反相高效液相色谱柱的清洗与再生
Ronald E. Mayors, Agilent Technologies, Wilmington DelaWare, USA.
本月的”Column Watch”介绍一些实用的使被污染的色谱柱性能恢复或接近恢复至初始水平的方法。Ron Majors也会讨论一些键合硅胶和其他类型的反相色谱柱的清洗方法。
迄今为止，反相色谱是高效液相色谱中使用最广泛的技术，它能普及的原因是其能适用于绝大多数非极性化合物，很多可解离和离子化合物的分析。反相色谱中使用的固定相大多是天然存在的疏水化合物，因此，被分析物因它们与固定相之间相互作用的不同而被分离开来，同时，极性表中疏水性接近的化合物也表现出相似的色谱行为。
表1列出了与硅胶键合的最常用的固定相，固定相的亚种，比如混合固定相（如苯基-已基混合），终端封尾以及其变种和极性包合固定相也被统计在了这些硅胶键合相之中，多种其他包合材料也被用在了反相色谱中，包括高分子聚合物，聚合物包裹硅胶，氧化铝，无机-有机混合物和石墨化碳。第一种固定相都有它的优势和不足。
反相色谱柱被用于多种使用各种流动相和添加物的应用中，有一些应用中使用的添加物会改变填料的表面性质，有时这些添加物本身硅胶会污染填充物表面或键合相。
由于疏水键合相的存在，键合硅胶颗粒的表面会有一些特性。残留的硅醇会存在于所有键合硅胶颗粒的表面。图1显示了硅醇可能存在的多种形式。在弱酸性环境中，这些硅醇能和特定的化合物和基质成分特别是碱性化合物发生相互作用。因为硅醇的PKa大约为4.5，在中等PH条件下会发生解离，因此有可能与阳离子组分发生静电相互作用。传统的A型硅胶的金属离子含量会很高（有时高达100ppm甚至更高），这些金属离子会将酸性更强的物质引入到硅胶表面中，也会与金属螯合物或清洁剂发生相互作用。残留硅胶对非终端封尾和像C2或C4这样的短链键合相的影响会更大。
用户必须清楚他们所使用的固定相的表面性质以及被分析物与固定相表面的相互作用，这样在他们开发和使用反相方法时，就可以把这些因素考虑进去，例如，像玉米油，高级芳香化合物和蜡这样的样品基质会粘附在反相填料表面并改变其性质，含有蛋白质成分的生物样品也会吸附在填料颗粒表面，即使分析师采用最好的方法来避免外来物质的污染以保护色谱柱，最终待分析物-基质仍然会影响固定相。色谱柱在被污染后，它的色谱表现会不同于未被污染的色谱柱。本期的”Column Watch”会介绍一些使色谱柱恢复或接近恢复其初始状态的实用方法。由于硅胶键合色谱柱使用最广泛，我会特别重点介绍这一方面，在本文结束的时候，我也会讨论其他类型的反相色谱柱的清洗规程。
反相色谱柱是如何被污染的？
通常，样品基质中会含有一些与目标分析物无关的物质。在使用过程中，盐，酯类，脂肪化合物，有机酸，疏水蛋白和其他生物组分是一部分可能与色谱柱发生相互作用的物质。与目标分析物相比，这些物质的保留能力可能更强，保留能力较弱的化合物，如盐，通常在死体积内被冲出色谱柱，这些预料之外的干扰可被检测器检测到，表现为色谱峰分叉，基线波动甚至是负峰。如果样品基质成分在色谱柱上的保留能力很强，而流动相的洗脱能力从来都没有强到足以将这些化合物冲出来，那么在多次进样后，这些吸附在色谱柱上的基质组分就会聚集，当足够多时，它们就会像新的固定相一样表现出性质，被分析物与这些污染物的相互作用会影响分离机制，可能导致保留时间波动和峰拖尾。如果污染物更多，则柱压可能升至很高的水平，甚至超过柱压上限，也可能造成色谱柱坍塌并形成死体积，这取决于堵塞形成的位置。
冲洗硅胶键合色谱柱
复原一根被污染的色谱柱的关键是知晓污染物的性质并找到能够将其清除的适当的溶剂。当污染来自于重复生进样后强保留物质的积累时，一些简单的能将这些物质清除的处理
方法通常能恢复色谱柱的性能。有时用相同的操作，即用20个柱体积的90%~100%B相（双通道色谱中洗脱能力更强的溶剂）冲洗色谱柱。表2列出了多种规格的色谱柱柱体积，这样读者在用非水溶剂如甲醇，乙腈或四氢呋喃冲洗色谱柱时就能很容易确定适当的冲洗体积。如果你的流动相为缓冲盐溶液，不要直接过渡到强溶剂，直接过渡到高浓度的有机溶剂会使缓冲盐在HPLC流路系统中析出结晶。这会导致更严重的后果，比如筛板堵塞，接头连接处堵塞，柱塞杆初始化失败，柱塞杆磨损或进样阀转动失败。相反，用5~10个柱体积的不含缓冲盐的流动相（即用水来替代缓冲盐）冲洗色谱柱后就可以用洗脱能力更强的溶剂来冲洗色谱柱了。
很多时候，流动相中洗脱能力更强的溶剂仍不足以清除色谱柱上的污染物，这时为了清除色谱柱上的污染物就需要使用一种或多种洗脱能力更强的溶剂了。如果这些污染物是非生物性的，那么使用者可以用一种或多种有机溶剂来冲洗色谱柱以清除掉这些污染物。可以使用的溶剂或混合溶剂有很多种，可访问一家或数家色谱柱生产厂商的网站以获取各种关于溶剂系统的建议和提醒。
总体而言，所有的清洗过程都遵循相似的原则，即所使用的溶剂的洗脱能力越来越强，常常以一种极性非常低的溶剂（比如乙酸乙酯甚至是碳氢化合物）结束，这种溶剂对清除像蜡类，油酯这样的非极性化合物很有帮助。确保冲洗过程中任何相邻的两种溶剂的混溶性是非常重要的。在冲洗完后，应当用适当的溶剂过渡后再使用初始流动相来冲洗色谱柱。举个例子，异丙醇就是一种优良的过渡溶剂，因为它既可以与像正已烷或二氯乙烷这样的有机物混溶，也可以与水溶性试剂相混溶。由于异丙醇的粘度很大，注意控制其流速以免系统压力超过压力上限。同时，如果使用了紫外检测器，则应避免使用在紫外区有吸收的溶剂，否则就需要用大量的溶剂来清除掉这些溶剂以得到稳定的基线。
对于普通的硅胶键合色谱柱并且使用的流动相中不含盐时，可用下面的程序进行清洗：·100%甲醇
·100%乙腈
·75%：25%乙腈甲醇混合液
·100%异丙醇
·100%二氯甲醇和
·100%正已烷
如果使用二氯甲烷或正已烷冲洗了色谱柱，由于溶剂的不相溶性，在恢复至水溶性流动相之前，必须用异丙醇过渡。每一种用来清洗色谱柱的溶剂至少需要10个柱体积，对于规格为250mm×4.6mm的分析柱来说，分析员可以用典型的1~2ml/min的流速来进行冲洗。为了恢复至最初使用的流动相，分析员没有必要将清洗时的整个程序反着来一遍，建议使用异丙醇过渡，然后用不含缓冲盐的溶液，最后使用最开始的流动相来冲洗色谱柱。四氢呋喃也是一种常用于清洗污染色谱柱的溶剂，如果用户怀疑存在严重污染，也可以用二甲亚砜（DMSO）或二甲基甲酰胺与水以50：50比例混合，然后以小于0.5ml/min的流速冲洗色谱柱，成功的反相色谱柱再生是一个特别耗时的过程，可以在夜间来运行这种梯度冲洗程序。
