 0.25um HP-1 15m, 0.53mm, 1.5um HP-1 30m, 0.53mm, 2.65um HP-35-二苯基-65%-二甲基硅氧烷共聚物 说明：HP-35柱是用苯基取代甲基的聚硅氧烷固定相柱。EPA（美国环保暑）方法8081和UPS（美国药典）G-42中已经指定用此固定相。HP-3 5的中极性使其成为分析杀虫剂、除草剂、药物和胺的良好选择。 相似的固定相：DB-35,Rtx-35,SPB-35,AT-35,Sup-herb 等温/程序升温温度范围：-40至300/320℃40至280/300℃ 应用：芳氯物(Aroclors)、胺类、杀虫剂、药品 HP-35 15m, 0.25mm, 0.25um HP-35 30m, 0.32mm, 0.15um HP-35 30m, 0.25mm, 0.25um HP-35 30m, 0.32mm, 0.25um HP-35, 60 meter, 0.25mm, 0.25um HP-35 30m, 0.32mm, 0.5um HP-FFAP(键合和改性的交联聚乙二醇) 说明：HP-FFAP柱主要特点是能够分析有机酸、游离脂肪酸或用于一些需要定量分析微量酸样品。这一固定相经过改性并具有很强惰性，适合于分析溶于水的酸，碳数高达Ｃ24的脂肪酸可以用此柱进行分析，而无需费时费钱的衍生化处理。HP-FFAP柱是交联又键合的色谱柱，可以避免在进水样是色谱柱被毁坏，操作在60℃到260℃之间，不需要事先进行预处理即可得到好的结果，此柱可以用溶剂冲洗，延长寿命。 相似的固定相：DB-FFAP Stabilwax,OP WAX58cb,Nukol SP 1000D 等温/程序升温温度范围：60至240/250℃对0.35mm内径柱，６0℃到230/240℃ 应用：磷类、醇类、醛类、酮类、腈类。 HP-FFAP 25m, 0.20mm, 0.3um HP-FFAP, 30m, 0.32mm, 0.25um HP-FFAP, 30m, 0.25mm, 0.25um HP-FFAP 30m, 0.53mm, 1.0um
气相色谱的日常维护 一、保证汽化室密封垫的气密性 1、进样口的硅橡胶垫的寿命与汽化室的温度有关，一般可以用数十次，硅橡胶垫漏气时会引起基线的波动，分析的重现性变差，从而使结果不准。 2、由于进样器穿刺过多，使硅橡胶垫碎屑进入汽化室，如果碎屑过多，高温时会影响基线的稳定，或者形成鬼峰。因此为保证分析的正常进行请经常更换密封垫和经常检查汽化室的气密性。 二、经常清理汽化室或衬管 1、由于长期使用，汽化室和衬管内常聚集大量的高沸点物质，如遇某次分析高沸点物质时就会逸出多余的峰，给分析带影响，因此要经常用有机溶剂清洗汽化室和衬管。 2、汽化室的清洗：卸掉色谱柱，在加热和通气的情况下，由进样口注入无水乙醇或丙酮，反复几次，最后加热通气干燥。 三、气路的经常性检漏 1、一般情况下，在购置新仪器时已经进行过检漏，但是在使用过程中如发现灵敏度降低、保留时间延长、出现波浪状的基线等，则应重新检漏，尤其是氢气气路更应该经常性检漏，以免发生危险。 2、有的控制阀门是用“O”形橡胶圈，由于长期磨损，可能漏气；进样口硅胶垫不经常更换、色谱柱没有接好…….都可能漏气。故要经常检漏！ 四、热导检测器(TCD)的清洗 1、拆下色谱柱，换上一根空的短的色谱柱，通载气，升高柱温箱和检测室温度至200－250度，从进样口注入2ml有机溶剂，重复数次，通气至干燥。 2、清洗时绝对不能通电桥电流。否则会损坏检测器！！！！ 五、电子俘获检测器(ECD)的清洗 1、清洗法同热导检测器。 