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色譜柱柱效不好,如何選擇液相色譜保護(hù)柱?

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2021-11-09
核心提示:在高效液相分析檢測樣品的過程中,色譜柱會(huì)受到來自于樣品及色譜系統(tǒng)的污染,從而導(dǎo)致色譜柱耐用性差、壽命縮短,這時(shí)候選擇合適
 在高效液相分析檢測樣品的過程中,色譜柱會(huì)受到來自于樣品及色譜系統(tǒng)的污染,從而導(dǎo)致色譜柱耐用性差、壽命縮短,這時(shí)候選擇合適的色譜保護(hù)柱,對(duì)延長分析柱使用壽命具有非常重要的意義。

污染來源

來自于色譜系統(tǒng)的污染主要指,HPLC儀器系統(tǒng)中部件磨損而產(chǎn)生的固體顆粒,以及流動(dòng)相系統(tǒng)過濾不完全殘留的固體顆粒。

 

來自于樣品的污染主要指,未完全溶解的樣品或者已完全溶解的樣品進(jìn)入色譜系統(tǒng)中,由于樣品溶劑和流動(dòng)相溶劑對(duì)樣品溶解存在的溶解度差異,導(dǎo)致沉淀析出污染系統(tǒng)。特別是對(duì)于中藥、天然產(chǎn)物、合成中間體及生物藥品的檢測,因基質(zhì)的復(fù)雜性,色譜柱受污染的情況會(huì)更加嚴(yán)重。

 

污染會(huì)導(dǎo)致色譜系統(tǒng)壓力升高、色譜柱塌陷、填料變色等,從而帶來檢測成本高,測試結(jié)果不準(zhǔn)確等各種影響。

 

保護(hù)柱的作用

保護(hù)柱是液相色譜分析中重要的色譜耗材,使用保護(hù)柱可大大降低分析柱受污染的程度,延長分析柱使用壽命。

 

保護(hù)柱位于進(jìn)樣器與分析柱之間, 作用主要兩方面:

1.截留不溶性顆粒。

2. 吸附樣品基質(zhì)中的雜質(zhì)。

 

以下幾種情況建議使用保護(hù)柱:

1. 中藥、天然產(chǎn)物及合成中間體等基質(zhì)較復(fù)雜的樣品分析——因溶解性差異導(dǎo)致樣品析出而污染分析柱的情況比較嚴(yán)重,梯度洗脫時(shí)影響更大。

2. 生物樣品分析——因樣品的不可逆吸附導(dǎo)致的污染,保護(hù)柱可先于分析柱承受這種污染,從而延長分析柱壽命。

保護(hù)柱很重要,但選擇合適的保護(hù)柱更重要,選擇或使用不當(dāng)也可能帶來截然相反的效果。

 

保護(hù)柱分類及選擇

從材質(zhì)上分:不銹鋼材質(zhì)和PEEK(聚醚醚酮)材質(zhì)

 

PEEK 材質(zhì)優(yōu)缺點(diǎn)——樣品對(duì)金屬離子比較敏感時(shí),選擇PEEK材質(zhì)比較合適,比如某些蛋白分析會(huì)用到PEEK材質(zhì)的分析柱,主要就是考慮到這方面的因素;

不銹鋼材質(zhì)優(yōu)缺點(diǎn)——大部分小分子化合物的分析,選擇不銹鋼材質(zhì)保護(hù)柱居多,特別是當(dāng)流動(dòng)相體系使用到四氫呋喃(THF)或DMSO等一些溶解性較強(qiáng)的溶劑時(shí),必須選擇不銹鋼材質(zhì),甚至對(duì)于HPLC系統(tǒng)的管路也需要替換成不銹鋼材質(zhì),因THF對(duì)于PEEK管路有相當(dāng)強(qiáng)的腐蝕作用。

 

從結(jié)構(gòu)上分:卡套式(柱芯+柱套)和直接填裝短柱


直接填裝短柱優(yōu)缺點(diǎn)——這種結(jié)構(gòu)的保護(hù)柱實(shí)質(zhì)就是短的色譜柱,一般填裝的填料跟分析柱填料完全一樣。生物樣品分析中,用這種類型保護(hù)柱居多,除可過濾一些不溶顆粒外,還可除去一些在分析柱上易吸附的雜質(zhì)。缺點(diǎn)是,一次性使用,污染嚴(yán)重時(shí),只能報(bào)廢。

