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1、液相色谱培训讲义液相色谱培训讲义(十十)作者：转载自：发布日期：2007-5-22第十一章第十一章柱子的应用与维护柱子的应用与维护色谱柱的液相色谱系统获得分离的中心部件，许多分离问题都归结于色谱柱。对柱注意适当的维护，则可缓解许多故障的发生。柱故障主要是由机械、色谱或者化学方面的原因引起的。维护色谱柱和排除故障，；需要懂得液相色谱的分离过程以及色谱柱本身的构造是非常重要的。色谱柱的价格昂贵，应避免人为地损坏，并尽可能延长其寿命。一、色谱柱的种类与评价一、色谱柱的种类与评价一般地说，根据样品的性质决定采用何种液相色谱方法，然后再选择不同类型的柱。即不同类型的柱则代表了不同的色谱方法。不同种类色谱
2、柱的差异在于柱结构、柱填料和柱尺寸的不同。色谱柱有不同的尺寸(长度和内径)，分制备型、常规分析型和微型。不同类型柱的硬件也不同，(包括接头、柱管等方面)，还有径向加压柱和夹套加热柱等。不同液相色谱法的尺寸根据需要可以选取，普通分析 330cm 长，内径 48mm。常用 20cm长、4.6mm 内径的柱。制备型柱内径一般为8mm、25cm 长。微型柱内径 l3mm，长1020cm。不同的填料分析的效果可能不同，这是因为生产过程不同所致。同一厂商生产的同种填料因批号不同也会有差异，这种差异可能从基质就开始(表面积、杂质、特殊处理)，还有键合的化学物质(一氯或三氯硅烷反应剂)，不同厂家生产的填料还会
3、因专利技术(预处理、键合过程、填装技术)等不同而呈现较大差异。由于种种差异、仅能假设同一批号的柱有基本相同的性质。多数柱填料基质采用多孔硅胶微粒，通常有球形和无定形两种，具有不同的粒度、孔径和表面积。多孔聚合物微粒也适用于反相色谱。聚合物柱的流动相范围广，流动相pH 值可在1 至 13 之间。而硅胶基质 pH 仅能在 2.5 和 7 之间。显然，聚合物柱要好一些，但目前仍是以硅胶基质的柱为主。原则上，聚合物柱可以克服硅胶基质柱的某些不足，但需要大量的实验来证实，要进一步考查聚合物基质填料的全面优越性。在实际工作中，选择性能良好的柱可得到好的结果，首先要注意柱径、长度、填料种类和填料粒度。评价柱
4、的好坏不仅只是 N 数，还应考虑组分在柱上的保留、键合相表面的物性、柱压降以及峰不对称因子 As 等。每一根新柱都应标出详细参数，主要内容包括公司名称、柱名称(商标)、柱填料、尺寸。附一张标准参考色谱图，并标出色谱条件、样品名称、流动相组成、流速、柱温、进样体积、检测器、峰的保留时间及峰名称等。评价一根色谱柱的主要指标是：塔板数 N 值；峰不对称因子 As；柱压降；键合相浓度。二、色谱柱预防性保护与柱寿命的延长二、色谱柱预防性保护与柱寿命的延长通常，一根色谱柱在分析数千个样品之后性能仍然保持良好，但也有的柱仅分析不多的样品后几乎就报废了。影响柱寿命和其它问题的因素很多，而有些因素是操作者很难控
5、制的，如果被分析的样品(如分析生物样品)，怎么净化样品也是“脏”的，对于色谱柱的影响是非常大的。然而采取下列措施后，在多数情况下总能够人为地减少柱上故障，达到延长寿命的目的。1、加流路过滤器和保护柱流路过滤器紧靠进样阀后面，位于分析柱前。0.5m 烧结不锈钢片夹在死体积很小的套子中，挡住来源于样品和进样阀垫圈的微粒入柱。因为每个样品都过滤既费事又带来误差，样品量少过滤更困难，因此流路上装过滤器是比较省事的办法。也可以在流路加上保护柱，放在流路过滤器和分析柱之间，或者代替流路过滤器。保护柱的使命是收集阻塞柱进口的来自样品的化学“垃圾”。这种垃圾最终降低柱效能。保护柱是消耗品，分析 50100 个
