高效液相色谱仪的保护柱怎么选择

发布日期:2019-05-22 14:54 字号:

在使用高效液相分析检测样品的时候,会由于各种原因而导致色谱系统的污染,造成的后果就是使得色谱柱耐用性差,寿命不好。

一般来自色谱柱系统的污染大多数都是由于hplc仪器系统部件的磨损造成的附体颗粒和流动相不经过过滤留下的固体颗粒。由样品导致的污染指的是没有完全溶解的样品或者已经溶解的样品进入到色谱系统里面。由于溶剂或者流动相溶剂让样品的溶解存在溶解度差异,导致系统的污染。在检测一些中药,食品等天然的产物的时候,由于齐样品的复杂性,色谱柱就会更容易被污染。污染会导致色谱柱系统压力突然增高或者色谱柱柱子塌陷,填料损坏等情况,从而导致我们的检测成本就变高了。测试结果也会变得不稳定准确。

来自于色谱系统的污染主要指,HPLC仪器系统中部件磨损而产生的固体颗粒,以及流动相系统过滤不完全残留的固体颗粒。来自于样品的污染主要指,未完全溶解的样品或者已完全溶解的样品进入色谱系统中,由于样品溶剂和流动相溶剂对样品溶解存在的溶解度差异,导致沉淀析出污染系统。特别是对于中药、天然产物、合成中间体及生物药品的检测,因基质的复杂性,色谱柱受污染的情况会更加严重。污染会导致色谱系统压力升高、色谱柱塌陷、填料变色等,从而带来检测成本高,测试结果不准确等各种影响。  

保护柱是液相色谱分析中重要的色谱耗材,使用保护柱可大大降低分析柱受污染的程度,延长分析柱使用寿命。 保护柱位于进样器与分析柱之间, 作用主要两方面: 1. 截留不溶性颗粒 2. 吸附样品基质中的杂质

以下几种情况建议使用保护柱: 1. 中药、天然产物及合成中间体等基质较复杂的样品分析——因溶解性差异导致样品析出而污染分析柱的情况比较严重,梯度洗脱时影响更大。 2. 生物样品分析——因样品的不可逆吸附导致的污染,保护柱可先于分析柱承受这种污染,从而延长分析柱寿命。 保护柱很重要,但选择合适的保护柱更重要,选择或使用不当也可能带来截然相反的效果。

保护柱分类及选择:

从材质上分:不锈钢材质和PEEK(聚醚醚酮)材质

PEEK 材质优缺点——样品对金属离子比较敏感时,选择PEEK材质比较合适,比如某些蛋白分析会用到PEEK材质的分析柱,主要就是考虑到这方面的因素; 不锈钢材质优缺点——大部分小分子化合物的分析,选择不锈钢材质保护柱居多,特别是当流动相体系使用到四氢呋喃(THF)或DMSO等一些溶解性较强的溶剂时,必须选择不锈钢材质,甚至对于HPLC系统的管路也需要替换成不锈钢材质,因THF对于PEEK管路有相当强的腐蚀作用。

从结构上分:卡套式(柱芯+柱套)和直接填装短柱

直接填装短柱优缺点——这种结构的保护柱实质就是短的色谱柱,一般填装的填料跟分析柱填料完全一样。生物样品分析中,用这种类型保护柱居多,除可过滤一些不溶颗粒外,还可除去一些在分析柱上易吸附的杂质。缺点是,一次性使用,污染严重时,只能报废。 卡套式保护柱优缺点——卡套式保护柱的柱套可反复使用,柱芯污染后可替换,厂家会提供配套的保护柱芯,但购买时需要注意,柱芯中有与分析柱匹配的填料,需要确认柱芯中的填料类型再购买。同时,柱芯和柱套需是来源于同一厂家的同一规格,否则,会存在匹配上的差异,导致峰型异常或者漏液。

从连接方式上分:独立式和直连式

独立式保护柱优缺点——保护柱和分析柱之间用一段管路连接,不用担心与分析柱在连接上的匹配问题。但使用管路连接时,连接不当容易产生死体积。 直连式保护柱优缺点——保护柱接口带螺纹,可直接与分析柱连接,死体积小,UPLC分析时建议选择直连式保护柱;缺点:购买时需保证接口与分析柱匹配。 保护柱选择考虑以下几方面因素: 1。 除非特殊情况,一般选择填料基质与分析柱基质完全相同的保护柱。 2。 选择保护柱尺寸可按柱体积计算,保护柱体积按分析柱体积的5%~10%即可;如4。6*250mm的分析柱体积约为4mL,保护柱体积可选择在0。2~0。4mL之间为宜。同时,保护柱内径应与分析柱内径相同或相当。

保护柱使用注意事项:

1. 独立式保护柱与分析柱连接时,连接管路尽可能短,且接口切面平滑,尽量减少死体积以降低柱外展宽效应。 2. 卡套式保护柱一般未标注液流方向,使用时好自行标注,并按照标注方向来使用,以免正反向使用后,截留的杂质污染分析柱。 3. 直接填装的短柱型保护柱,出现柱压升高或峰型变差时,可不接分析柱进行反向清洗,清洗溶剂可参考分析柱清洗溶剂。 4. 卡套式保护柱,柱芯替换时,注意柱芯与柱套是否存在方向上的匹配,同时不易旋拧过紧,以防滑丝。 5. 保护柱或柱芯一般不建议超声清洗,因可能对填料表面修饰有影响。 6. 如同一保护柱配不同的分析柱使用,每次使用前,保护柱需先清洗并用流动相平衡保护柱一段时间后,再接分析柱使用。 保护柱与柱前过滤器的区别和使用: 使用保护柱的目的在于延长分析柱的使用寿命,当分析柱造价昂贵时,保护柱的价值尤其能体现,某些情况下,当使用的分析柱本身价格便宜,保护柱并非必选,推荐使用柱前过滤器更合适。 柱前过滤器与保护柱两者外形相似,差异主要在于:保护柱内芯装有填料,而柱前过滤器内芯是可更换的滤片(一般为带孔的不锈钢烧结板) 因此,从结构可以推测使用上的差异: 柱前过滤器——通用性强,任何分析柱前都可使用,因其滤芯只起到过滤和截留杂质的作用,滤片污染后可超声清洗,反复使用。 保护柱——柱中填料除了起截留杂质的作用外,也可除去样品中易吸附的杂质,这一点对生物样品分析尤其重要。  

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