2、清洗有机溶剂不能用电负性的有机溶剂如三氯甲烷、四氯化碳等，可用苯、正已烷等。于250度。 3、对于放射源是Ni63检测器温度在250－300之间，而氚钪源温度应不高 4、在清洗ECD时必要时做好个人防护！！ 六、氢焰检测器(FID)的清洗 1、清洗的目的是为了提高检测器的绝缘程度。 2、污染严重时可卸下收集极、极化极、喷嘴。收集极、极化极可用无水乙醇浸泡擦洗，底座和喷嘴用有机溶剂反复冲洗，通气管路也要彻底清洗，喷嘴口要平整光滑，如有毛刺可用油石或什锦锉、砂纸打磨光滑，再用乙醇反复冲洗，然后用热冷风交替吹干。 3、固定这些电极的绝缘体可在无水乙醇中浸泡10－15min ，用绸子或纱布擦拭干净。烘干待安装。 4、装配时要恢复原状，做到俯视喷嘴、极化极、收极集三者同心，侧视极化极与喷嘴口二者处于同一水平。 5、注意：清洗完后，所有的配件禁止用手接触，安装时要戴干净手套，所有的工具用前要清洗干燥。 七、氮磷检测器(NPD)及火焰光度检测器(FPD)的清洗由于上述二检测器与FID结构基本相似，故清洗方法参考FID的清洗。NPD注重铷铢的清洗；而FPD则应注重光窗的清洗，但注意不要将光电管暴露于强光下。 气相色谱仪工作原理及应用 气相色谱仪工作原理气相色谱仪分析基本流程：样品由载气吹动——> 样品经色谱柱
色谱柱相关知识 1、色谱柱的使用说明： （1）色谱柱使用前注意事项： 色谱柱的储存液无特殊说明，均为评价报告所示的流动相。在使用前，一定要注意色谱柱的储存液与要分析样品的流动相是否互溶。在反相色谱中，如用高浓度的盐或缓冲液作洗脱剂，应先用10％左右的低浓度的有机相洗脱剂过渡一下，否则缓冲液中的盐在高浓度的有机相中很容易析出，堵塞色谱柱。 （2）流动相： 流动相中所使用的各种有机溶剂要尽可能使用色谱纯，配流动相的水最好是超纯水或全玻璃器皿的双蒸水。如果将所配得流动相再经过0.45μm的滤膜过滤一次则更好，尤其是含盐的流动相。另外，装流动相的容器和色谱系统中的在线过滤器等装置应该定期清洗或更换。 以常规硅胶为基质的键合相填料通常的PH值适用范围是2.0-8.0，BDS C18适合于碱性化合物，PH值适用范围为2.0-10.0。当必须要在PH值适用范围的边界条件下使用色谱柱时，每次使用结束后立即用适合于色谱柱储存并与所使用的流动相互溶的溶剂清洗，并完全置换掉原来所使用的流动相。 （3）样品： 样品也要尽可能清洁，可选用样品过滤器或样品预处理柱（SPE）对样品进行预处理；若样品不便处理，要使用保护柱。在用正相色谱法分析样品时，所有的溶剂和样品应严格脱水。 2、色谱柱的保存?? （1）反相色谱柱每天实验后的保养： 使用缓冲液或含盐的流动相，实验完成后应用10%的甲醇/水冲洗30分钟，洗掉色谱柱中的盐，再用甲醇冲洗30分钟。注意：不能用纯水冲洗柱子，应该在水中加入10%的甲醇，防止将填料冲塌陷。 （2）长期保存色谱柱： 如色谱柱要长时间保存，必须存于合适的溶剂下。对于反相柱可以储存于纯甲醇或乙腈中，正相柱可以储存于严格脱水后的纯正己烷中，离子交换柱可以储存于水（含防腐剂叠氮化钠或柳硫汞）中，并将购买新色谱柱时附送的堵头堵上。储存的温度最好是室温。 3、色谱柱的再生?? 因为色谱柱是消耗品，随着使用时间或进样次数的增加，会出现色谱峰高降低，峰宽加大或出现肩峰的现象，一般来说可能是柱效下降。 （1）反相柱的再生：依次采用20-30倍的色谱柱体积的甲醇：水=10：90 （V/V），乙腈，