6、比较脏的样品之后就要调换新的。保护柱应该是小体积，用分析柱的同种填料填装。保护柱使用得当，对分离无影响，好像未装保护柱一样。有些厂商的商品将保护柱和流路过滤器连在一个单元内，使用起来非常方便。自己填装保护柱都是用短柱、不超过 3cm 长，内径 23mm，用较大粒度的填粒(1520m)干法填装，会使分析柱效略微有所降低。2、避免高压冲击一般色谱柱都能经得起高压，但经不起突然变化的高压冲击。引起高压突然冲击，主要是因样品阀的缓慢转动、泵起动快、柱切换操作等。转动六通进样阀时从泵到柱的液流会瞬时切断。在阀的泵侧压力升高，在阀的柱侧压力降低(变化超过 20)。阀转到底后压力突然冲击一下恢复正常。手动进
7、样阀的变化不大，自动进样阀比较慢，可能造成压力冲击，可用氦气代替空气驱动进样阀。因氮压缩系数小。另外泵起动不应过快，可分步操作。如用 3mLmin 流速，先从lmLmin 到 2mLmin，然后再3mLmin，每个间隔应大于20s。柱切换技术的应用也很广泛，切换过程中在色谱柱的入口处压力在零到很大数字之间变化，会很快使柱报废。3、分离条件多数色谱柱有很宽的试验条件范围，但具体应用又受到限制，主要是pH 值、柱温和流动相的选择。硅胶为基质的键合相要求 PH 在 2.57 之间，极端pH 的流动相能“溶解”硅胶，使键合相流失。结果非碱性组分的保留不断减少，碱性组分的保留增加，引起碱性组分峰变宽。如
8、果一定要用高或低 pH 的流动相，可加预柱(饱和柱)。预柱装在泵和进样阀之间，用分析柱相同的填料填装，或者用普通硅胶。硅胶饱和了流动相，减少了分析柱填料的损失。预柱不要求柱效高，用价格低的一般硅胶疏松地填装，按期检查硅胶的溶解情况。用预柱也有不利的影响，即新流动相难以平衡，保留时间不稳定或稳定慢。使用了预柱一定要加流路过滤器，以防止硅胶微粒引起的麻烦。以硅胶为基质的柱和阴离子交换柱超过 60后，会增加对流动相中化学物质的吸附。在高温下用小颗粒柱引起柱床塌陷，降低柱效，改变峰形。在 40以上使用 3m 柱，70以上使用 5m 柱，会使值降低 50。有些流动相中的溶剂不能用于某些柱，如小颗粒的聚苯
9、乙烯填料不能用于非水的排阻色谱。另一方面，有些柱与某些溶剂(如四氢呋喃)一旦达到平衡，不要随意改用其它溶剂。有关这些特殊填料，可以参见有关资料。水溶性流动相会引起微生物生长而造成阻塞柱。色谱柱应存放在纯有机溶剂或加了50有机溶剂的水中。凝胶柱可存放在水溶性缓冲液中，同时加0.01叠氮钠以防止微生物的生长。4、净化样品用溶剂溶解的样品，多数组分在一定的时间内能完全从柱中流出来，不会造成危害。有些样品可能含有微粒物质，样品中的某种组分(如蛋白质)在柱头上沉积下来，组分在固定相上保留很强，溶剂带走柱填料等，这些都会造成柱效能下降或对柱寿命的影响，有必要采取措施防止柱变坏。如在光线照射下观察样品是浑浊
10、的或带有乳白色，进样前必须要过滤虽然流路上装有过滤器和保护柱，但不能代替样品的前处理，样品中过多的微粒会使过滤器和保护柱超载，很快阻塞，或者微粒进入分析柱，所以在进样前必须过滤样品。若怀疑样品与流动相混合有沉淀而对色谱柱有阻塞，应先试验一下，看样品溶液加入流动相中有无变浑或乳白色出现。如果进样后压力突然增加而后又慢慢减小，表明样品中有微粒或发生沉淀。如有沉淀要设法改变分离条件，包括换样品溶剂和流动相或处理样品去掉不溶物质。应尽量用小体积的样品。有些样品能很强地吸附在柱填料上，这样会降低塔板数，改变样品的保留物质外，还要加保护柱，定期清洗色谱柱。有时因为疏忽，用对柱有害的溶剂溶解样品，比如用 6
