高效液相色谱柱的选择
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Waters高效液相色谱柱简单介绍与选择2016-04-25 Bruce Lee生产高效液相色谱柱的厂家有很多,如Waters,Agilent,Phenomenex,Shimadzu,Thermo等,每家供应商又生产多个系列,导致市场上的液相色谱柱的可选择性极强。
目前实验室以及公司,企业使用最多的是Waters以及Agilent所生产的RP液相色谱柱。
Waters主要有Symmetry,Sunfire,XTerra,XBridge,XSelect,CORTECS以及Atlantis系列等,其详细分类以及键合相如下。
Figure 1 Waters Symmetry column familyFigure 2 Waters Sunfire column familySymmetry与Sunfire系列色谱柱使用高纯度硅胶(B型)作为固定相基质,摒除金属离子杂质对固定相Si-O键的促进水解作用,此外由于金属离子含量特别低,在对其表面键合选择性烃基或内嵌极性官能团烃基时,可通过配体添加量控制硅胶表面键合相的多少,因此其最大特点在于批次之间的重现性。
两个系列均采用封端技术,Sunfire C8与C18表面载碳量分别为12%和16%;SymmetryC8与C18载碳量均为12%,因此两个系列的C8色谱柱对于分析物的保留能力上没有本质的区别,而Sunfire C18色谱柱则相比Symmetry C18色谱柱,对于非极性比较大的分析物具有更强一些的保留能力,当然对于有机相的最低比例也相对比较高一些。
Symmetry C8 Prep与C18 Prep色谱柱的填料粒径为7 um,其设计用途为制备;Symmetry300 C18(孔径300埃,载碳量8.5%)与Symmetry300 C4(孔径300埃,载碳量2.8%)则是为生物大分子多肽以及蛋白质的分离,分析而设计。
Symmetry Shield RP 18内嵌极性官能团色谱柱,由于在靠近硅胶表面的极性官能团的存在,增加了硅胶表面的水分子浓度,改善了与水之间的浸润状况;因此可以允许使用极高水相作为分离,分析条件,而不会出现孔隙内去湿现象,对于分析碱性等大极性分析物而言,减少其保留能力,改善峰形,具有很高的方法重现性。
液相色谱柱几个参数的定义液相色谱(Liquid Chromatography,LC)是一种将液体作为流动相进行分离、净化、分析和鉴定样品中化学成分的方法。
液相色谱柱是液相色谱中的核心部件,它通过填充不同类型和性质的固体填料,使样品溶液在流动相作用下发生分离。
液相色谱柱的参数对于分离效果、分离速度和分离选择性等方面都产生重要影响,下面将介绍几个重要的液相色谱柱参数的定义。
1. 柱型(Column Type):柱型是指液相色谱柱填料的物理形态,包括管状柱、开管状柱、管束柱等。
不同类型的柱具有不同的优缺点,如管状柱具有高分离效果和分辨率,但样品容量较小;开管状柱则具有较大的样品容量,适合分离复杂样品。
2. 柱长度(Column Length):柱长度是指填充物所占据的柱体长度,通常用毫米(mm)表示。
柱长的选择与实验要求有关,一般柱长越长,分离效果越好,但分离时间也相应增加。
柱长的选择还取决于仪器的型号和分析要求。
3. 内径(Inner Diameter):内径是液相色谱柱内部流通通道的直径,通常用毫米(mm)表示。
较小直径的柱内液流速度快,分离效果好,但柱内压力较高,适用于高效液相色谱;较大直径的柱则适用于制备液相色谱。
4. 填料(Stationary Phase):填料是液相色谱柱中的固体物质,用于将样品分离。
填料可以是无机或有机颗粒,也可以是化学修饰后的硅胶、高效液相填料等。
填料的选择取决于样品的性质和分析要求,不同填料具有不同的静相亲水性、反相亲水性等物化特性。