有一个值得考虑的问题是在冲洗过程中能否反冲色谱柱。由于绝大多数保留能力强的组分通常保留在色谱柱柱头，因此，反冲色谱柱可以大大缩短污染物离开色谱柱所需经过的距离。这时就需要考虑填充柱柱床的稳定性了，大多数现代的色谱柱是在比日常使用压力更高的条件下充填的，因此，它们的柱床通常不会被反冲的溶剂所影响。然而，如果前端筛板的孔径比后端大，这种反冲显然是不恰当的，举个例子，如果后端筛板的孔径为2μm，就足
以拦截住平均粒径为5μm（粒径差异在±2μm）的柱填料颗粒，但有些厂商为了防止样品或流动相中的微粒堵塞前端筛板，就使用了更大孔径的前端筛板，如果这种孔径比粒径分布曲线上最小的填料颗粒大，那么显而易见，在反冲时有一些填料会穿过前端筛板离开色谱柱，
以至形成死体积。如果色谱柱上有一个箭头来指示流动相方向，那么在反冲这根色谱柱之前，我会查看手册，技术指南，官网或咨询技术支持团队以确定能否反冲这根色谱柱。无论你是否反冲色谱柱，为了避免色谱柱上的污染物或颗粒进入流通池从而污染检测器，请断开色谱柱与检测器之间的连接。对反相柱进行柱清洗的频率取决于强保留性物质进入到色谱柱的多少。由于反相柱在表现出分离度下降或释放异常物质之前能够耐受住较大量的污染，因此，用户趋向于等观察到异常后才会注意。然而，更多污染物的聚集会使清洗工作变得更为困难。基于这个原因，如果你知道有的脏样品进入色谱柱中，我建议你对色谱柱进行定期清洗，你清洗的频率越高，你所需的清洗程序就会越简单。
冲洗反相键合硅胶柱的残留蛋白质
如果生物杂质比如血浆或血清在反相色谱柱上聚集，为了清除这些物质，色谱工作者必须使用不同的冲洗程序。在大多数情况下，像乙腈或甲醇这样的纯有机溶剂难以溶解多肽和蛋白质，因此，对冲洗反相柱是无效的。然而，有机溶剂与缓冲盐、酸，有时也可以是离子对试剂形成的混合溶剂是有效的。开始的时候，应该试图使用更高比例的流动相中洗脱能力更强的溶剂（溶剂B）来冲洗色谱柱。
Freiser和合作者发现反复使用不同比例的三氟乙酸水溶液与三氟乙酸-异两醇溶液来冲洗色谱柱也可以再生色谱柱。Bhadwaj和Day发现对于规格为250mm×4.6mm的色谱柱，进100μL的三氟乙醇也会有作用。如果这些努力都失败了，那么为了清除蛋白质，可以使用Cunico和同事建议的洗脱能力更强的溶剂和增溶剂（见表3）。然而，在用这些试剂冲洗色谱柱之前，请参考色谱柱说明书或向厂商咨询以确认色谱柱能够耐受这些试剂。通常以硅胶为基质的色谱柱是能够耐受的，但是以高分子聚合物为基质的色谱柱在与某些溶剂接触后，这些聚合物可能会发生溶解或膨胀，继而使色谱柱性能受到影响。
在使用上述溶剂冲洗色谱柱时，请确保相邻的两种溶剂是混溶的，丙醇是一种优良的过渡溶剂。每一种用来冲洗色谱柱的溶液至少使用20个柱体积。有一些溶剂的粘度很高，需要适当调整系统流速以免压力超过上限。在使用含胍或尿素的试剂冲洗色谱柱后，应该再用至少40~50个柱体积的色谱级纯化水来冲洗色谱柱。
对于反相色谱柱，不建议使用诸如十二烷基磺酸钠（SDS）和聚乙二醇烃醚之类的清洁剂。因为这些物质本身会牢牢地吸附在键合硅胶填料上以致很难被清除掉，清洁剂会改变填料的表面性质。然而，Separations Group的研究表明，被合成多肽的保护基团和降解产物污染的色谱柱可以通过在流速为1ml/min的条件下进100μL的1%SDS的方式进行清洁，如果随后使用含有0.1%三氟乙酸（v/v）的乙腈以5%-95%的梯度冲洗色谱柱并在最后用初始流动相对色谱柱进行平衡，那么色谱柱对多肽的分离能力就可以恢复。
一些特殊的用来清洗反相键合硅胶柱的方法
有时用有机溶剂无法清除掉色谱柱上的污染物，当硅胶或键合相上有金属离子吸附时尤为如此。这时，可以使用金属螯合剂比如0.05M乙二胺四乙酸（EDTA）来冲洗色谱柱。EDTA 可以与很多金属离子结合并清除它们，在用EDTA处理后，分析员就可以直接用水来冲洗色谱柱了。如果样品中含有离子化合物，那么通过改变PH使它们变成非解离状态，就可以用水和有机物的混合液来将其冲出色谱柱了。举个例子，有些碱性很强的化合物可以通过将PH值调到3以下的方式来清除，在这种条件下，质子化氨（NH4+）的水溶性会更好，同样，对酸性化合物也可以通过将PH值大约调到8~9（高于PKa）以使它们处于离子状态。<这个举例很奇怪，前文说通过调节PH值以使化合物处于非解离状态，然后将其清除，举例却都是调整到解离状态。也许都对吧，解离时用水的比例更大的流动相，而调到非解离状态就用有机相比例更高的流动相了。>然而，必须注意的是长期暴露在高PH环境中会损坏以硅胶为基质的色谱柱。
为了控制可能存在于缓冲盐系统或因失误而被保存在缓冲液中的色谱柱中的细菌的生
长，色谱工作者可以将家用漂白剂稀释10到20倍后，用至少50个柱体积的稀释液来冲洗色谱柱，然后再用50个柱体积的色谱级纯化水来冲洗色谱柱，不要让漂白剂通过检测器，因为它会损坏流通池。要抑制溶剂瓶中细菌的生长可下措施：
·每次只使用够用的量并将其他的保存在冰箱中；
·可以向缓冲盐中加入0.1%的叠氮化钠；
·不要让色谱柱中的缓冲液长时间不流动。
色谱学家经常讨论离子对试剂对应用于离子对色谱中的色谱柱固定相的影响，很明显，像辛烷磺酸（用于阳离子）和溴化四烷基铵（用于阴离子）这样的离子对试剂在有一定金属离子存在的条件下，能够牢固的吸附在键合硅胶色谱柱填料的表面，于是这根色谱柱就被污染了，性能也无法再恢复至初始水平。这点表明，任何被用于离子对色谱中的色谱柱不能再用于常规的反相色谱分析中。
Bidlingmeyer不认同上述观点，并认为将更极端的PH条件用于离子对色谱中的确能够改变一些色谱柱的性质，无论是通过在强酸性（PH1~3）条件下键合相或终端封尾硅胶的水解还是通过硅胶在更高PH值（PH8~9）条件下的溶解的方式。为了清除离子对试剂磺酸，他建议先用不含离子对试剂但其他组成与原流动相相同的流动相冲洗色谱柱至少20个柱体积，然后再用不含缓冲盐的流动相来冲洗色谱柱（在这一步中，有机溶剂用甲醇代替乙腈会更好，对于长链离子对试剂，则用四氢呋喃），显然，离子对试剂磺酸与离子对试剂铵盐表现出不同的色谱行为。Bidlingmeyer和同事们的研究表明当流动相中甲醇的比例超过70%，作为长链离子对试剂的十二烷基磺酸钠不会保留在C18色谱柱的固定相上，这一发现与Separations Group的结论相吻合。
键合硅胶相的整体柱，如Chromolith columns(Merck KGaA, Darmstadt, Germany)应该被作为一种特殊的硅胶基质色谱柱并以不同的方式进行处理。
高分子聚合物色谱柱的再生
被用来分离生物样品分子的聚合物色谱柱也会被污染并需要清洗。通常认为聚合物材料的一个优点就是它们的化学稳定性。事实上，很多厂商也建议用1.0M HNO3或1.0M NaOH