11、molL的氢氧化钠溶解样品，这样的样品只要进 50100L 到硅胶基质柱中，硅胶就很快溶解而使柱报废。在这种情况下，应立即中和样品，或除去原溶剂中的有害成分。5、用强溶剂定期冲洗柱每次工作结束，用强溶剂冲洗柱是良好的习惯。可用甲醇、乙腈冲反相柱，冲去留在柱上的强吸附组分。用甲醇水为流动相时也应冲洗。冲洗的程序在以下章节中介绍。柱头的烧结不锈钢滤片，要求平整，死体积小，孔径适当(25m)。过滤片选择不好会改变色谱峰形，增加阻力或起不到阻挡污染物的作用(填料很快变色)。此外，对柱硬件的保养也不可忽视实际操作中应注意以下几点：接头要配套，用同一厂商的组接件；接头之间、柱压帽螺母与密封卡套之间无微粒(
12、填料)，否则收紧时容易咬死；密封卡套与柱管一次性卡紧后再也不能松动，所以拆开柱头再上紧时要小心，不能使卡套移动，原来柱端的不锈钢滤片和垫片的厚度和强度也不能改变(改变这些附件的性能就促使卡套移动；接头等组接件不要拧得过紧，适当上紧后接上泵试验，分步拧紧，直到不漏为止还有非常重要的是柱硬件的损坏往往会造成不可挽回的损失。综上所述，如何保护良好的柱性能与柱寿命：O 认真阅读色谱柱使用说明书；O 使用填充良好的色谱柱；O 尽量减少压力波动，避免机械及热冲击；O 使用保护柱及在线过滤器；O 经常以强溶剂冲洗色谱柱；O 充分过滤样品及流动相，尽量避免杂质微粒与强保留成分；O 用稳定的固定相(C18最稳定
13、)：O 在中等 pH 值操作时(68)，用有机缓冲溶液；O 色谱柱使用温度最好小于 40；O 硅胶基质的色谱柱，应保持流动相的 pH 值范围在 3.08.0；O 在水流动相与缓冲溶液中加 200ppm 的叠氮钠；O 流动相中含有缓冲溶液，应注意用 95：5 的水及有机溶剂过滤，有机溶剂不能低于 5；O 过夜或贮存时，冲洗掉盐和缓冲液，用纯有机溶剂流动相保存(乙腈最好)。三、怎样选择色谱柱现代高效液相色谱中，分离效果好坏很大程度上取决于色谱填料的选择。但是色谱填料的选择范围很宽，要做合适的选择，必须对此有一定的认识和了解。1.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)
14、以及其他具有极性官能团，如胺基团(NH2APS)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份的极性大小，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：正己烷(Hexane)、氯仿(Chloroform)、二氯甲烷(Methylene Chloride)等。（2）反相色谱反相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的官能团的键合相。反相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。样品流出色谱的顺序是极性较强的组份最先被冲洗出，而极性弱的组份会在色
15、谱柱上有更强的保留。常用的反相填料有：C18(ODS)、C8(MOS)、C4(butyl)、C6H5(Phenyl)等。2.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酯等，其主要优点是在 pH 值为114 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；大孔的聚合物填料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。3.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，石墨化碳正逐渐成为反相色谱柱填料。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