5. 粒径(Particle Size):粒径是填料表面质量的衡量指标,即填料颗粒的直径。
粒径直接影响分离效果和柱压,通常用微米(μm)表示。
较小的粒径有更大的表面积,提供更好的分离效果,但柱压也相应增加,适用于高效液相色谱;较大的粒径则用于制备液相色谱。
6. 球形度(Sphericity):球形度是填料颗粒外形的一个参数,它形容填料颗粒的形态规则程度,通常用于判断填料的质量和性能。
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安捷伦的色谱柱的介绍及选择安捷伦(Agilent)是一家全球领先的科学仪器和化学分析解决方案提供商,其色谱柱产品在色谱分析领域具有广泛的应用和卓越的性能。
在选择安捷伦色谱柱时,需要考虑样品类型、分析目标、分析条件和仪器兼容性等因素。
本文将详细介绍安捷伦色谱柱的特点、类型和选择要点,以帮助读者更好地了解和选择适合自己实验需求的色谱柱。
安捷伦色谱柱主要有液相色谱柱和气相色谱柱两大类,涵盖了分子筛柱、反相柱、离子交换柱、氨基酸柱等各种类型。
以下是对其中一些常用色谱柱类型的详细介绍:1.反相柱(C18、C8等):反相柱是液相色谱柱中应用广泛的类型之一,它的固定相通常是疏水性的烷基链(如C18、C8等),适用于非极性或弱极性化合物的分离。
安捷伦的反相柱具有较高的分离效果和使用寿命,能够提供良好的保留和分辨能力。
2.离子交换柱:离子交换柱可以根据溶液中离子的电荷和大小进行选择,可分为阳离子交换柱和阴离子交换柱。
它们广泛应用于药物分析、环境分析和生物样品分析等领域。
安捷伦的离子交换柱具有良好的耐酸碱性和高分辨能力,可有效分离带电离子和无机离子。
3.氨基酸柱:氨基酸柱是一类特殊的反相柱,其固定相是在C18固定相的基础上修饰上了特殊的萘乙酰氨基酸萃取相。
这种柱材具有特异性和选择性,特别适用于氨基酸的分离和分析。
4.手性柱:手性柱是用于分离和分析具有镜像异构体的化合物。
安捷伦色谱柱的手性柱具有优良的立体选择性和分离能力,适用于手性药物、香精香料、农药等领域的研究。
在选择安捷伦色谱柱时,需要综合考虑以下几个方面:1.样品特性和分析目标:根据样品的性质和分析目标确定使用的色谱柱类型。
如反相柱适合非极性和弱极性化合物的分离,离子交换柱适用于阳离子和阴离子的分析。
2.分析条件和分离效果:考虑分析条件(如流速、温度等)对色谱柱性能的影响。
根据分析条件来选择具有适当相容性和稳定性的柱材。
3.样品矩阵和交叉污染:如果样品矩阵复杂或存在交叉污染问题,可以选择具有更好选择性和保持高分辨能力的色谱柱。
超高效液相色谱柱长度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:超高效液相色谱(UHPLC)是一种高效的色谱技术,能够在较短的时间内分离出复杂混合物中的化合物。
在UHPLC中,色谱柱的长度是一个重要参数,它会直接影响到分析的分辨率、灵敏度和分离速度。
本文将介绍关于超高效液相色谱柱长度的一些重要知识。
色谱柱的长度对于分离的分辨率具有很大的影响。
色谱柱的长度越长,样品在色谱柱中的分布时间也就越长,这样就有更多的时间来实现化合物之间的有效分离。
较长的色谱柱可以提高分析的分辨率,使得分析结果更加准确和可靠。
在实际应用中,如果需要对复杂混合物进行细致的分析,可以选择较长的色谱柱以获得更好的分辨率。
色谱柱的长度还会影响到分离的速度。
较长的色谱柱会增加分析的时间,从而降低分离的速度。
在一定程度上,为了获得更好的分辨率和灵敏度,可能需要牺牲一部分分离的速度。
在选择色谱柱的长度时,需要考虑到分析的要求和时间成本之间的平衡。
在实际应用中,根据具体的分析需求和样品性质,可以选择合适长度的色谱柱。
一般来说,对于简单的样品,可以选择较短的色谱柱以提高分析的速度;而对于复杂的样品,可以选择较长的色谱柱以获得更好的分辨率和灵敏度。
色谱柱的长度是影响UHPLC分析性能的重要参数之一。