第一篇 气相色谱维修维护经验 要分析和判断色谱仪的故障所在，就必须要熟悉气相色谱的流程和气、电路这两大系统，特别是构成这两个系统部件的结构、功能。色谱仪的故障是多种多样的，而且某一故障产生的原因也是多方面的，必须采用部分检查的方法，即排除法，才可能缩小故障的范围。对于气路系统出的故障，不外乎是各种气体（特别是载气）有漏气的现象、气体不好、气体稳压稳流不好等等，气路产生的“鬼峰”和峰的丢失较为普遍。另外，色谱柱的“老化”过程没有充分或柱温过高，产生的“液相遗失”等“鬼峰”也会频频出现。所以，首先应该解决气路问题，若气路无问题，则看电路问题，色谱气路上的故障，分析工作者可以找出并排除，但要排除电路上的故障则并非易事，就需要分析工作者有一定的电子线路方面的知识，并且要弄清楚主机接线图和各系统的电原理图（尤其是接线图）。在这些图上清楚的画出了控制单元和被控对象间的关系，具体的标明了各接插件引线的编号和去向，按图去检查电路、找寻故障是非常方便的。色谱电路系统的故障，一般是温度控制系统的故障和检测放大系统的故障，当然不排除供给各系统的电源的故障。温控系统（包括柱温、检测器温控、进样器温控）的主回路由可控硅和加热丝所组成，可控硅导通角的变化，使加热功率变化，而使温度变化（恒定或不恒定）。而控制可控硅导通角变化的是辅回路（或称控温电路），包括铂电阻（热敏元件）和线性集成电路等等。 由上所述可知，若是温控系统的毛病，则应首先要检查可控硅是否坏，加热丝是否坏（断或短路），铂电阻是否坏（断或短路）或是否接触不良。其次检查辅回路的其它电子部件。。放大系统常见故障是离子讯号线受潮或断开、高阻开关（即灵敏度选择）受潮、集成运算放大器（如：AD515JH、OP07等）性能变差或坏等等。 色谱故障的排除既要做到局部又要考虑到整体，有“果”必有“因”，弄清线路的走向，逐步排除产生“果”（故障）的“因”，把故障范围缩小。例如：若出现基线不停的抖动或基线噪音很大时，可先将放大器的讯号输入线断开，观察基线情况，如果恢复正常，则说明故障不在放大器和处理机（或记录仪），而在气路部分或温度控制单元；反之，则说明故障发生在放大器、记录仪（或处理机）等单元上。这种部分排除的检查故障方法，在实际中是非常有用的。 第二篇 一、气相色谱故障分析基础 1、了解气相色谱的相关组成部分； 2、通晓气相色谱各部分的作用； 3、清楚气相色谱各部分是如何工作的； 4、能够清楚判别各部分工作的正常与否； 5、要严格按照有关规程检修，了解检修过程中应该注意的事项。 二、故障分析的思路 1、检修时应该注意的问题：要有安全用电常识，注重自我保护意识，防止触电事故的发生；
有关色谱图得概念 图5-11给出了色谱图示意图, 有关术语列于表5-1-1()。 2、有关保留值得术语 色谱最常用得保留值就是保留时间。在填充柱GC中,特别就是测定物化参数时,常用保留体 积得概念。表5-1-2列出了各种保留值得定义(参见图5-1-1)。 表5-1-2 有关保留值得术语() 表5-1-2涉及到一个压力校正因子j。因为色谱柱中各处得压力不同,故载气体积流量 也不同,j就就是用来校正色谱柱中压力梯度得,其定义为 式中,pi为柱入口处压力,即柱前压;po为柱出口压力,一般情况下(除使用MS外)为大气压力。 还有一个载气流速得问题。通常用皂膜流量计测得得就是检测器或柱出口处得温度与压力条件下得载气体积流量F0,扣除水得蒸气压,并经温度校正后,就得到柱出口处得实际载气流量F∞: Fe为色谱柱中载气得平均流速。由于气体就是可压缩得,虽然单位时间通过色谱柱中任一横截面得载气质量就是不变得,但由于柱中各处载气压力不同,密度不同,故体积流速也不同。为求得色谱柱中载气得平均流速,还需对F∞进行压力校正: 毛细管气相色谱中更多采用得就是载气平均线性流速u。当Fe不变时,载气通过色谱柱得线速度随柱内径不同而不同。为此采用载气线性流速(简称线流速)’ 来描述载气在色谱柱中得前进速度。