16、，不再需其它的表面改性。该柱填料一般比烷基键合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，又由于在 HPLC 流动相中不会被溶解，这类柱可在任何 pH 与温度下使用。氧化铝也用于 HPLC，氧化铝微粒刚性强，可制成稳定色谱柱柱床，其优点是可在 pH 高达 12 的流动相中使用。但由于氧化铝与碱性化合物作用也很强，应用范围受到一定的限制，所以未能广泛应用。新型氧化锆基质色谱填料也可用于 HPLC，商品化的仅有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱，应用 pH 范围 114，温度可达 100。由于氧化铝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中。四
17、、怎样选择填料粒度四、怎样选择填料粒度目前，商品化的色谱填料粒度从 1m 到超过 30m 均有售，而目前分析分离主要用 3、5 和 10m 填料，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，填充柱的柱效越高；然而粒度越小，柱压越大，柱压的增加限制了粒度小于3m 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，那么选用更小粒度的填料是很有用的。3m 填料填充柱的柱效比相同条件下的 5m 填料的的柱效提高近 30；然而，3m 的色谱柱的背压却是 5m 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，
18、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。名称别名功能基团正相反相离子对应用非极性和中等极性以及非离子性有机化合物在所有的烷基键合相中对非极性于中等极化合物保留最弱；典型用于中等极性和多官能团化合物。SilicaSASC1-OHBtylC4MOS-(CH3)3C8,Octyl-C4H9ODSC18-C8H37CPSCN,Cyano(Propyl-(CH2)3CNnitrile)APSNH2(Aminopropy)-(CH2)3NH2PhenylDiolSCXSAX强阳离子次换强阴离子交换-(CH3)C3H5-(CH2)2O
19、CH2(CH2OH)2-(CH2)2C6H4SO3H-(CH2)3N+（(CH3)3分离肚和蛋白质，保留时间比 C8和 C18短。中等极性到强极性化合物，小肽和蛋白质，极性药物、甾族环境样品。烷基键合相中对中等极性化合物保留最强。广泛用于药物、甾族化合物、脂肪酸和环境样品。对极性化合物有独特的选择性，适合应用于正相分离。当用于反相系统时，其选择性与 C8 和C18 不同。在药学领域和复杂混合物的分离中应用广泛。反相中分析糖类和其他极性化合物。弱阴离子交换，阴离子和有机酸则应用缓冲剂和有机改性剂做流动相。正相中与硅胶的选择性不同，分析芳香族效果很好。芳香族化合物反相时，分离肽和蛋白质。正相时，与
20、硅选择性相似，但极性较弱有机碱有机酸、核苷和核苷酸五、如何选择保护柱五、如何选择保护柱怎样选择保护柱，但又不影响分离分析?这是色谱工作者经常提出的一个问题。通常，在选择保护柱之前首先要考虑的是样品是否清洁。对于大部分分析工作者来说，一支 lcm 长的保护柱便能提供对柱子的保护，工作中发现要经常更换 1cm 的保护柱，那么应选择 2cm 或 3cm长的保护柱。保护柱越长，自然所装填的色谱填料越多，则其越能避免污染物进入分析色谱柱的机会。当然，随着保护柱的长度加长，样品的保留时间会比使用短保护柱长。一般来说，保护柱的内径与分析色谱柱的内径相同或相当即可。保护柱的填料装填方式也很重要。目前有薄膜装填
