色谱柱的维护与保养

色谱柱的维护与保养一、C8及C18反相色谱柱（新的色谱柱）应该在自己的液相色谱仪上进行性能测试，即使用色谱柱附带的检验报告上测试条件和样品来测定该色谱柱的柱效。使用前应该用小流速的和色谱柱内部相同的溶剂冲洗一定的时间。具体步骤如下：（1）准备新鲜超纯水及色谱级乙腈或甲醇，冲洗色谱仪器系统，保证仪器系统管路干净。（新柱老化前，此步决不可忽略）（2）将色谱柱反向连接，不接检测器。用水-有机相（90：10～95:5），以0.3～0.6ml/min流速冲洗20～30min。（目的是冲洗出柱入口端无机杂物与筛板孔杂物，使筛板正常）（3）再将色谱柱正向连接，不接检测器。用水-有机相（90：10～95:5），以0.3～0.6ml/min流速冲洗20～30min。（目的是冲洗出柱出口端无机杂物与筛板孔杂物，使筛板正常）（4）连接检测器，开启柱温达30℃～40℃，用水-有机相（90：10～95:5），以0.3～0.6ml/min流速冲洗4h以上。（目的是充饱和色谱柱，去除柱内空气）（5）用水-有机相（10：90～5:95），以0.3～0.6ml/min流速冲洗2h以上[或在120min内以水-有机相（95:5→0:100）梯度变化，以0.3～0.6ml/min流速冲洗]→再用100%有机溶剂，以0.3～0.6ml/min流速冲洗1h以上→最后用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗1h以上。（目的是老化色谱柱）（6）在平衡前根据水相-有机相的比例，首先调整水-有机相的比例接近流动相水相-有机相的比例，以1ml/min流速冲洗30左右（目的是相平衡过渡）。如果流动相中含有缓冲盐，决不可在柱老化后立即用流动相平衡，必需先用90%以上水进行预平衡30min以上，否则，会导致缓冲盐在柱内析出结晶，严重时会将新柱永久不可逆地损坏。（7）然后更换成新制并经0.45um滤膜过滤，超声脱气后的流动相，按检测方法平衡至少1h，待基线稳定后，开始进样检测。（8）由于是新柱首次使用，在进样完成后需立即对色谱柱进行净化和有机溶剂饱和。方法是：用水-有机相（90：10～95:5），以0.6ml/min流速冲洗1h以上→再用水-有机相（90：10～95:5），以1ml/min流速冲洗30min以上（或者采用溶剂梯度变化至100%有机相冲洗120min以上）→最后用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗1h以上。若流动相中有缓冲盐，建议用100%水冲洗1h以上后，再重复上述净化程序（但个别品牌C8或C18色谱柱不耐受纯水冲洗者例外）。在新色谱柱使用几次，均正常后，运行完毕净化处理程序可简化为：用水-有机相（90：10～95:5），以1ml/min流速冲洗1h以上→再用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗30min以上→选择柱说明书中保存条件（StorageConditions）规定的保存溶剂（StorageSolvent）冲洗10倍柱体积以上→封口，保存。（9）净化完毕，若次日不再使用，可取下色谱柱，用封头螺丝密封，交色谱柱管理人员入库保存于防尘环境下，备案。（10）备注：老化用有机溶剂推荐使用色谱级甲醇，不同品牌色谱柱需区别对待；水需用去离子的超纯水。若色谱柱使用后入库保存，长时间未使用，重新使用时仍需重新饱和。方法是：用水-有机相（90：10～95:5），以0.6ml/min流速冲洗1h以上→再用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗30min以上→然后调整水-有机相的比例接近流动相水相-有机相的比例，以1ml/min流速冲洗30左右→最后用流动相平衡1h以上，进样检测。必需注意流动相pH值不能超过色谱柱pH耐受范围，过酸容易使键合相变态，过碱则易导致硅胶溶解柱床塌陷。