高效液相色谱柱的选择、使用与维护

高效液相色谱柱的选择、使用与维护

辛金菲

天津大沽化工股份有限公司，天津塘沽区300457

摘要：随着社会的进步，色谱分析理论和技术也得到了较大的发展，高效液相色谱现已广泛应用于分析的各个领域，聚集了检测与分离双重性能。其中的色谱柱是样品组分分离的场所，更是高效液相色谱的核心部件，并且属于仪器的耗材，费用比较高。正确的使用方式，才能使其保持良好的性能，而错误的操作方式，可能会导致报废。所以，正确的使用和维护才能保证检测的准确性，而且还能延长使用寿命，降低检测的成本。色谱柱的选择、使用与维护方面的研究在现实中具有非常重要的意义，同时也是色谱工作者和仪器厂商所关注的热点。

关键词：高效液相色谱柱；选择；使用；维护

1前言

高效液相色谱属于色谱法中的一个分支，其流动相为液体，运用的是高压输液系统，将单一或是混合的溶剂和缓冲液流动相泵入装后有固定相的色谱柱，待各成分被分离，再进入检测器，以此实现对试件的分析。由于要分析的样品种类比较多，并且样品的基质都比较复杂，色谱柱很容易被污染，这也是导致分离能力下降和柱压升高的原因之一。通常来说，样品中都会含有一定的不利于分析的物质，其中保留值相对比较弱的物质，一般情况下能快速地从色谱柱中洗脱出

来，才不会对分析产生干扰，对于基质复杂的样品来说，一根色谱柱可能只能使用百余次，并且每一种色谱柱只能适用有限的样品，一次错误进样有时候甚至能导致色谱柱失效。

2高效液相色谱柱的选择

一般情况下，选择保护柱的首先考虑因素是样品的清洁程度，对于大部分相关研究者来说，最合适的保护柱的选择是2cm或3cm，自然所装填的色谱填料随着保护柱的增长而增多，同时它也更能减少污染物进入分析色谱柱。样品的保留时间也会随着保护柱的增长而增长。

保护柱的内径应与分析色谱柱的内径相同或相当，现如今薄膜装填过的保护柱，使用起来也比较简单方便，而且可以干装，但是比较的不经济，一次性使用相对费用较高。另外，薄膜装填法的保护柱所装填的色谱填料是有限的，提供的保护作用有限，但是因为装填了较少的色谱料，保护柱也比较短，所以对分析样品的保留时间的影响小。另外一种保护柱结构的实质是缩短色谱分析柱，设计方式上有整体式、手紧式或直连式；从保护柱的结构可分为是否可以更换保护柱柱芯，以此降低保护柱的成本。

3高效液相色谱柱的正确使用

3.1加装保护柱

加装保护柱的作用比较大，特别是在分析中成药、中药等生物样品和复杂混合物之时，更是保护分析柱的重要措施，保护柱填料与分析柱应该保持一致，保护柱属消耗品，在经过大量的样品分析(50～100次)之后,当峰形变坏或柱压显著升高或基线漂移之时,应考虑

更换保护柱。

3.2过滤流动相和样品

流动相常常混合了水或缓冲溶液与有机溶剂，所有经过色谱柱的流动相均应当被过滤掉，但在实际操作的情况下应根据具体情况，分析是否有所区别：当用色谱纯级的有机溶液，用石英亚沸水或其它超纯水之时，而溶液和水的质量都没有受到污染，过滤可以省略。当流动相中含有缓冲盐的情况下，过滤不可忽视，装流动相的容器和色谱系统中的在线滤器要定期更换，用过及时清洗。

3.3净化样品

当样品中含有有损于色谱柱的化学成分，如永久性吸附的糖类和蛋白质等强吸附性物质和有机分子，甚至有基团离子，可能对柱填料产生破坏作用，应尽可能地对样品进行分离，然后提纯以除去多余杂质组分。