来冲洗他们的色谱柱。有些反相聚合物色谱柱，比如those packed with poly
(styrene-divinylbenzene) (PS-DVB) beads and polymeric monoliths such as CIM RP-SDVB discs (BIA Separations, Ljubljana, Slovenia) and Swift columns (Isco, Lincoln, Nebraska, USA)能够耐受
较大范围的PH值（通常是pH 1~13 有时甚至是pH 0~14)。但在使用强有机溶剂冲洗这些色谱柱时，用户应该注意这些色谱柱的填料暴露在某些有机溶剂中会发生膨胀或收缩，其程度取决于聚合物的交联度。通常交联度高于8~10%的高交联度聚合物物理稳定性较好，在水溶液中的收缩和有机溶剂中的膨胀都很小，在用一系列溶剂冲洗聚合物色谱柱之前，查询色谱柱使用手册或向生产厂商的技术支持团队寻求帮助是该提倡的。
根据BIA Separations的建议，用户可以通过以下程序来再生由PS-DVB生产的以聚合物
为基质的整体柱：
·用含有0.1%三氟乙酸的异丙醇以日常使用流速的一半的流速冲洗色谱柱至少10个柱体积
·用流动相中的B相以日常使用流速的一半的流速冲洗色谱柱至少5个柱体积
·用至少10个柱体积的流动相中的A相以日常使用流速来平衡色谱柱
如果一根含有丁基或乙基的甲基丙烯酸酯整体柱被冲洗干净了，那么残存的蛋白质沉淀就可以被反冲出来。所用的试剂是1.0M NaOH溶液，水，20%乙酸溶液和日常分析时所使用的缓冲液，每一种试剂冲洗10个柱体积。对于疏水性更强的蛋白质，用户应该增加一步，就是在用水冲洗后再用30%（v/v）的异丙醇或70%（v/v）的甲醇来冲洗。
为了清除或抑制细菌的生长繁殖，应该用0.5~1.0M的NaOH冲洗PS-DVB生产的整体柱，
这种柱子应该在室温条件下暴露在NaOH溶液中至少一个小时。
当以传统的聚合物为填充材料的色谱柱被用于分离一些难以处理的蛋白质，如膜蛋白，结构蛋白和病毒包衣蛋白时，就需要很强的冲洗条件，因为这些蛋白质很难溶解，比如为了清除这些蛋白质，可能需要含3M盐酸胍的50%异丙醇和60℃的条件。
The cleavage of synthetic peptides from solid-phase resins generates reactive carbonium ions that are scavenged by anisole and thioanisole. The
scavenger-carbonium reactions yield large, aromatic molecules that can foul reversed-phase columns during peptide purification.这些污染物在C18上的保留能力很强，不能被100%乙腈或甲醇清除掉，为了清除这些物质，分别用3~5个柱体积的100%异丙醇，3~5个柱体积的二氯甲烷，用3~5个柱体积的异丙醇，最后是初始的溶剂系统来冲洗色谱柱，将UV的波长设置为260nm就可以检测到这些被冲出来的芳香杂质。
以氧化锆为基质的HPLC色谱柱的再生
ZirChrom Separations, Inc. (Anoka, Minnesota, USA) 已经生产了一系列以氧化锆为基质的色谱柱，他们的产品线中有几种反相色谱柱，包括polybutadiene, polystyrene
和graphitized carbon version.氧化锆的PH稳定性比硅胶更好，因此，包衣氧化锆更稳
定也能耐受更极端的使用条件，比如更高的PH和更高的使用温度等。然而，正是由于其特殊的表面性质，实验员应该维持特定的试验条件以便在多种分析中都能够成功地使用色谱柱。羧酸、氟化物和磷酸盐都会强烈地吸附在氧化锆色谱柱上，为了将它们清除掉，可以用以下方法来冲洗色谱柱，先用50个柱体积的20%乙腈与0.1M HNO3或0.1M氢氧化四甲基铵的混合溶液，再用10个柱体积的纯化水，最后用20个柱体积的100%有机溶剂。对于polybutadiene和polystyrene色谱柱，甲醇，乙腈，异丙醇和四氢呋喃都是可以使用的，而对于石墨柱，流动相中至少需要20%的四氢呋喃。
总结
反相色谱柱在反复进样品基质中含有强保留性物质的样品时就会被污染，这些物质具有很高的分子量或为天然疏水化合物或生物活性物质比如蛋白质时尤为如此，因为这些物质会牢牢地吸附在硅胶上。另外，特定的添加剂如离子对试剂和表面活性剂也会吸附在填料表面并改变他们的性质。被污染的色谱柱会表现出峰形不好，保留时间重复性差，柱压升高和基线波动等异常现象。通常使用能够使污染物与键合相或硅胶之间相互作用断开的有机溶剂和试剂来清洗色谱柱。
在清洗与再生色谱柱的过程中，色谱工作者也应该小心，因为作用太强的试剂也会对键合相本身造成损伤。此外，也应该养成良好的实验习惯以避免色谱柱污染，良好的样品前处理就可以将色谱柱暴露在未知物质中的风险降到最低。在所有应用中，我都强烈建议使用保护柱以避免污染和其他可能存在的对色谱造成损伤的风险。
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
正相色谱柱与反相色谱柱有哪些区别？ 色谱柱的安装： 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、检测器之间的连接管路内径尽可能使用内径较小的管线，同时控制进样器、色谱柱和检测器之间连接管线的长度。安装色谱柱之前，确认流路系统中的溶剂是否正常。对分析较复杂的样品建议安装保护柱。 2、为了使色谱柱与仪器系统达最佳的连接效果，应尽量使用与色谱柱接口相匹配的螺帽和锥形接头，如原来的接头长期匹配其他类型的色谱柱，建议在连接新色谱柱前应检查匹配情况，避免造成色谱柱的损坏或因色谱柱不匹配造成的漏液。 3、使用PEEK 材料的通用接头，只需用手拧紧不需要特定扳手，使用压力为5000psi；使用温度不得超过100℃。 流动相平衡： 1、在进行样品检测前，至少使用20倍柱体积流动相使色谱柱充分平衡。流动相一定要使用色谱级别的溶剂。如使用水相的缓冲液应当天配制以保持新鲜避免细菌产生。 2、流动相使用前需用微孔滤膜过滤,消除流动相中颗粒对色谱系统和色谱柱的损坏。缓冲液与其他流动相混合后应重新过滤避免溶解度变化造成产生新的沉淀。不应使用纯水作为流动相冲洗C18色谱柱，以免柱性能损坏（添加5％的有机溶剂冲洗色谱柱，同时可以达到对缓冲盐清洗的作用。还可以使色谱柱更容易平衡）。 3、流动相需脱气后使用，可避免因气泡导致的泵和检测器的工作不正常。如果测试时使用的流动相与色谱柱保存使用的流动相有较大区别，应该使用过度分布的形式进行平衡。避免由于流动相的突然变化造成柱压增加过大或流动相缓冲盐结晶造成对色谱柱和仪器系统的损坏。正相色谱柱比反相色谱柱需要更长的平衡时间。 样品制备与操作： 1、样品应当尽可能溶解在能与流动相相互溶的溶剂中。除特殊指明外，如使用强溶剂溶解样品柱子的分辨率将可能降低。 2、样品溶液在进样前应使用针头式过滤器对样品预先过滤。频繁改变流动相组成，会加速降低柱效。