21、法的保护柱，使用过程很简单方便，而且可以在实验室中进行干装。但是，其最大的缺点是不经济，特别是针对中国的具体情况，一次性使用相对费用较高。另外，薄膜装填法的保扩性所装填的色谱填料有限，只能提供很有限的保护作用；不过也因为所装填的色谱填料较少，保护柱的长度也较短，所以对分析样品的保留时间的影响也很小。另一种保护柱结构其实质是缩短了的色谱分析柱，设计方式上有直连式、手紧式或整体式。整体式设计是由色谱柱的生产厂商直接安装在色谱分析柱上的，必须与色谱分析柱一同订货，可以非常方便地使用，但不能够被修改。直连式结构设计可在任何时候由色谱工作者来安装连接，可以与任何品牌的色谱分析柱连接使用，而且还可以根据样
22、品的相关情况选择不同的保护柱一样，只是在连接时不需要借助扳手等工具，直接用手上紧即可。另外从保护柱结构的角度看，保护柱的结构又分为是否可以更换保护柱柱芯。现在大多数的保护柱均可以更换保护柱柱芯，可以降低保护柱的使用成本。大多数人是根据色谱分析柱的填料选择保护柱的填料，正常情况下可以选择与分析色谱柱一样的色谱填料。但是，根据实际的分析工作，也可不必与分析色谱柱的填料完全相匹配。对于选择保护柱的原则是：在满足分析分离要求的前提条件下，尽可能地选择较短的保护柱结构，尽可能选择对分离样品小一些保留性的填料。六、故障与解决的方法六、故障与解决的方法选样了一根好的柱子，再加上有效的维护与预防，可以避免不少
23、意外故障的发生。当然谁也不能保护色谱柱“永远”不出故障，任何一根色谱柱最终都会因为柱效下降直到报废。柱损坏的标志是：塔板数下降；峰形改变；压力增加；保留时间变化。有时往往是几种情况伴随着同时发生。1、塔板数下降在色谱柱使用过程中，塔板数会不断下降一般情况下，进2000 个样品后柱效 N 值要降低 50，(但也不能一概而论)，而用C18，柱梯度分析氨基酸，进100 个血清样品之后，柱效就下降 50%。这两种情况的差别之所以这么大，关键在于处理样品的方法不同。如果柱效很快下降，应考虑上节所提到的人为不利因素。N值突然下降(如一个工作日内)，应考虑柱头塌陷或进了不合格的样品。如果使用了不同系统的色谱
24、柱造成柱效下降，是某系统中存在柱外效应。新建立的方法中柱效下降，可能是样品和其它内在因素引起，此时要采取相应措施，防止继续给柱造成危害。2、峰形变坏出现拖尾峰、分叉峰或非高斯峰的原因很多，但总是与塔板数骤然下降联系在一起的。峰形变坏而保留时间不变，多半是柱受到阻塞(不锈钢烧结片)，或者柱头有了空穴。3、压力增加和柱塔板数不断减少一样，在使用过程中柱压慢慢增加，可视为正常。如果压力一下子增加过高，应考虑两种可能，一是样品沉积在柱内，二是柱内硬件阻塞(未考虑系统其它部分的阻塞)。对于第一种情况，要用能溶解所用样品的溶剂冲洗。冲洗时拆开柱与检测器之间接头，正向冲洗或将柱出口接在泵上反向冲洗(如果柱条
25、件许可)，使用大约 3050mL 溶剂。不要让冲洗液通过检测器流动池，以防污染。在冲洗过程中不断检查，直到压力恢复正常为止。如冲洗无效，应该考虑是第二种情况，先换烧结不锈钢过滤片，拆下柱，拧开柱头上的压帽，持垂直方向小心取出不锈钢过滤片，换上新的(不是洗过的旧滤片)。换滤片时尽量不要搅动柱头填料，如有塌陷，可用同种填料中乙醇调成糊状补平柱头，压紧，压平，柱性能可恢复如前。如果柱头填料己脏，可挖去 23mm，用新填料补平。4、保留时间的改变保留时间的变化指两种类型的情况，第一种是同一根柱样品间的保留变化，第二种类型主要是填料的差异造成的，许多实验都会碰到，现讨论如下。不同牌号的色谱柱分离的色谱峰