3、有关分离得参数 (1)相对保留值αα又叫选择性或选择性因子。即在一定得分离条件下,保留时间大得组分B与保留时间小得组分A 得调整保留值之比: 这就是一个很常用得色谱参数。当固定相与流动相一定时,一对物质得α可以认为只就是温度得函数,故α常用于色谱峰得定性,在动力学分离理论中,α用来描述一对物质得分离程度优劣。 (2)分配系数K 其定义为在平衡状态时,某一组分在固定液(CL)与流动相(CC)中得浓度之比: (3)容量因子k 也叫分配比或分配容量。它定义为平衡状态时,组分在固定相与流动相中得质量之比: (4)分离度R 表示相邻两个色谱峰分离程度得优劣,其定义为(参见图5-1-1): 当两峰得峰高相差不大,且峰形接近时,可认为WA=WB,这时R=△tR/W。对于高斯峰(正态分布)来说,R=1、5时,两峰得重叠部分为0、3%,被认为就是达到了基线分离。 有时两峰远未分离,无法测定峰底宽,就可采用峰高分离度Rh来描述其分离情况(见图5-1-2): 可见,Rh等于1时,相邻两峰就达到了基线分离。 (5)分离数TZ或SN 它就是指某一同系物相邻两峰间可容纳得峰数。其定义为
前言 液相色谱的分离原理是,在色谱柱流动相中样品的不同组分与固定相发生吸附、分配、离子吸引、排阻、亲和等作用,由于作用力的大小、强弱不同,各种组分在固定相中滞留的时间也不同,因而先后从以 固定相中流出而得到分离。因此液相色谱分离的关键之一是色谱柱中的固定相。柱效的好坏直接影响目标化合物的分析和检测。但在液相色谱运行过程中,色谱柱极易发生问题,因此掌握正确使用和维护 色谱柱的知识非常必要。色谱柱使用过程中容易发生柱堵塞引起系统压力过高;柱效低引起峰拖尾、变宽;柱污染、损坏导致鬼峰等问题。引起这些问题的内在原因有: (1) 硅羟基的死吸附。色谱柱的基材硅胶粒子表面存在硅胶羟基。任何物质在色谱柱中都存在双分配效应,即在流动相与固定相之间进行分配,又在流动相与硅羟基之间进行分配。被分析物质被硅羟基吸附称为非特异性吸附,或称死吸附。当硅羟基对被分析物质的吸附趋近于饱和状态时,色谱柱柱效下降,峰形出现拖尾、变宽。 (2) 重金属。色谱柱的基材硅胶粒子无论纯度多高,无论怎样处理,都会有不少于5 ×10- 6 的重金属以金属氧化物的形式残存在硅胶粒子的表面,这些金属氧化物很容易与其它化合物形成螯合物,使其被氧化,产生不对称峰或拖尾峰。例如儿茶素和大多数中药,因含有多酚结构,极易被金属氧化物氧化,影响其分离效果。 (3) 碳流失。固定相经长期使用,会有部分碳链被流动相洗脱下来,随流动相一起流出色谱柱外, 造成碳流失。 (4) 缓冲液中盐的析出。在做色谱分析时,有时流动相中会含有缓冲盐溶液。分析结束后,如果没有先用含一定配比的水相流动相冲洗,而直接用纯有机相冲洗,瞬间柱子中的微环境是高有机相、低水相。这时流动相中的缓冲盐溶液极易析出盐,将柱子堵塞,使柱压升高,柱效下降。 (5) 色谱柱变干。如果对色谱柱保存不当,使色谱柱中的保存液全部挥发,柱子内部变干,造成色谱柱的损伤,影响分离效果。 2 色谱柱的使用 新柱使用前应先检查产品包装、外观是否完好。认真阅读说明书及性能测试报告,了解新柱子的最佳性能指标,如某色谱条件下的柱压、柱效等。有时分析用的流动相与柱子的保存试剂不同,故在分析样品之前,应使用合适的试剂将柱子中的保存试剂清洗出来。