在实际应用中,需要根据具体的实验要求和样品性质来选择合适长度的色谱柱,以获得最佳的分析结果。
希望通过本文的介绍,读者对超高效液相色谱柱长度有更深入的了解,并能够在实验中更加灵活地选择适合的色谱柱长度。
第二篇示例:超高效液相色谱(UHPLC)是一种高效、快速的色谱分析技术,其已被广泛应用于药物研发、环境监测、食品安全等领域。
而在UHPLC 中,色谱柱的长度是影响分离效果和分析速度的重要因素之一。
本文将从色谱柱长度对分离效果的影响、选择色谱柱长度的原则以及常见的超高效液相色谱柱长度等方面展开讨论。
1. 色谱柱长度对分离效果的影响色谱柱长度是影响分离效果的重要因素之一,一般情况下,色谱柱长度越长,分离效果越好。
如何选择色谱柱,比较一下C-18及C-8柱的硅烷基质C-18和C-8硅烷色谱柱是高效液相色谱(HPLC)中最常使用的色谱柱,而且,在美国市场上有多于100种C-18和C-8色谱柱出售。
面对这么多可供选择的色谱柱,分析工作者很难从中选出适当的色谱柱来具体使用,同时更难选择出一根合适的替换柱。
对于非极性样品(如小分子芳烃)或弱极性样品(如对羟基苯甲酸酯),C-18和C-8色谱柱是最容易选择的。
对于这类样品,色谱柱之间的主要差异在于保留因子(k);而在选择性方面却只有微小的差异。
但对于极性和中等极性样品色谱柱的选择却相当困难。
例如含氨基或酸性基团的药物化合物。
分析工作者会发现极性样品在保留时间、选择性和峰形都有很大的差别。
色谱柱的选择性和峰形受到担体硅胶的影响远大于键合相的影响。
另外,有研究报道在反相色谱中表面硅烷醇、硅酸及金属杂质的影响。
在特殊情况下,选择性的差异可由填料制备时使用的键合过程决定的。
通常情况下,色谱工作者选择HPLC色谱柱是通过比较由色谱柱供应商所提供的填料介质的规格来决定的。
这些规格内容包括:表面积、末端封尾、含碳量、颗粒形状、颗粒尺寸、孔径、孔容积、装填密度和键合度。
含碳量和键合度仅由色谱制造商提供,没有这些规格使用者不可能计算出碳的克数,也不可能计算出一根色谱柱中键合相的微分子数。
分析工作者可使用这两个数据来估计一根色谱柱的疏水性质。
然而,即使制造商提供所有上述规格数据,使用者也不可能精确地预测出色谱柱对含有极性官能团的化合物的选择性。
由于色谱的保留时间是基于分析物和填充基质之间许多微妙的相互作用,我们建议使用混合物测试来比较填充基质的规格与性能。
Engelhardt 和他的同伴回顾了硅烷反相色谱的特性,并且提出用溶解物试验来描述固定相的疏水性和亲硅基醇特性。
另外有一些人也改进了测试条件和方法来解释那些色谱数据,但他们只测试了很少的商品色谱柱,并且在他们的测试混合物中没有羧酸。
HPLC色谱柱一、色谱分离模式——正相、反相、离子交换、离子抑制、亲水作用正相色谱是色谱的经典形式,使用极性固定相和非极性流动相。
洗脱物通过其极性基团和固定相上的极性基团作用被保留。
这种应用,经典的是使用未键合的硅胶和氧化铝,但现在使用的极性键合相有以下优点:键合相平衡快,对流动相中微量的水不敏感,和产生不同的选择性。
二醇基键合相比纯硅胶极性小,平衡速度快;氰基键合相是保留能力最小的正相吸附剂;氨基键合相适宜分离芳香族碳氢化合物反相色谱已成为最流行的色谱分离模式。
反相色谱中,固定相非极性,流动相极性。
典型的流动相一般是水或水系缓冲液与甲醇、乙腈或四氢呋喃的混合物。
典型的固定相是用脂肪烃硅完化的硅胶键合相,其它用于反相色谱的基质有石墨化碳和苯乙烯-二乙烯苯基质。
反相色谱的性能还受残留的硅醇基的活性的影响。
硅醇基与洗脱物的极性基团作用。
因此,根据硅醇基的活性不同,填料显示出不同的选择性。
而且,常能观察到碱性物质在硅醇基活性高的填料上产生拖尾峰。
修饰硅醇基活性的一个办法是封端,即用硅烷化试剂把硅醇基转变成三甲基甲硅烷基基团。
不过,即使是作了封端,基质表面的硅醇基密度还是比键合配基的密度大。
硅醇基的活性也和硅胶的预处理(基质灭活)、硅胶纯度有关。
碱性分析物的色谱分析推荐使用高纯度硅胶基质、充分封端的键合相。