3.4避免过高的柱压

高效液相色谱柱可耐受高达6000psi(磅/平方英寸)的压力，但过大或过高的压力变化都可能缩短了色谱柱的使用寿命，避免的方法为：1.当柱压过高之时，应采用较小的流速，最大不超过柱最大允许压力的一半；2.当流速较之时，应采用流速梯度，使流速分步到位；

3.使用手动进样阀之时，要尽快切换进样阀的速度，因为当压力超过20%时，压力冲击可能导致柱报废，当使用多柱时，柱切换不能在高压下进行。

3.5注意温度和酸碱度

以硅胶为基质的色谱柱最高使用温度一般为60℃，最低为

40℃，尤其是当流动相pH接近使用限度之时，温度更应降低。温度过高的情况下，键合相的水解和硅胶的溶解会加快，现如今，键合硅胶色谱柱标示的pH适用范围可达到2～10，但在实际使用的情况下，不应当在极端的pH条件下使用，特别是当偏碱性的条件。

3.6正确及时的冲洗

在实验之前，应了解到当前的柱中是何种溶剂，对于新色谱柱来说，没有特殊说明均为流动相，柱中当前溶剂一定要能够相互溶于分析样品所用流动相，如果不能混溶，就要使用能混溶于这两种溶液的第三种溶剂来过渡。反相键合硅胶柱适宜的保存环境是纯甲醇，可先用含甲醇量较低的甲醇-水来取代原来的纯甲醇，然后进行分析，以防止盐的沉淀，试验结束之后，用适当的溶剂冲洗系统，并最终用纯甲醇冲洗，对于含有缓冲盐的流动相，应先用与分析用流动相组成完全相同，却不含有缓冲盐的溶液来冲洗，再逐步过渡到纯甲醇冲洗。

4色谱柱维护

（1）柱子在更换、装卸之时，动作必须要轻，接头要适度拧紧，避免发生较强的机械振动而导致柱床产生空隙。

（2）用仪器做常规的分析，样品的种类十分有限，但分析的次数多了，就可以为每一类常规分析都配置上一根专用柱，这样能够延长柱子的使用寿命。

（3）避免温度和压力发生机械震动，突然变化的温度会使色谱柱从高处掉下，影响了柱内的填充状况，突然升高或降低的柱压，也会冲动柱内填料，在调节流速时应该缓慢的进行。

（4）一般情况下，色谱柱不能够反冲，只有当生产者明确表示

该柱可以反冲时，才能够反冲，并且除去留在柱头的杂质。

（5）不能直接将基质复杂的样品注人柱内，样品需要事先处理，在色谱柱连接一个保护柱，保护柱一般是填有相似固定相。

（6）保存色谱柱之时，柱内要充满乙睛或甲醇，柱接头要拧紧，防止溶剂挥发而干燥，不能将缓冲溶液留在柱内，并且静置过夜甚至更长时间。

（7）在分离分析工作完成之后，不应当立刻停机，需要及时的对色谱分析系统冲洗。

结束语：伴随着HPLC的出现与发展，色谱柱不断更新，更有专用色谱柱，用于分析特殊样品，这种色谱柱被大量应用在生产生活中，鉴于现如今已有的色谱柱清洗，再生方法的局限性和繁杂性，专用色谱柱的费用比较高，新型色谱柱层出不穷，预计在未来，色谱柱的清洗以及再生等方面都会成为研究的重点，研究在以下方面热点：开发溶剂使用比较少，比现在的方法更加简单有效的清洗色谱柱的方法以及再生方法，针对普遍适用的专用色谱柱的清洗和再生的方法，能够适用在新型的CEC等，其它类型色谱柱的清洗和再生方法。

参考文献：

[1]王俊德,商振华,郁蕴璐.高效液相色谱法[M]北京:中国石化出版社,1992.234-245.

[2]陆森林等.高效液相色谱仪色谱柱的维护与保养[J].成都军区医院学报,2002(3)24-25.

[3]L.R斯奈德,J.J柯克兰.现代液相色谱法导论[M].北京北学工业出版社,1980.138-150.