高效液相色谱柱 怎样选择色谱柱 现代高效液相色谱中，分离效果好坏很大程度上取决于色谱填料的选择。但是色谱填料的选择范围很宽，要做合适的选择，必须对此有一定的认识和了解。 1、正相色谱 正相色谱用的固定相通常为硅胶（Silica），以及其他具有极性官能团，如胺基团(NH2,APS)和氰基团（CN，CPS）的键合相填料。由于硅胶表面的硅羟基（SiOH）或其他团的极性较强，因此，分离的次序是依据样品中的各组份的极性大小，即极性强弱的组份最先被冲洗出色谱柱。正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低，如：正乙烷（Hexane）,氯仿（Chloroform）,二氯甲烷（Methylene Chloride）等。 2、反相色谱 反相色谱填料常是以硅胶为基础，表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相。反相色谱所使用的流动相极性较强，通常为水，缓冲液与甲醇，已腈等混合物。样品流出色谱柱的顺序是极性较强组合最先被冲出，而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留。常用的反相填料有C18（ODS）、C8（MOS）、C4（B）、C6H5（Phenyl）等。 二、聚合物填料 聚合物调料多为聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙酸酯等，其主要优点是在PH值为1～14均可使用。相对与硅胶基质的C18填料，这类填料具有更强的疏水性；大孔的聚合物填料对蛋白质等样品的分离非常有效。现在的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料，色谱柱柱效较低。 三、其他无机填料 其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化。由于其特殊的性质，一般仅限于特殊的用途。如石墨化碳也用于正逐渐成为反相色谱填料。这种填料的分离不同与硅胶基质烷基键合相，石墨化碳的表面即是保留的基础，不再需其它的表面改性，该柱填料一般比烷基键合硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强，石墨化碳可用于分离某些几何导构体，又由于HPLC流动相中不会被溶解，这类柱可在任何PH与温度下使用。氧化铝也可用于HPLC，氧化铝微粒刚性强，可制成稳定的色谱柱柱床，其优点是可在PH高达12的流动相中使用。但由于氧化铝与碱性化合物作用也很强，应用范围受到一定的限制，所以未能广泛应用，新型氧化锆填料也可用于HPLC，商品化的仅有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱，应用PH范围1～14，温度可达100℃。由于氧化锆填料几年才开始研究，加之面临的实验难度，其重要用途与优势尚在进行中。 怎样选择填料粒度 目前，商品化的色谱料粒度从1um到超过30um均有销售，而目前分析分离主要用3um、5um
实验一反相高效液相色谱法测定茶叶中咖啡因的含量 一．实验目的 1. 熟悉液相色谱仪的基本构造和操作方法 2. 学会利用外标法对物质进行色谱定量分析 二．仪器与试药 仪器： 高效液相色谱仪（日本岛津10AVP型）、溶剂过滤器、样品溶液过滤器、微量进样器 试药：甲醇、乙腈、超纯水、咖啡因对照品 三、色谱条件 色谱柱：C18（250×4.6，5um） 流动相：甲醇-乙腈-水=45：10：45 （v/v） 检测器及检测波长：紫外检测器280nm 流速：0.6ml/min 四、实验操作 1．对照品溶液的配制：准确称取咖啡因对照品适量，用乙腈：水（1:1）混合溶剂配制成1.0mg/mL 咖啡因储备液；分别移取10μL、20μL、30μL、40μL咖啡因储备液，用超纯水定容至5mL，配制成浓度为2.0μg/mL、4.0μg / mL、6.0μg /mL、8.0 μg/mL的一系列对照品溶液，备用。 2. 样品溶液的配制：准确称取0.035g茶叶, 加乙腈：水（1:1）混合溶剂8mL，超声提取10min，用超纯水定容至10mL，过滤并稀释20倍，备用。 3. 调用或创建咖啡因测定方法并运行方法 4. 测定：待基线平稳后，分别吸取25μL对照品溶液和样品溶液进样。 五、数据处理及计算 以对照品溶液峰面积与对应含量绘制工作曲线，根据样品溶液峰面积在曲线上查出其进样时含量，并计算得到茶叶中咖啡因的百分含量。 六、思考题 1．液相色谱与气相色谱相比较有哪些不同？ 2. 如果用液相色谱法测定可乐中咖啡因，样品应该如何处理？
附：岛津10AVP型高效液相色谱仪操作 一、开机 1．打开计算机。 2．开启高效液相色谱仪各部件电源开关（脱气机→A泵→B泵→检测器→柱温箱→主控器）。 3．待高效液相色谱仪各部件自检完毕，在计算机上启动化学工作站ClassVP 并点击Instrument ，输入用户名和密码，点击确定。 二、实验参数的设置 在Method下，进行操作： 1．单击溶剂瓶图标，设置所用溶剂瓶中溶剂量后，点击OK；单击高压泵图标，设置泵流速0.6mL·min-1，梯度洗脱溶剂B（水）0%，最高柱压设为2.0×107 Pa。 2．单击色谱柱图标，设置柱温箱温度为25℃。 3．单击检测器图标，设置检测波长为280nm，，数据采集时间7min。 四、运行样品 1．打开Purge阀。 2．运行Instrument菜单下System On命令启动系统（或单击各图标的on图标启动系统）。 3．待废液管中无气泡流出，关闭Purge阀。 4．待基线稳定之后，单击single run, 进行样品信息编辑。 5. 用微量进样器进样后，扳动手动进样阀至Inject位置，仪器自动开始纪录。 6．待测物出峰完全后，按F8停止采集数据。 五、实验数据处理 1．定性、定量分析参数的设定 （1）一级校正表的建立 ①在Data Analysis界面下，点击File菜单下的Load Signal，调用低浓度标样的实验结果。 ②优化谱图：打开Graphics菜单，选择Signal Options选项，进入Signal Option编辑框，在Range选择中选择Use Range，输入适当的参数。 ③优化积分：在Data Analysis 界面下，单击Integration菜单，选择Integration Event，选择适当的参数，编辑积分项目。