未封端的填料在许多应用中有可以获得不同选择性的优点。
使用带有离子电荷的固定相,使根据洗脱物电荷进行分离成为可能。
对于硅胶基质的离子交换填料,离子基团通过标准的硅烷化技术键合到硅胶表面。
对于聚合物基质的离子交换填料,离子交换基团分布于交联聚合物的整体(through the matrix)。
有四种离子交换填料:强/弱阳离子交换填料和强/弱离子交换填料。
弱离子交换填料的特征是电量与pH值有函数关系。
以羧酸基为功能基的离子交换剂是弱阳离子交换剂的代表。
弱阴离子交换剂由一级、二级、三级铵为功能基。
大部分强离子交换剂的电荷与pH值无关。
常用色谱柱简介气相色谱毛细柱(键合,聚二甲基硅氧烷)HP-1,DB-1,P-1,CP-SIL5CB,Ultra-1,007-1,RTx-1,AT-1类似固定相:SE-30,SP-2100,OV-1,OV-101,使用温度:-60℃-320℃应用范围:烷烃,芳烃,多环芳烃,醇,酚,酮,酯,醛,胺,卤代烃,吡啶,糖衍生物,氨基酸衍生物,维生素衍生物,镇痛药,农药,溶剂,胆固SPB-50型中等极性柱醇,香料,咖啡,食品添加剂等。
(键合, 50%二苯基,50%二甲基聚硅氧烷)对照品牌:HP-50,HP-17,DB-17,RTx-50,AT-50 SPB-5型弱极性柱类似固定相:OV-17, SP-2250,使用温度:30℃-310℃(键合,5%苯基,95%甲基聚硅氧烷)应用范围:烷烃,低沸点芳烃,多环芳烃,醇,甘对照品牌:HP-5,DB-5,BP-5,CP-SIL 8CB,油三酸酯,喹啉,卤素化合物,香料,农药,酯,Ultra-2, ,RTx-5,AT-5镇痛药,除草剂等。
类似固定相:SE-54,SE-52,OV-73 使用温度:-60℃-320℃PTE-5,PTE-5QTM型弱极性柱应用范围:烷基苯,多环芳烃,醇,酚,酮,脂肪(MS专用柱,键合,5%苯基,95%甲基聚硅氧烷)酸酯,苯二甲酸酯,硝基芳烃,芳胺,烷基胺,联对照品牌:HP-5 MS,DB-5 MS, DB-5.625,XTI-5,苯胺,卤代烃,多氯联苯,,糖类衍生物,维生素衍BPX625,半挥发污染物分析柱(US EPA方法525,生物,有机酸,镇痛药,农药,抗组胺药,溶剂,625.5,625)生物碱,防腐剂,香料等。
类似固定相:SE-54,SE-52 使用温度:-60℃-320℃应用范围:多氯联苯,胺,有机磷,有机氯农药,SUPELCOWAX 10型极性柱含氯除草剂,酚,苯胺,香料等。
(键合,聚乙二醇二万)对照品牌:HP-Wax,DB-Wax,BP-20,CP-Wax 52CB,SPB-1701型中等极性柱HP-INNO Wax,AT-Wax(键合, 14%氰丙基,86%二甲基聚硅氧烷)类似固定相:PEG-20M, CARBOWAX-20M,使用温对照品牌:HP-1701,DB-1701,RTx-1701,AT-1701,度:35℃-280℃BP-10,CPSil19CB应用范围:低沸点芳烃,醇,酮,酸,酯,醛,醚,类似固定相:OV-1701,SP-2250 使用温度:室温-280乙二醇,丙二醇,甘油,吡啶,胺,亚硝胺,卤代℃烃,胆汁酸衍生物,冰片,薄荷,精油,香料,酒,应用范围:醇,卤素化合物,有机氯农药,酸性药苯乙烯,茶,溶剂等。
高效液相色谱柱大致可分为五类:一、高效反相液相色谱柱以C18为代表的高效反相液相色谱柱•直被描述为药物发现、开发、方法验证(ValidatiOn)的心脏!高效反相液相色谱柱也极其广泛应用在药物代谢及动力学、生命科学、医疗健康、生物分析检测、毒品和兴奋剂检测、食品安全分析、环境分析、军事、国土安全等领域!高效反相液相色谱制备柱也是最重要的分离纯化技术之一!无论是过去,现在和可预见的未来,以球形B型硅胶(5Um或3um)为材料骨架的高效反相液相色谱柱在实际应用中永远占有统治地位!常规HPLC方法的开发几乎总是从C18作为出发点,反相色谱占了80%以上的应用。