要注意清洗用的流动相与保存溶剂的相溶性。反相C18 柱通过出厂测试后多保存在乙腈中,可用10～20 倍柱体积的甲醇或乙腈来平衡色谱柱。流速要缓慢提高,如开始0. 3～0. 5mL/ min , 10～15min 后可慢慢加快。 硅胶柱和极性色谱柱通过出厂测试后一般保存在正庚烷中。如果分析时需要使用含水的流动相,则使用前须用乙醇或异丙醇冲洗,流速0. 1～0. 3mL/ min ,将正庚烷冲洗干净后,再用流动相平衡。 实验过程中可以记录色谱柱的一些性能指标,如柱效、柱压等,供今后参考。每次分析样品前,要用流动相对色谱柱进行平衡,待基线平稳后再进样分析。梯度洗脱用初始流动相平衡。一次样品分离完成后,要有足够的时间使系统恢复平衡,再进行下一次分析。一般流动相平衡时间为30min ,若系统中有盐或水,平衡时间应延长。 3 色谱柱的清洗与保存 色谱柱清洗是日常的重要维护工作。如果样品分子残留在柱子、接头、流通池中,会污染系统,影响对其它样品的分析,降低柱效。因此分析工作结束后,要用适当的溶剂清洗系统中残留的样品。在反相系统中, 若流动相中无酸、碱、盐类物质, 可用90 %甲醇冲洗30～60min ,若含酸、碱、盐类物质,则要先用10 %甲醇或乙腈,或用与分析用流动相相同的
GC柱的维护虽然简单，但由于许多不同的系统和样品因素，柱维护的频度和类型却是不同的。 柱维护的主要目标是如何获得毛细管色谱柱的最优性能和最长寿命，而不是简单地遵循预定的维护时间表中的维护项目。这取决于选择合适的色谱柱、正确地安装/系统设置，避免导致柱性能下降(断裂、热损坏、氧化损坏、化学损坏以及污染)的主要因素。色谱柱的选择选择能提供最佳寿命的色谱柱 尽可能使用低流失柱选择能对大多数难以分离的样品提供最佳分离度的最低极性色谱柱当需要进行异构体的分离时，使用极性较大的固定相(当必要时才选择极性较大的固定相，但要尽量使用能满足分离要求的极性最小的色谱柱)采用既能够完成所要求的分离又能优化温度范围的最合适的柱尺寸。 柱安装与设置得到最优化柱性能和寿命的第一步是进行正确的安装。选择适合于色谱柱、进样口和检测器类型的柱尺寸和密封垫材料。避免重复使用密封垫。采用合适的柱切割工具。比如：陶瓷片或金刚石切割器。将色谱柱安装在进样口和检测器之前，确保柱端口清洁平整。根据GC制造厂商的指标，色谱柱安装于进样口和检测器时插入适当的距离。柱子必须置于柱架上，毛细管柱的任何部分都不能接触柱箱壁。柱箱加热之前，确保所有接头都不泄漏，载气中不含氧气。 性能下降的原因: 柱断裂：GC柱的维护只要存在极小的划痕或者聚酰亚胺保护层被破损，熔融石英柱就会断裂。柱箱的连续加热及冷却，柱箱风扇导致的振动，以及缠绕在圆形柱架上都会对柱管施加应力。在这些应力的持续作用下，裂缝将会出现，直到发生断裂。注意：大口径的色谱柱(内径为0.45-0.53mm)更易于断裂。 避免断裂不要让色谱柱接触尖锐的边角。比如：柱架和标签、GC柱箱的金属边缘、柱切割器实验台上的其他物品，以避免划痕和破损。 避免太紧地缠绕或弯曲色谱柱。恢复若一根断裂的色谱柱已经被加热，很可能就破坏了固定相。丢弃断裂的一段色谱柱(无载气通过的一段)，从柱端切割掉6英寸，再进行安装。若断裂的柱子未被加热，采用小体积接头将两段色谱柱连接起来。 对于一根柱子，连接头不能超过2-3个。超过色谱柱最高温度极限将加速固定相和管表面的降解。这将会导致过早的柱流失、活性化合物的峰拖尾和/或柱效下降(分离度下降)。预防不要超过指定的柱温上限。 --等温上限：柱子能够无限期承受的温度。 程序升温限：最高柱温；色谱柱只能在此温度下工作5-10分钟。将GC最高柱箱温度设定为柱子的温度上限或略高几度。若柱箱中两根色谱柱，则确保将最高柱箱温度设定为柱温上限最低的色谱柱的温度上限值。恢复将色谱柱从检测器上拆开。在等温上限温度条件下加热色谱柱8-16个小时。从柱端截去10-15厘米。将柱子重新安装于检测器上，按正常条件老化。