实验二 影响反相高效液相色谱分离的因素 一、实验目的 1. 了解高效液相色谱仪器结构； 2. 熟悉溶质结构、溶剂组成和固定相对溶质保留值的影响； 3. 了解影响反相高效液相色谱分离的因素。 二、实验原理 1. 反相色谱保留机制：疏溶剂理论 溶质的疏水性、流动相的极性（表面张力）和固定相的烷基链长影响溶质的保留。 2. 影响溶质分离的因素 n ：柱长、柱效 α：流动相组成与性质、固定相性质、柱温等 k ：流动相组成与性质、固定相性质、柱温等 三、实验条件 色谱柱：C18（150 mm×4.6mm ；250 mm×4.6mm ） 流动相：甲醇-水（100，95/5，90/10）；流速：1.0（0.8，0.6，）mL·min -1 检测：UV 254 nm 样品：苯、萘、蒽 四、操作步骤 1. 流动相组成对分离的影响 在C18（150 mm×4.6mm ）和1.0 mL·min -1流速下，依次更换流动相，在每个体系中，均注入 2. 流动相流速对分离的影响 在C18（150 mm×4.6mm ）和甲醇-水（90/10）下，依次更换流动相流速，在每个体系中，均 ??? ??+??? ? ??-= k k ααR ,,11n 4 11212
注入5 μL苯-甲苯-萘混合样品，记录色谱图，计算对应的n、k和R。 3. 柱长对分离的影响 更换色谱柱，在甲醇-水（90/10，v=1.0 mL·min-1）体系中，注入5 μL苯-甲苯-萘混合样品， 、α和R。 记录色谱图，计算对应的k 五、数据处理 1.根据操作步骤1，绘制lgk～CH3OH％曲线。 2.根据操作步骤1、2和3，说明流动相组成、流速和柱长对k和R的影响。 六、思考题 1.根据本实验的主要结论，指出下列各组物质在反相色谱中的洗脱顺序。 （1）苯、苯酚和萘；（2）苯酚、邻甲酚和2,4-二甲酚；（3）正丁醇、仲丁醇和叔丁醇 2. 在反相柱上欲分离三个相邻的组分，初试未达到完全分离。如何实现完全分离？
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。
正相色谱和反向色谱及C18柱子 反相与正相的区别在于，固定相与流动相的极性大小。反相：固定相的极性小于流动相的极性正相：固定相的极性大于流动相的极性反向色谱流动相极性大于固定相极性测定样品时极性大的先出峰，正向反之 在正相色谱中，一般采用极性键合固定相，硅胶表面键合的是极性的有机基团，键合相的名称由键合上去的基团而定。最常用的有氰基（-CN）、氨基（-NH2）、二醇基（DIOL）键合相。流动相一般用比键合相极性小的非极性或弱极性有机溶剂，如烃类溶剂，或其中加入一定量的极性溶剂（如氯仿、醇、乙腈等），以调节流动相的洗脱强度。通常用于分离极性化合物。一般认为正相色谱的分离机制属于分配色谱。组分的分配比K值，随其极性的增加而增大，但随流动相中极性调节剂的极性增大（或浓度增大）而降低。同时，极性键合相的极性越大，组分的保留值越大。 该法主要用于分离异构体，极性不同的化合物，特别是用来分离不同类型的化合物。 反相键合相色谱法 在反相色谱中，一般采用非极性键合固定相，如硅胶-C18H37（简称ODS或C18）硅胶-苯基等，用强极性的溶剂为流动相，如甲醇/水，乙腈/水，水和无机盐的缓冲液等。 目前，对于反相色谱的保留机制还没有一致的看法，大致有两种观点：
一种认为属于分配色谱，另一种认为属于吸附色谱。 分配色谱的作用机制是假设混合溶剂（水+有机溶剂）中极性弱的有机溶剂吸附于非极性烷基配合基表面，组分分子在流动相中与被非极性烷基配合基所吸附的液相中进行分配。吸附色谱的作用机制是把非极性的烷基键合相，看作是在硅胶表面上覆盖了一层键合的十八烷基的“分子毛”，这种“分子毛”有强的疏水特性。当用水与有机溶剂所组成的极性溶剂为流动相来分离有机化合物时，一方面，非极性组分分子或组分分子的非极性部分，由于疏溶剂的作用，将会从水中被“挤”出来，与固定相上的疏水烷基之间产生缔合作用。另一方面，被分离物的极性部分受到极性流动相的作用，使它离开固定相，减少保留值，此即解缔过程。显然，这两种作用力之差，决定了分子在色谱中的保留行为。. 一般地，固定相的烷基配合基或分离分子中非极性部分的表面积越大，或者流动相表面张力及介电常数越大，则缔合作用越强，分配比也越大，保留值越大。在反相键合相色谱中，极性大的组分先流出，极性小的组分后流出。 1.C18是连接了18烷基碳链的反相固定相的总称。ODS 是以硅胶为基质键合的C18填料，而C18还包括其他基质的填料，比如高聚物小球为基质，氧化铝为基质，氧化锆为基质等键合C18链形成的反相固定相，这些可以称为"C18"，但是不是ODS。 2.RP-18也是C18中的一种，不同的公司对C18填料有不同的商
常用高效液相色谱柱SOP 1 目的： 色谱柱的使用和保养：液相色谱仪由高压液体泵、检测器及液相色谱柱等三部分组成，其中液相色谱柱的正确安装和使用，是液相色谱工作的关键；也是液相色谱工作者获得正确可靠的实验数据的必经之路。 建立高效液相色谱柱日常维护与保养规程，保证能正常使用。 2 适用范围： 本规程适用高效液相色谱柱的维护与保养。 3 责任人： 液相色谱柱使用者。 4 液相色谱柱的安装： 4.1 液相色谱柱的结构： 4.1.1 液相色谱柱由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤片）、接头、螺丝（封头）与柱填料等组成。 柱管：多用不锈钢制成，若果使用时柱压不高于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。用于柱填料的装填。空柱各组件均为不锈钢材质，能耐受一般的溶剂作用。但由于含氯化物的溶剂对其有一定的腐蚀性，故使用时要注意，柱及连接管内不能长时间存留此类溶剂，以避免腐蚀。 压帽：即色谱柱两端套合于柱管端外壁的塑性圆柱帽，中部有小孔，多为聚四氟乙烯制成，用于固定筛板。 密封环：位于接头螺旋环内壁的弹性环，多为聚四氟乙烯制成，用于色谱柱两端压帽与柱外壁的密封。 4.1.2柱填料： 液相色谱柱的分离作用是在填料与流动相之间进行的，柱子的分类是依据填料类型而定。 正相柱：多以硅胶为柱填料。根据外型可分为无定型和球型两种，其颗粒直径在3-10 μm的范围内。另一类正相填料是硅胶表面键合-CN，-NH2等官能团即所谓的键合相硅胶。