卡套式保護(hù)柱優(yōu)缺點(diǎn)——卡套式保護(hù)柱的柱套可反復(fù)使用,柱芯污染后可替換,廠家會(huì)提供配套的保護(hù)柱芯,但購買時(shí)需要注意,柱芯中有與分析柱匹配的填料,需要確認(rèn)柱芯中的填料類型再購買。同時(shí),柱芯和柱套需是來源于同一廠家的同一規(guī)格,否則,會(huì)存在匹配上的差異,導(dǎo)致峰型異常或者漏液。

 

從連接方式上分:獨(dú)立式和直連式


獨(dú)立式保護(hù)柱優(yōu)缺點(diǎn)——保護(hù)柱和分析柱之間用一段管路連接,不用擔(dān)心與分析柱在連接上的匹配問題。但使用管路連接時(shí),連接不當(dāng)容易產(chǎn)生死體積。

直連式保護(hù)柱優(yōu)缺點(diǎn)——保護(hù)柱接口帶螺紋,可直接與分析柱連接,死體積小,UPLC分析時(shí)建議選擇直連式保護(hù)柱;缺點(diǎn):購買時(shí)需保證接口與分析柱匹配。

 

保護(hù)柱選擇考慮以下幾方面因素:

1. 除非特殊情況,一般選擇填料基質(zhì)與分析柱基質(zhì)完全相同的保護(hù)柱。

2. 選擇保護(hù)柱尺寸可按柱體積計(jì)算,保護(hù)柱體積按分析柱體積的5%~10%即可;如4.6*250mm的分析柱體積約為4mL,保護(hù)柱體積可選擇在0.2~0.4mL之間為宜。同時(shí),保護(hù)柱內(nèi)徑應(yīng)與分析柱內(nèi)徑相同或相當(dāng)。

 

保護(hù)柱使用注意事項(xiàng)

1. 獨(dú)立式保護(hù)柱與分析柱連接時(shí),連接管路盡可能短,且接口切面平滑,盡量減少死體積以降低柱外展寬效應(yīng)。

2. 卡套式保護(hù)柱一般未標(biāo)注液流方向,使用時(shí)最好自行標(biāo)注,并按照標(biāo)注方向來使用,以免正反向使用后,截留的雜質(zhì)污染分析柱。

3. 直接填裝的短柱型保護(hù)柱,出現(xiàn)柱壓升高或峰型變差時(shí),可不接分析柱進(jìn)行反向清洗,清洗溶劑可參考分析柱清洗溶劑。

4. 卡套式保護(hù)柱,柱芯替換時(shí),注意柱芯與柱套是否存在方向上的匹配,同時(shí)不易旋擰過緊,以防滑絲。

5. 保護(hù)柱或柱芯一般不建議超聲清洗,因可能對(duì)填料表面修飾有影響。

6. 如同一保護(hù)柱配不同的分析柱使用,每次使用前,保護(hù)柱需先清洗并用流動(dòng)相平衡保護(hù)柱一段時(shí)間后,再接分析柱使用。

 

保護(hù)柱與柱前過濾器的區(qū)別和使用

使用保護(hù)柱的目的在于延長分析柱的使用壽命,當(dāng)分析柱造價(jià)昂貴時(shí),保護(hù)柱的價(jià)值尤其能體現(xiàn),某些情況下,當(dāng)使用的分析柱本身價(jià)格便宜,保護(hù)柱并非必選,推薦使用柱前過濾器更合適。

柱前過濾器與保護(hù)柱兩者外形相似,差異主要在于:保護(hù)柱內(nèi)芯裝有填料,而柱前過濾器內(nèi)芯是可更換的濾片(一般為帶孔的不銹鋼燒結(jié)板)。

因此,從結(jié)構(gòu)可以推測使用上的差異

柱前過濾器——通用性強(qiáng),任何分析柱前都可使用,因其濾芯只起到過濾和截留雜質(zhì)的作用,濾片污染后可超聲清洗,反復(fù)使用。

保護(hù)柱——柱中填料除了起截留雜質(zhì)的作用外,也可除去樣品中易吸附的雜質(zhì),這一點(diǎn)對(duì)生物樣品分析尤其重要。

編輯:songjiajie2010

 
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