过去数十年来,无数努力集注于:1)改善硅胶的品质,优化键合化学;2)开发新颖的材料骨架替代硅胶。
十多年前,使用有机硅材料取代无机硅材料作为起始原料生产球形硅胶代表一个划时代的革命!生产的球形硅胶命名为B型球形硅胶。
无机A型硅胶重金属含量很高,硅胶表面若干位置严重酸化及螯合效应等导致许多碱性化合物回收率低。
球形B型硅胶重金属含量很低,在非常大的程度上消除了A型无机硅胶表面若干位置严重酸化及螯合效应等问题。
用B型球形硅胶合成高效液相色谱填料,导致高效液相色谱柱产品质量有质的飞跃!然而,另一方面,基于客户的大量反馈和我们对几乎所有色谱厂商产品的评估,我们相信键合化学问题没有获得很好的解决。
具体体现在:(1)“纯粹”反相机理的键合相例如C18和C8市场上仍然是单功能,三功能和聚合物键合相”鱼目混杂(2)键合相封端问题没有获得很好的解决,•直是困扰色谱领域最大的问题!迄今为止全部的尝试只获得有限的成功。
(3)极性嵌入式(PolarCmbCddCd)键合相极性嵌入式(PoIarCmbCdded)键合相是C18高效反相液相色谱"卫星群”中最重要的产品,是C18和C8键合相最重要的补充。
极性嵌入式(POIarembedded)键合相起源于SupelcoABZ o SupelcoABZ的键合方法是用aminopropyl键合相和长链按酸缩合反应形成一个C16酰胺。
hplc药物浓度检测步骤
HPLC(高效液相色谱)是一种常用的药物浓度检测技术,其步骤如下:
1. 样品制备:根据药物特性选择合适的样品制备方法,例如萃取、稀释等。
确保样品是可用于HPLC分析的合适溶液。
2. 色谱柱选择:根据药物的化学性质和分离要求选择合适的色谱柱,比如反相色谱柱、离子交换色谱柱等。
3. 准备移动相:根据药物特性和色谱柱的要求,准备合适的移动相,通常是一个有机溶剂和缓冲盐溶液的混合物。
4. 样品进样:将经过制备的样品注射到色谱柱中。
通常使用自动进样器来控制进样量和重现性。
5. 色谱条件设置:根据需要,设置适当的色谱条件,如流速、梯度程序、温度等。
6. 柱温控制:根据样品的性质和分析要求,设置适当的柱温。
7. 检测器选择:根据药物的特性选择合适的检测器,常用的有紫外-可见光检测器、荧光检测器等。
8. 数据采集和分析:通过连接到色谱仪的数据处理软件,采集和分析色谱图,获取药物的峰面积或峰高度。
9. 定量计算:根据标准曲线,计算药物浓度。
通常使用内标法或外标法进行定量。
10. 结果报告:将测得的药物浓度结果进行整理、分析和报告,评估样品的合格性和适用性。
注意:以上步骤只是一般的HPLC药物浓度检测步骤,具体
操作可能会因药物的特性、分析目的和仪器设备的不同而有所不同。
Agilent LC colmns 1提高分离速度,节约分析成本安捷伦液相色谱柱介绍与选择OUTLINE安捷伦液相色谱柱介绍及选择建议如何提高液相色谱分离效率安捷伦新一代常规分析柱Agilent LC colmns2Agilent LC colmns 3常规分析柱Zorbax Eclipse Plus 柱Zorbax Eclipse XDB Zorbax Stable Bond 柱Zorbax Extend C18柱Zorbax Bonus-RP 柱Zorbax SB-Aq 柱Zorbax RX HPLC 柱原先的Zorbax ODS 柱Zorbax 正相柱其他Zorbax 柱生化分析柱Zorbax 300 SB 柱Zorbax 300Extend 柱Zorbax Poroshell 柱Zorbax Eclipse AAA 柱Zorbax GF-250/450 凝胶柱Zorbax Oligo HPLC 柱Zorbax SAX 和SCX 柱MARSmRP column高通量和LC/MS 柱Zorbax 高通量柱,LC/MS 色谱柱Zorbax 快速分离柱Zorbax 快速分离高通量柱Zorbax 溶剂节省色谱柱Zorbax 微径色谱柱Zorbax 