反相柱：主要是以硅胶为基质，在其表面键合十八烷基官能团(ODS)的非极性填料。也有无定型和球型之分。 常用的其他的反相填料还有键合C8、C4、C2、苯基等，其颗粒粒径在3-10 μm之间。 4.2色谱柱的安装： 4.2.1拆开柱包装盒，确认色谱柱的类型、尺寸、出厂日期以及柱内贮存的溶剂。 4.2.2拧下柱两端接头的密封堵头放回包装盒供备用。 4.2.3 按柱管上标示的流动相流向，将色谱柱的入口端通过连接管与进样阀出口相连接(如条件允许，建议在柱前使用保护柱)；柱的出口与检测器连接。连接管是外径为1.57 mm、内径为0.1-0.3 mm的不锈钢管。连接管的两端均有空心螺钉及密封用压环。在接管时一定要设法降低柱外死体积。连接管通过空心螺钉、压环后尽量用力插到底，然后顺时针拧紧空心螺钉，直到拧不动为止。 5 液相色谱柱的使用： 色谱柱在使用前，最好进行柱的性能测试，并将结果保存起来，作为今后评价柱性能变化的参考。但要注意：柱性能可能由于所使用的样品、流动相、柱温等条件的差异而有所不同；另外，在做柱性能测试时是按照色谱柱出厂报告中的条件进行(出厂测试所使用的条件是最佳条件)，只有这样，测得的结果才有可比性。 5.1样品的前处理： 5.1.1最好使用流动相溶解样品。 5.1.2使用予处理柱除去样品中的强极性或与柱填料产生不可逆吸附的杂质。 5.1.3使用0.45 μm的过滤膜过滤除去微粒杂质。 5.2 流动相的配制： 液相色谱是样品组分在柱填料与流动相之间质量交换而达到分离的目的，因此要求流动相具备以下的特点： 5.2.1流动相对样品具有一定的溶解能力，保证样品组分不会沉淀在柱中(或长时间保留在柱中)。
分析化学实验报告 实验名称：反相高效液相色谱法测定雪碧中的苯甲酸 专业：化学教育 班级：11化学班 姓名： 指导教师：郭老师 日期：2013.9.7
一、实验目的 1、学习高效液相色谱仪的操作。 2、了解高效液相色谱法测定苯甲酸的基本原理。 3、掌握高效液相色谱法进行定性及定量分析的基本方法。 一、实验原理 苯甲酸为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶，具有苯或甲醛的臭味。熔点122.13℃，沸点249℃，相对密度1.2659（15/4℃）。在100℃时迅速升华，它的蒸气有很强的刺激性，吸入后易引起咳嗽。微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯甲酸是弱酸，比脂肪酸强。苯甲酸是重要的酸型食品防腐剂。在酸性条件下，对霉菌、酵母和细菌均有抑制作用，但对产酸菌作用较弱。抑菌的最适pH值为2.5～4.0，一般以低于pH值4.5～5.0为宜。在食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁，最大使用量不得超过2.0g/kg；在果酱(不包括罐头)、果汁(味)型饮料、酱油、食醋中最大使用量1.0g/kg；在软糖、葡萄酒、果酒中最大使用量0.8g/kg；在低盐酱菜、酱类、蜜饯，最大使用量0.5g/kg；在碳酸饮料中最大使用量0.2g/kg。 用高效液相色谱法将饮料中的苯甲酸与其它组分（如：柠檬酸（钠）、蔗糖等）分离后，将已配制的浓度不同的苯甲酸标准溶液进入色谱系统。如流动相流速和泵的压力在整个实验过程中是恒定的，测定它们在色谱图上的保留时间t R和峰面积A后，可直接用t R定性，用峰面积A作为定量测定的参数，采用工作曲线法（即外标法）测定饮料中的苯甲酸含量。 三、仪器和试剂 1、Agilent 1220高效液相色谱仪。 2、色谱柱：Kromasil C18，5μ 150×4.6mm。 3、流动相：75%甲醇（色谱纯）+25%PH=3.3的磷酸缓冲溶液（过三次）。 4、苯甲酸标准贮备溶液：准确称取0.0109g含量99.5%苯甲酸，用过三次的蒸馏水溶解，定量至50mL容量瓶中，并稀释至刻度。标样浓度217μg·mL-1。 4、测饮料试液：雪碧 四、实验内容
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
正相色谱 液-液色谱有正相和反相之分。如果采用极性固定相和相对非极性流动相，就称为正相；如果采用相对非极性固定相和极性流动相，则称为反相。由于极性化合物更容易被极性固定相所保留，所以正相液-液色谱系统一般可用于分离极性化合物。相反，反相液-液色谱系统一般可用于分离非极性或弱极性化合物。正相色谱的流出顺序是极性小的先流出，极性大的后流出；反相色谱的流出顺序正好相反。另外，其他有些色谱如柱色谱也有正反相之分。 正反相色谱区别： 色谱柱的安装： 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、检测器之间的连接管路内径尽可能使用内径较小的管线，同时控制进样器、色谱柱和检测器之间连接管线的长度。安装色谱柱之前，确认流路系统中的溶剂是否正常。对分析较复杂的样品建议安装保护柱。 2、为了使色谱柱与仪器系统达最佳的连接效果，应尽量使用与色谱柱接口相匹配的螺帽和锥形接头，如原来的接头长期匹配其他类型的色谱柱，建议在连接新色谱柱前应检查匹配情况，避免造成色谱柱的损坏或因色谱柱不匹配造成的漏液。 3、使用PEEK 材料的通用接头，只需用手拧紧不需要特定扳手，使用压力为5000psi；使用温度不得超过100℃。 流动相平衡： 1、在进行样品检测前，至少使用20倍柱体积流动相使色谱柱充分平衡。流动相一定要使用色谱级别的溶剂。如使用水相的缓冲液应当天配制以保持新鲜避免细菌产生。 2、流动相使用前需用微孔滤膜过滤,消除流动相中颗粒对色谱系统和色谱柱的损坏。缓冲液与其他流动相混合后应重新过滤避免溶解度变化造成产生新的沉淀。不应使用纯水作为流动相冲洗C18色谱柱，以免柱性能损坏（添加5％的有机溶剂冲洗色谱柱，同时可以达到对缓冲盐清洗的作用。还可以使色谱柱更容易平衡）。 3、流动相需脱气后使用，可避免因气泡导致的泵和检测器的工作不正常。如果测试时使用的流动相与色谱柱保存使用的流动相有较大区别，应该使用过度分布的形式进行平衡。避免由于流动相的突然变化造成柱压增加过大或流动相缓冲盐结晶造成对色谱柱和仪器系统的损坏。正相色谱柱比反相色谱柱需要更长的平衡时间。 样品制备与操作： 1、样品应当尽可能溶解在能与流动相相互溶的溶剂中。除特殊指明外，如使用强溶剂溶解样品柱子的分辨率将可能降低。