目前，看到园子谈到色谱柱冲洗的问题。我来谈谈我自己的一点意见，主要针对的反向色谱柱而讲的。 1.色谱柱简介 最常用的色谱柱填充剂为化学键合硅胶。反相色谱系统使用非极性添充剂，以十八烷基硅烷键合硅胶最为常用，辛基硅烷键合硅胶和其他类型的硅烷键合硅胶（如氰基硅烷键合相和氨基硅烷键合相等）也有使用,正相色谱系统使用极性填充剂，常用的填充剂有硅胶等。离子交换填充剂用于离子交换色谱；凝胶或高分子多孔微球等填充剂用于分子排阻色谱；手性键合填充剂用于对映异构体的拆分分析。 填充剂的性能（如载体的形状、粒径、孔径、表面积、键合基团的表面覆盖度、含炭量和键合类型等）以及色谱柱的填充，直接影响待测物的保留行为和分离效果。孔径在15nm（1 nm=10埃）以下的填料适合于分析分子量小于2000的化合物，分子量大于2000的化合物则应选择孔径在30nm以上的填料。以硅胶为载体的一般键合固定相填充剂适用PH2~8的流动相。当PH大于8时，可使载体硅胶溶解；当PH小于2时，与硅胶相连的化学键合相易水解脱落。当色谱系统中需使用PH大于8的流动相时，应选用耐碱的填充剂，如采用高纯硅胶为载体并具有高表面覆盖度的键合硅胶、包裹聚合物填充剂、有机-无机杂化填充剂或非硅胶填充剂等；当需使用PH小于2的流动相时，应选用耐酸的填充剂，如具有大体积侧链能产生空间位阻保护作用的二异丙基或二异丁基取代十八烷基硅烷键合硅胶、有机-无机杂化填充剂等。 2.色谱柱的冲洗体积确定 一般情况都是冲洗色谱柱10-20倍柱体积，具体可以这样计算，根据柱内径和柱长算出色谱柱内体积。短柱一般时间就是30分钟、长柱一般冲洗60分钟就可以了。举例：内经为4. 6mm、长250mm，其柱内体积=3.14*4.6*4.6/4*250=4.153毫升，流速是1.0毫升每分钟，折中取15被柱内体积，则冲洗时间就出来了。 3.色谱柱冲洗 冲洗色谱柱最好在分析结束后，用流动相冲洗到基线平稳，然后用10%左右的有机溶剂冲洗色谱柱，主要是冲洗干净流动相中的缓冲盐。然后用100有机溶剂冲洗。最好是梯度变化冲洗。分析物可能为一些能溶解在水中，有些需要用纯溶剂才能完全去除。如果分析时间紧迫一定要把盐分冲洗干净，一般情况不要用纯水冲洗色谱柱，特别是反向柱的填料的键合集团容易折断，对色谱柱造成损伤。色谱柱被使用在某种程度上就是开始被污染了，所以色谱柱的寿命和我们使用的情况有很大的关系。虽然被污染但是对我们分析目标物没有造成影响我们也就是认为还能用。 4.色谱柱维护冲洗 常见故障筛板阻塞，解决办法是：a、过滤流动相；b、过滤样品；c、运用在线过滤或保护柱。 柱头塌陷解决方法是：：a、避免使用PH>8的流动相（针对大部分硅胶的柱子）；b、使用保护柱；c、使用预柱（饱和色谱柱）。 前面谈到的不管用什么溶剂一定要加入一定比例的用机溶剂，主要是考虑到一些疏水基团在有机溶剂里面容易伸展利于冲洗其包藏的杂质等。当我们的色谱柱在压力和柱效下降时，我可以拆开泵近端柱头的螺丝取出筛板，清洗筛板以及观察里面的填料，如填料污染严重，就要进行挖取一部分被污染的填料然后用其他废弃的柱子相同填料来填补，用新的筛板或清洗好的筛板拧好螺丝。然后冲洗观察柱压变化和测试柱效等。