（11）特别提示：当供试品溶液中含有一定量表面活性剂，多次进样后，由于表面活性剂会在筛板及硅胶表面形成表面膜，导致峰变宽、拖尾甚至分叉。此时，处理方法如下：将色谱柱反向连接接，不接检测器，用水-乙腈（90：10～95:5），以0.6ml/min流速冲洗2h以上→再用100%乙腈，以0.6ml/min流速冲洗1h以上→然后正向连接好色谱柱，用水-乙腈（90：10～95:5），以1ml/min流速冲洗1h以上→再用100%乙腈，以1ml/min流速冲洗1h以上，即可恢复。（12）警告：无论何时，必须保证色谱柱柱床不干涸，尤其是进样检测和柱冲洗过程中不能让流动相长时间（30min以上）走空，否则易使色谱柱干涸且带入大量几乎无法排出的气泡，甚至导致柱床局部塌陷或中部开裂。使用与保存时，严禁用力甩，绝对杜绝不小心猛烈撞击或高处掉落，否则，易导致柱床机械性损坏，则再无再生可能。二、正相色谱柱目前，正相色谱分析最常用的是氨基柱与氰基柱。2.1氨基柱（-NH2）氨基柱可以同时用于正相条件和反相条件，但多用于正相色谱条件。使用时需注意，正相反相交替使用时必需用异丙醇过度，保证柱保存溶剂与流动相互溶。新购氨基柱老化处理及使用基本程序如下：1）若需要在正相条件下使用：①用正己烷-乙腈（99：1）以0.5ml/min的流速冲洗约50倍柱体积[备注：氨基柱出厂保存溶剂多用正相溶剂，eg.正己烷-乙腈（99：1）]。②再根据待分析用正相流动相极性选用极性相近的氯仿或二氯甲烷以相同的流速冲洗约10倍柱体积。③用正相流动相平衡1h以上，确保柱压控制在6000Psi以内，以防止柱头塌陷。待基线平稳后，进样检测。如果要使用的流动相中含有缓冲盐类，在使用流动相平衡之前，先用不含缓冲盐的同比例流动相过渡，冲洗约10倍柱体积，避免缓冲盐在分析柱内析出。④分析完毕，用异丙醇，以0.5ml/min流速冲洗色谱柱约30倍柱体积→再用甲醇，以1ml/min流速冲洗色谱柱约10倍柱体积→再用异丙醇，以0.5ml/min流速冲洗色谱柱约10倍柱体积。若使用的分析用流动相中含有缓冲盐类，分析完毕需先用不含缓冲盐的同比例流动相冲洗约30倍柱体积，再按上述方法冲洗。⑤再用色谱柱说明书中规定的正相保存溶剂以1ml/min冲洗约10倍柱体积，保存即可，一般用正己烷-乙腈（99：1）。⑥重新在正相条件下使用时，重复上述①～⑤过程即可，时间可适当减少一半左右。2）若需要在反相条件下使用：①先用正己烷-乙腈（99：1）以0.5ml/min的流速冲洗约30倍柱体积→再依次以0.5ml/min的流速，用等量的氯仿→异丙醇→甲醇→甲醇-水（50：50）分别冲洗柱子约10倍柱体积→再以0.5ml/min的流速，用pH11.0以下的氢氧化钠溶液冲洗柱子约30倍柱体积（注意：pH值切不可超过11.0）→立即用水以0.5ml/min的流速冲洗柱子约30倍柱体积→最后换成反相流动相平衡1h以上，待基线平稳，进样检测。（备注：若要使用的反相流动相中含有缓冲盐类，在用反相流动相平衡之前，先用不含缓冲盐的同比例流动相过渡，冲洗约10倍柱体积，避免缓冲盐在分析柱内析出。在反相条件下使用时，要特别注意控制pH值范围及流动相中水的比例，pH值越低越易发生键合相水解，流动相中水的比例越高也越易发生键合相水解。最理想的pH范围在pH3.0-7.0，决不允许超过11.0。）②反相条件下使用完毕，净化处理程序同C18柱,但需注意，冲洗溶剂中有机相不能低于10%；净化完毕，先用甲醇以0.5ml/min的流速冲洗柱子约10倍柱体积→然后用异丙醇以0.5ml/min的流速冲洗柱子约10倍柱体积→最后用色谱柱说明书中规定的正相保存溶剂[一般用正己烷-乙腈（99：1）]以1ml/min冲洗约10倍柱体积→密封，保存即可。2.2氰基柱（-CN）氰基柱可以同时用于正相条件和反相条件，但多用于正相色谱条件。使用时需注意，正相反相交替使用时必需用异丙醇过度，保证柱保存溶剂与流动相互溶。新购氰基柱老化处理及使用基本程序与氨基柱基本相同，主要程序如下：1）若需要在正相条件下使用：①用异丙醇或正己烷以0.5ml/min的流速冲洗约30倍柱体积。