毛细管柱和纳流柱制备柱Zorbax PrepHT 制备柱Zorbax ®液相色谱柱常规分析柱Agilent TC /HCAgilent TC/HC (2)Agilent ®液相色谱柱制备柱Agilent prep 制备柱Agilent LC colmns4安捷伦Zorbax ®HPLC 色谱柱严格的质量控制产品研究与开发硅胶生产键合柱装填•具可追溯性•可定购生产批号不同的色谱柱•特殊规格定制StableBondEclipseBonus RP ExtendAgilent LC colmns 5二氧化硅Na K Mg Al Ca Ti Fe Zr Cu Cr ZnZorbax Rx-SIL 10< 34 1.52nd 3nd nd nd 1Zorbax SIL 17nd nd 579322188< 1nd 88Nucleosil 56N/A N/A nd 1305776nd N/A N/A ndHypersil 2900N/A 403003865230N/A N/A N/A N/And = 未检出金属浓度(ppm)A 类硅胶Original ZORBAX SIL (1970s)由于带负电荷的残留硅羟基和酸性表面上金属含量高(硅羟基的pKa 低), 导致碱性化合物发生拖尾B 类硅胶(高纯)ZORBAX Rx-Sil (1987)由于金属含量低, 硅羟基pKa 高,碱性化合物不发生拖尾Zorbax Rx-SIL: 11种金属< 35 ppm (未检出其他杂质, <1ppm); 99.995% 纯度的二氧化硅ZORBAX ®硅胶类型Agilent LC colmns6选择适用于pH7.5流动相的色谱柱流动相:乙腈: 50 mMK 2HPO 4: 55: 45, pH 7.5UV: 224 nm 23°C进样量: 20 µL (0.5 µg / µL)Zorbax Eclipse XDB-C18 (B 类硅胶)ZORBAX SB-C18(B 类硅胶)ODS (A 类硅胶)封端ODS (A 类硅胶)不封端普通硅胶(A 类)由于带负电荷的残留硅羟基和酸性表面上金属含量高(硅羟基的pKa 低), 导致碱性化合物发生拖尾高纯硅胶(B 类)由于金属含量低, 硅羟基pKa 高,碱性化合物不发生拖尾Agilent LC colmns7硅胶填料-液相色谱柱的基础……Zorbax 液相色谱柱硅胶特点Zorbax 硅胶的制备方法由液相色谱柱著名创始人J.J. Kirkland 发明,属于安捷伦公司的专利技术。
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原因1:溶剂中的不溶物—应使用色谱纯溶剂,膜过滤(孔径不超过0.45μm)原因2:样品中的不溶物—应对样品进行膜过滤(孔径不超过0.45μm)原因3:泵,进样器等中的不溶物—在泵和进样器之间安装内置过滤器,在进样器和柱之间安装预过滤器原因4:柱内不溶物的形成4-1.由于溶剂的不互溶而产生的沉淀—用能溶解沉淀物的溶剂冲洗色谱柱4-2.在不互溶溶剂中由于进样而产生的沉淀—检查样品液和流动相是否互溶4-3.由于温度的改变或固定相的干涸而产生的沉淀—将色谱柱密封紧,并保持室温恒定操作压力上升故障排除HPLC系统流程图:吸入过滤器>>泵>>内置过滤器>>进样器>>预过滤器>>保护柱>>主分析柱>>检测器和排放系统从流程图的末端依次断开部件,如从检测器开始断开,最容易引起阻塞的部件是:预过滤器,保护柱和主分析柱[注]:应记录新柱子在常规分析条件下的操作压力柱堵塞的修复步骤1:使用含盐缓冲液后(如离子对试剂)应用溶解性强的溶剂(如水)进行冲洗步骤2:先断开检测器,然后用对来自样品中的物质有强溶解性的溶剂进行冲洗。
对于反相色谱柱,可使用甲醇,乙睛,四氢呋喃,氯仿,庚烷等,在此条件下,应避免溶剂的pH低于2或高于8若经过步骤1和步骤2后,压力仍没下降至步骤3步骤3:断开检测器,将色谱柱反方向放置,然后检查柱压(1)若压力稳定下降,至步骤4(2)若压力不下降,至步骤5步骤4:保持色谱柱反方向连接,用低于0.5 ml/min 流速冲洗1小时若步骤4不能降压,至步骤5步骤5:若内置过滤器被堵塞,应冲洗或更换。