26、保留时间可在小范围内移动，但峰的顺序和分辨率不变，可改变流速或溶剂强度(反相色谱加水调节)进行校正。如果谱图中色谱顺序发生了变化，或者两峰重叠在一起，问题就比较严重。保留时间发生大的变化，主要由柱填料硅酸相互作用所致，另外有次级保留因素的影响。硅胶为基质的填料表面含有硅醇，有的封尾填料可部分去掉硅醇、不封尾填料的硅胶表面硅醇基更多。酸性或碱性分子可与硅醇发生不同程度的相互作用。硅酸与样品分子作用的强弱，因不同批号的硅胶和不键合相填料而异。即使同批号的硅胶而不同批号的键合相也有差异。硅醇对阳离子或碱性样品影响最大。参照下列要求做可以减少色谱柱之间保留时间的变化。(1)仅用同一厂商的柱。实际上不具
27、可操作性，但最起码作某一专门分析方法时要用同一厂商的柱。(2)设计分离条件，使保留值变化最小(建立标准的方法)。(3)选用液相色谱系统或色谱柱对次级保留因素(外界)灵敏度最低。(4)换新柱时调整分析条件保持旧柱的保留值(改变条件)。这一步工作是必不可少的，在长期的常规分析中，不会从头至尾用一根柱，中间总要换新柱，每换一次，都应仔细地调整各组分的保留。在实际工作中，应考虑到可能会发生什么问题，怎样预防这些问题的发生。第一，前面提到的作某一专门分析尽量用同一批号的柱。也可与厂商接洽，提出特殊的要求。第二，选择硅醇影响最小的分离条件，减少柱间的差异。如在流动相中添加三乙胺抑制硅醇的作用。第三，许多色
28、谱工作者认为，在流动相中加入离子对试剂更能抗硅醇的干扰，使保留具有更好的重复性。不管什么情况下引起保留值的明显变化，都应该改善分离条件。改善特别差的峰的分离度，并使保留值稳定下来。例如用梯度洗脱分析体液中的氨基酸，这种复杂的样品有 20 多个组分，保留稍有变化可能对分离就产生灾难性的结果。一些极端组分，如偏向酸性或碱性的组分很易发生保留值的改变，应用不同流动相的组成、pH 值和缓冲液的浓度，可以改善关键色谱峰间的分离。色谱峰分离度变差，可能会系统地改变保留值。塔板数降低、压力增高、峰形变差、保留值变化可能同时发生，可能都是由柱引起的。下表的内容可帮助找到一些故障的原因，有些内容将在后面的章节中
29、详细讨论。表 11-1由柱引起的故障故障现象解决办法过滤片阻塞压力增高，N 下降，峰形差倒柱冲洗或换过滤片柱头塌陷峰分叉，N 下降修补柱头，可恢复 80以键合相流失保留改变，峰形差，N 下降上样品阻塞高压换柱强吸附的样品N 下降，保留减小用能溶解样品的溶剂冲洗柱强溶剂反冲七、延长柱寿命的方法七、延长柱寿命的方法一根柱到了不可使用的时候应更换。“不可挽救”这个概念在许多色谱工作者的认识上不完全相同，有人认为只有当柱的压力增高到系统不可承受的地步才考虑报废，只要压力在可接受的范围内总要设法修补，以延长柱的寿命。另外也可以从分析高要求的样品改作分析低要求的样品，从分离多组分的样品改作分离单组分的样品
30、，从分离介质复杂的样品改为分离介质相对简单的样品。实验室最常用的延长柱寿命的方法是修补柱头、换不锈钢烧结片，冲洗、倒冲柱。修补柱头和换不锈钢结片常联系在一起，前面已简单作了叙述。去掉过滤片后发现柱头塌陷或填料被污染，可用无水乙醇调成糊状的同种填料(挖去脏填料)填补柱头，用与柱内径相同的、顶端平而光滑的不锈钢或聚四氟乙烯棒压紧，再填平，再压紧，反复35 次，最后用无水乙醇将柱头四周润湿几次，擦干净柱外壁的填料、加上新过滤片，拧紧接头，接上泵冲洗，而后再接检测器。如果塌陷很深，或者挖去的脏填料很多，填平柱头后接上泵冲洗15min，再拆下柱填平，再接上泵冲洗，反复数次可恢复大部分柱效。有时还应该用比
31、较高的流速才能有效。修补过的柱一般不能恢复到原先的柱效，刚开始修补数次效果不错，随着修补次数的增多，维持一个短时间又要修补，到了后期，键合相随硅胶的溶蚀而流失，加上化学物质的腐蚀，此时再也无法修补了。对价格高的柱一定坚持自己动手修补。如排阻色谱柱不随时间而改变保留，仅需比较低的分离条件，稍为修补就可解决问题。倒冲柱也是经常采用的维护措施，不提倡新柱倒冲柱。色谱柱用到中后期，而且修补过多次后才考虑逆向反冲。可在倒冲柱前填平原柱头的塌陷现冲洗，也可倒向冲洗后再填平柱头(原柱出口)，后者效果好一些。柱逆向使用后柱效损失较大(约 4060)，常常可以倒过来再倒过去，只要不破坏柱床，效果还不错。倒冲柱前