（备注：氰基柱出厂保存溶剂多用正相溶剂，eg.正己烷或异丙醇。）②再根据待分析用正相流动相极性选用极性相近的氯仿、异丙醇或二氯甲烷以相同的流速冲洗约10倍柱体积。③用正相流动相平衡1h以上，确保柱压控制在6000Psi以内，以防止柱头塌陷。待基线平稳后，进样检测。如果要使用的流动相中含有缓冲盐类，在使用流动相平衡之前，先用不含缓冲盐的同比例流动相过渡，冲洗约10倍柱体积，避免缓冲盐在分析柱内析出。④分析完毕，用异丙醇，以0.5ml/min流速冲洗色谱柱约30倍柱体积→再用甲醇，以1ml/min流速冲洗色谱柱约10倍柱体积→再用异丙醇，以0.5ml/min流速冲洗色谱柱约10倍柱体积。若使用的分析用流动相中含有缓冲盐类，分析完毕需先用不含缓冲盐的同比例流动相冲洗约30倍柱体积，再按上述方法冲洗。⑤再用色谱柱说明书中规定的正相保存溶剂以0.5ml/min冲洗约10倍柱体积，保存即可，一般用正己烷或异丙醇。⑥重新在正相条件下使用时，重复上述①～⑤过程即可，时间可适当减少一半左右。2）若需要在反相条件下使用：操作和维护与C18柱基本相同，但需注意，冲洗溶剂中有机相不能低于10%。①新柱先用正己烷或异丙醇以0.5ml/min的流速冲洗约30倍柱体积→再依次以0.5ml/min的流速，用等量的水-乙腈（95:5）→THF（四氢呋喃）→水-乙腈（5:95）分别冲洗柱子约10倍柱体积[最好再继续用水-乙腈（5:95）以0.2-0.3mL/min过夜冲洗]→最后换成反相流动相平衡1h以上，待基线平稳，进样检测。（备注：若要使用的反相流动相中含有缓冲盐类，在用反相流动相平衡之前，先用不含缓冲盐的同比例流动相过渡，冲洗约10倍柱体积，避免缓冲盐在分析柱内析出。在反相条件下使用时，要特别注意控制pH值范围及流动相中水的比例，pH值越低越易发生键合相水解，流动相中水的比例越高也越易发生键合相水解。最理想的pH范围在pH1.5-7.0。）②反相条件下使用完毕，净化处理程序同C18柱；净化完毕，先用甲醇以0.5ml/min的流速冲洗柱子约10倍柱体积→然后用异丙醇以0.5ml/min的流速冲洗柱子约10倍柱体积→最后用色谱柱说明书中规定的正相保存溶剂（一般用正己烷或异丙醇）以0.5ml/min冲洗约10倍柱体积→密封，保存即可。三、普通C8及C18反相色谱柱的故障分析当色谱柱使用较长时间之后，就可能发生柱压升高、分离度不好、柱效降低、峰形不好等情况，这时就需要根据故障原因对色谱柱进行清堵与再生，以延长色谱柱的使用寿命。具体原因及处理方法如下：（1）筛板堵塞与柱头塌陷：主要现象有柱压严重升高或不稳定、色谱峰拖尾、色谱峰变宽、色谱峰分叉、秃峰等，需要进行清堵与弹性复原处理。（此方法适合于任何类型有相同故障的色谱柱的处理，不同的是溶剂要与相应类型色谱柱匹配。）主要处理方法如下：①一般情况下，将色谱柱反接，不接检测器，用纯水或水-有机相（多用甲醇、乙腈）（95:5）以0.6ml/min流速冲洗约4h→再正向连接，接或不接检测器，用纯水或水-有机相（多用甲醇、乙腈）（95:5）以0.6ml/min流速冲洗约1h→再提高流速至1.0ml/min冲洗1h，观察柱压变化。若不凑效，则拧开柱头螺母（色谱柱进口），小心取下筛板，用5%左右的硝酸溶液超声处理20min左右，再用纯水超声20min左右。用小勺清理掉柱进口污染的部分填料，再将用乙醇调和后的相应的硅胶装入柱入口（也可用已经报废的同类柱中的填料替代），用平面不锈钢小铲压紧填平至略高出柱管口，但量不宜太多，否则，压得太紧柱压会升高，然后装上清洗过的筛板，注意筛板安装方向必需与原装相同，最后紧固。②冲洗与饱和：清堵紧固后，先反向连接色谱柱，不接检测器，用纯水或水-有机相（多用甲醇、乙腈）（95:5）以0.3ml/min流速冲洗约4h→再换成甲醇以0.5ml/min流速冲洗约2h→再正向连接色谱柱，接或不接检测器，用纯水或水-有机相（多用甲醇、乙腈）（95:5）以0.3ml/min流速冲洗约2h→再换成甲醇以0.5ml/min流速冲洗约1h→然后用甲醇或乙