柱连接端的拆卸或重装会导致柱效下降,(有效塔板数下降和不对称峰),若步骤5不能降低柱压,至步骤6步骤6:若进口端的填料发生堵塞,柱子将不可能被彻底恢复,只能通过去掉进口端的部分填料,重新填充进行有限的柱效恢复。
(2~5mm)[注]:在多数情况下,柱效将严重地下降步骤7:若步骤6无法改善柱子性能,那么柱子已无法修复,请注意当拆开连接端时柱子已不再得到质量保证。
柱效的下降:导致柱有效塔板数和分离能力下降的主要原因是固定相的恶化和硅胶表面活性链的损失,在这些条件下柱子已不可能再恢复色谱柱的使用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0.4 5μm的滤膜过滤一次则好,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(SP E)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,异丙醇作为流动相冲洗色谱柱,完成后再以相反顺序冲洗色谱柱。
(2)正相柱的再生:依次以20-30倍色谱柱的体积的正己烷、异丙醇、二氯甲烷、甲醇作为流动相冲洗色谱柱,然后再以相反的顺序冲洗色谱柱。
要注意上述溶剂必须严格脱水。
4、色谱柱在使用过程中易出现的问题和解决办法色谱柱在使用中最常见的问题就是柱压升高,如果柱压是在长时间使用过程中缓慢增加,属于正常现象。
但柱压在使用过程中突然升高(系统管路堵塞及压力传感器故障除外),以下列举了部分常见原因及解决办法:(1)色谱柱头的过滤筛板堵塞或污染;解决方法:如确定是色谱柱头的过滤筛板被污染,可以将色谱柱反方向用甲醇冲洗至正常压力,或者卸下色谱柱头,将其放在10%的稀硝酸内超声清洗10分钟,后再用纯水超声10分钟,重新装入色谱柱。
(2)色谱柱头的填料被样品污染;解决方法:如确定色谱柱头的填料被污染,将柱头螺丝卸下,挖出柱内前段被污染的填料,用相同的柱填料重新填入,仔细修复后,重新安装上柱头螺丝。
(3)色谱柱内缓冲液中的盐遇到高浓度的甲醇或其他有机溶剂,形成结晶析出;解决方法:如确定定是盐结晶,用10%的甲醇/水冲洗色谱柱使柱内盐全部溶解,再换高浓度甲醇。
(4)流动相PH值过大或过小使固定相结构破坏或溶解。
解决方法:如果因PH值使用不当,很难恢复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。
一、液相色谱柱的安装:1、液相色谱柱的结构:a、空柱由柱接头、柱管及滤片组装而成。
柱接头采用低死体积结构,柱接头是两端螺纹组件,一端是为7/16英寸外螺纹,另一端是3/16英寸的内螺纹(国内外已规范化)。
7/16英寸外螺纹与1/4英寸柱管(Φ6.35mm)连接,中间放置压坏用于密封。
3/16英寸的内螺纹与1/16英寸(Φ1.57mm)的连接管连接,中间也放置压环用于柱接头的密封。
为了尽量减少柱外死体积,在安装色谱柱时,用Φ1.57mm连接管通过空心螺钉压环后要尽量插到底,然后再拧紧空心螺钉。
压环被空心螺钉挤压变形后紧箍在连接管上(连接管通过压环后露出的管长度应严格控制在2.5mm长或其他固定尺寸)。
在两端柱接头内,柱管两端各放置一片不锈钢滤片(或滤网),用于封堵柱填料不被流动相冲出柱外而流失。
空柱各组件均为316#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。
b、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。
根据外型可无定型和球型两种,其颗粒直径在3—10μm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—1 0 μm之间。