反相高效液相色谱法 鬼针草为菊科植物鬼针草属多种植物的全草，药材资源丰富，广泛分 布于热带及温带地区，遍布全国各地，极易采集。根据文献报道，鬼 针草属多种植物含有槲皮素成分［1］；槲皮素具有抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、镇痛、抗血小板聚集、扩张冠状动脉等作用［2～4］。《中国药典》尚未收载鬼针草药材的质量标准。《贵州中药材标准》 收载三叶鬼针草BidenspoilsaL.、鬼针草BidensbipinataLinn.的干 燥全草，《湖南中药材标准》收载三叶鬼针草BidenspoilsaL.的干燥 地上部分，《甘肃中药材标准》1995年收载鬼针草BidensbipinataLinn.，《广西中药材标准》1990年收载三叶鬼针草BidenspoilsaL.、白花鬼针草BidenspoilsaL.var.radiataSch.-Bip. 的干燥全草，河南中药材标准1991年收载三叶鬼针草BidenspoilsaL.、鬼针草BidensbipinataLinn.、金盏银盘 Bidensbiternata(Lour.)Merr.EtSherff.的干燥全草，《上海中药材 标准》收载鬼针草BidensbipinataLinn.（婆婆针）的干燥地上部分［5］。从国内地方标准收载情况能够看出全国各地均有广泛的应用， 入药部位为全草或地上部分，本实验拟采用RP-HPLC法建立鬼针草属 药材中槲皮素的含量测定方法并比较鬼针草不同药用部位和不同种中 槲皮素的含量，为该类药材的传统入药部位是否准确和质量评价提供 参考依据。 1仪器与材料 美国waters2695高效液相色谱仪，VWD检测器；鬼针草采自云南红河州、广西，经刘圆副教授和戴斌教授鉴定为菊科鬼针草属植物狼杷草BidenstriparticaLinn.，白花鬼针草 BidenspilosaL.var.ratiataSch-Bip.，婆婆针BidensbipinataLinn.，三叶鬼针草BidenspilosaLinn.的干燥全草；槲皮素（批号081-9304，中国药品生物制品检定所，含量测定用）；甲醇为色谱纯；水为二次 重蒸水；其余试剂均为分析纯。
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。
液相色谱仪正相与反相区别在液相色谱仪分析中，根据流动相和固定相相对极性的不同，可分为正相色谱和反相色谱。所谓正相色谱是指固定相极性大于流动相极性的情况，反之，固定相的极性小于流动相的极性，则称为反相色谱。 正相色谱与反相色谱的区别是什么呢？由于极性化合物更容易被极性固定相所保留，所以正相色谱系统一般适用于分离极性化合物，极性小的组分先流出。相反，反相色谱系统一般适用于分离非极性或弱极性化合物，极性大的组分先流出。因此在应用上，正相色谱用于分离极性较大的物质，如蛋白质、生物碱等。反相色谱多用于分离极性较小的物质，在流动相的选择上，反相色谱的优势更大，在实际工作中反相色谱的应用更为广泛。 正相色谱用的固定相通常为硅胶，以及其他具有极性官能团，如胺基团和氰基团的键合相填料。由于硅胶表面的硅羟基或其他团的极性较强，因此，分离的次序是依据样品中的各组份的极性大小，即极性弱的组份最先被冲洗出色谱柱。 反相色谱填料常是以硅胶为基础，表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相。反相色色谱所使用的流动相极性较强，通常为水，缓冲液与甲醇，已腈等混合物。样品流出色谱柱的顺序是极性较强组合最先被冲出，而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留。常用的反相填料有C18、C8、C4、C6H5等。 反相液相色谱柱效高、分离能力强、保留机理清楚，是液相色谱分离模式中使用最为广泛的一种，对于生物大分子、蛋白质及酶的分离分析，反相液相色谱正受到越来越多的关注．反相色谱法是以表面非极性载体为固定相，以比固定相极性强的溶剂为流动相的一种液相色谱分离模式．反相色谱固定相大多是硅胶表面键合疏水基团，基于样品中的不同组分和疏水基团之间疏水作用的不同而分离．在生物大分子分离中，多采用离子强度较低的酸性水溶液，添加一定量乙腈、异丙醇或甲醇等与水互溶的有机溶剂作流动相．普通的反相色谱固定相和孔径大于300?的硅胶键合烷基固定相应用较为普遍，聚合物基质的反相色谱固定相也有较多应用． 在分析实验中需将反相色谱切换正相色谱的方法如下： 1、先将色谱柱用相应的溶剂冲洗干净，然后将色谱柱拆下来密封保存。用双通将进样器与检测器连接； 2、将贮液瓶内装入300ml的二次蒸馏水，将流速渐次提高到2.0ml/min冲洗系统1.5h。注意观察泵压； 3、将流速渐次降到0ml/min，把二次蒸馏水更换为甲醇，将流速渐次提高到2.0ml/min冲洗系统1h； 4、用同样的方法将甲醇更换为异丙醇、四氢呋喃，各冲系统1h； 5、最后将四氢呋喃更换为预先配制好的流动相冲系统1h，同时将柱塞杆清洗系统内的10%异丙醇更换为流动相，保持50-60滴/min的速度清洗柱塞杆。再将双通更换为正相色谱柱，待液相色谱仪色谱柱平衡好以后就可分析样品了。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
现代高效液相色谱中，分离效果好坏的一个重要指标是色谱填料的选择。但是色谱填料的选择范围很宽，因此，要做合适的选择，必须对此有一定的认识和了解。 一、硅胶基质填料 1、正相色谱正相色谱用的固定相通常为硅胶（Silica）以及其他具有极性官能团胺基团，如（NH2，APS）和氰基团（CN，CPS）的键合相填料。 由于硅胶表面的硅羟基（SiOH）或其他极性基团极性较强，因此，分离的次序是依据样品中各组分的极性大小，即极性较弱的组份最先被冲洗出色谱柱。正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低，如正已烷（Hexane），氯仿（Chloroform），二氯甲烷（Methylene Chloride）等。 2、反向色谱反向色谱用的填料常是以硅胶为基质，表面键合有极性相对较弱官能团的键合相。反向色谱所使用的流动相极性较强，通常为水、缓冲液与甲醇、乙腈等的混合物。样品流出色谱柱的顺序是极性较强的组分最先被冲洗出，而极性弱的组分会在色谱柱上有更强的保留。 常用的反向填料有：C18（ODS）、C8（MOS）、C4（Butyl）、C6H5（Phenyl）等。 二、聚合物填料聚合物填料多为聚苯乙烯—二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂等，其重要优点是在PH值为1—14均可使用。相对于硅胶基质的C18填料，这类填料具有更强的疏水性；大孔的聚合物对蛋白质等样品的分离非常有效。现有的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料，色谱柱柱效较低。 三、其它无机填料其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化由于其特殊的性质，一般仅限于特殊的用途。如，石墨化碳黑正逐渐成为反向色谱柱填料。这种填料的分离不同于硅胶基质烷基键合相，石墨化碳的表面即是保留的基础，不再需其它的表面改性。该柱填料一般比烷基键合相硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强。石墨化碳可用于分离某些几何异构体，由于在HPLC流动相中不会被溶解，这类柱可在任何PH与温度下使用。氧化铝也可以用于HPLC。氧化铝微粒刚性强，可制成稳定的色谱柱柱床，其优点是可以在PH高达12的流动相中使用。但由于氧化铝与碱性化合物的作用也很强，应用范围受到一定限制，所以未能广泛应用。新型色谱氧化锆基质填料也可用于HPLC。商品化的只有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱，应用PH1-14，温度可达100℃。由于氧化锆填料是最近几年才开始研究，加之面临的实验难度，其重要用途与优势尚在进行之中。 怎样选择填料粒度目前，商品化的色谱填料粒度从1um到超过30um均有销售，而目前分析分离主要用3和5um填料进行。填料的粒度主要影响填充柱的两个参数，即柱效和背压。粒度越小，柱压越大，柱压的增加限制了粒度小于3um的填料应用。在相同选择性条件下，提高柱效可提高分离度，但不是唯一的因素。如果固定相选择是正确，但是分离度不够，那么选用更小的粒度的填料是很有用的。3um填料填充柱的柱效比相同条件下的5um 填料的柱效提高近30%；然而，3um的色谱柱的背压却是5um的2倍。与此同时，柱效提高意味着在相同条件下可以选用更短的色谱柱，即相同的塔板数或分离能力，但是柱长更短，以缩短分析时间。另外，可以采用低粘度的溶剂做流动相或增加色谱柱的使用温度，比如用乙腈代替甲醇，以降低色谱柱的压力。 色谱柱维护 防止色谱柱堵塞
反相高效液相色谱法测定化妆品中的24种防腐剂 建立了同时检测化妆品中24种防腐剂含量的反相高效液相色谱法（RP2HPLC）。采用KromasilC18（4.6mm×250mm，5μm）色谱柱，以磷酸盐缓冲溶液（pH=4.26）为流动相，梯度洗脱。样品经甲醇超声提取，然后采用RP2HPLC2二极管阵列检测法测定，对样品前处理和色谱条件进行研究和优化。 1引言化妆品中的防腐剂是为了使化妆品在生产、使用和保存过程中免受微生物污染的一类化妆品添加剂。但大多数防腐剂对人的皮肤会产生不同程度的刺激。因此，化妆品中防腐剂的用量必须以安全性作为前提。我国《化妆品卫生规范》对化妆品中防腐剂的使用浓度和范围做了相关的规定。目前，国内外对化妆品中防腐剂的测定一般多采用高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱质谱法、胶束电动色谱法、毛细管电泳法和伏安法等，而同时测定的防腐剂一般仅为4～8种，最多可同时测定18种，采用的方法均为气相色谱-质谱法。 本实验研究了化妆品中的24种常用防腐剂的样品前处理方法和HPLC分离条件，建立了化妆品中24种常用防腐剂同时检测的HPLC法。结果表明，本方法简便、快速、准确，应用于实际化妆品中防腐剂的测定，结果满意。 2实验部分2.1仪器与试剂高效液相色谱仪（美国Agilent1100系列），由四元低压泵、柱温箱、二极管阵列检测器及自动进样器组成；KQ-600型超声波清洗仪器（昆山市超声仪器有限公司）。 对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、水杨酸、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、苯甲醇、苯氧基乙醇、4-氯-3-甲苯酚、三氯生及三氯卡班（Sigma公司）；苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸苯酯及溴硝丙醇（AcrosOrgnics公司）；2，4-二氯-3，5-二甲酚、对羟基苯甲酸异丙酯、2-苯酚、4-氯-3，5-二甲酚、对羟基苯甲酸异丁酯及2-苄基-4-氯酚（东京化成工业株式会社）；苯甲酸、山梨酸（国家标准物质中心）。乙腈为色谱纯，甲醇为优级纯；无水乙醇、四氢呋喃等试剂均为国产分析纯；Millipore超纯水。 2.2标准品混合溶液和供试品溶液的制备分别准确称取一定量的24种防腐剂标准品，用甲醇溶液定容，配制成2g/L的标准储备液。分别移取一定体积的上述标准储备液至100mL 容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配成混合标准储备液。准确称取化妆品0.2g（精确到0.001g）于50mL锥形瓶中，加入10mL甲醇，超声提取30min，取部分溶液放入离心管中，在离心机上以5000r/min高速离心10min后，取上清液经0.22μm滤膜过滤，滤液供RP-HPLC检测。 2.3色谱条件色谱柱：伊利特KromasilC18色谱柱（4.6mm×250mm，5μm）；流动相：A.甲醇，B.0.025mol/LNaH2PO4溶液，pH4.26。线性梯度洗脱条件见表1。流速：1.0mL/min；柱温：25℃；检测波长：程序可变波长扫描；进样量：10μL。 3结果与讨论3.1流动相的选择3.1.1缓冲溶液pH的选择在24种防腐剂中，受pH影响的只有苯甲酸、山梨酸和水杨酸。因此，着重考察了不同pH值（2.5～5.5）对以上3种酸分离情况的影响。发现在pH4.26时，苯甲酸、山梨酸和水杨酸能与溴硝丙醇、苯甲醇、苯氧基乙醇和对羟基苯甲酸甲酯达到很好的分离，峰形良好。 3.1.2NaH2PO4浓度的选择在考察了0.01、0.025和0.05mol/LNaH2PO4溶液对分离的影响后，发现0.025mol/LNaH2PO4可达到较好的分离，且峰形良好。 3.2检测波长的选择通过全波长扫描可得到24种物质各自的吸收图谱。综合各物质在不同波长下的响应值和不同波长对基线的影响，最终确定采用程序可变波长进行扫描，即根据不同组分的出峰顺序，在不同时间段，分别用各组分的最佳吸收波长进行检测，从而提高检测的灵敏度，达到最佳的扫描效果。