32、要检查柱两端的烧结过滤片情况，防止烧结过滤片(原柱头承受过度压力，填料被泵打出)。在采取以上措施时，冲洗过程应伴随始终。有少数实验室自己装柱，或请厂商装柱。柱硬件都是用过的旧柱，这可节约 50的经费，但有时也碰到一些麻烦。柱内壁未经再抛光处理，柱壁效应比较大，分辨率降低，或者拖尾峰。重装柱后卡套易松动，整个柱头渗漏。可借助于聚四氟乙烯软膜密封，但已不能承受较高的压力。对有些柱重新处理是值得的，但有些则无价值。除考虑价格外，还要考虑实际工作要求。任何柱都可以修补数次，样品处理好、流动相温和、压力中下可以减少修补柱的次数。柱压升高超过系统所承受的限度就要报废柱。实验室内要备有不同类型的散装填料(C
33、18、硅胶)，用同类型、同粒度的填料修补柱头效果好。如果手头没有所要求的填料，可以用其它填料代替，这比用柱头塌陷的柱要好得多。八、如何解决色谱柱使用过程出现的问题八、如何解决色谱柱使用过程出现的问题1.保留值与分离度重现性不好原因分析问题原因不同色谱柱间差填料、键合相不同异柱床破坏使用期间柱变化键合相丢失硅胶基质溶解强保留组分堆积堵塞柱外效应分离效果变差柱平衡慢柱超载表现保留因子(k)，分离因子()柱效(N)保留因子(k)，分离因子()柱效(N)保留因子(k)，柱效(N)系统差异、进样量大、进样阀与色谱柱效（N)柱之间、色谱柱与检测器之间的管路太长、检测器流通池体积大、接头死体积大等。流动相组
34、分改变保留因子(k)，柱效变化很流速改变小温度改变保留因子(k)，分离因子（）保留因子(k)，柱效变化很小重新平衡时间不够保留因子(k)，柱效变化很小样品量太大保留因子(k)，柱效(N)液相色谱培训讲义液相色谱培训讲义(十一十一)作者：转载自：发布日期：2007-5-22八、如何解决色谱柱使用过程出现的问题八、如何解决色谱柱使用过程出现的问题1.保留值与分离度重现性不好原因分析问题原因不同色谱柱间差填料、键合相不同异柱床破坏使用期间柱变化键合相丢失硅胶基质溶解强保留组分堆积堵塞柱外效应分离效果变差柱平衡慢柱超载表现保留因子(k)，分离因子()柱效(N)保留因子(k)，分离因子()柱效(N)保留
35、因子(k)，柱效(N)系统差异、进样量大、进样阀与色谱柱效（N)柱之间、色谱柱与检测器之间的管路太长、检测器流通池体积大、接头死体积大等。流动相组分改变保留因子(k)，柱效变化很流速改变小温度改变保留因子(k)，分离因子（）保留因子(k)，柱效变化很小重新平衡时间不够保留因子(k)，柱效变化很小样品量太大保留因子(k)，柱效(N)2.造成色谱峰(不对称)拖尾的原因(1)色谱柱本身填装问题，筛板堵塞或填料塌陷(2)柱头有污染(3)样品超载(4)样品溶剂不合适(5)柱外效应(6)化学或二次保留(硅羟基)效应(7)缓冲容量不足或不合适(8)重金属污染3.如何解决峰形拖尾的问题A、与化学有关的拖尾问题
36、(1)流动相中，加入 30mM 的三乙胺(用于碱性化合物)或醋酸胺(用于酸性化合物)，未知化合物加醋酸三乙胺；(2)如仍然拖尾，将三乙胺换为二甲基辛胺（或醋酸二甲辛胺）；(3)降低进样量到1g。B、与色谱柱有关的拖尾问题(l)如柱头处有强保留的样品组分积聚，反相柱可用 20 倍柱体积的 96的二氯甲烷与 4甲醇，加 l氢氧化铵混合液冲洗；正向柱可用甲醇冲洗；(2)使用保护柱；C、与 HPLC 系统有关的峰拖尾和峰加宽(1)进样体积过大，(通常25L)：(2)进样阀与色谱柱及检测器之间的管路体积过大(最佳连接管应在启动过程中，“”从左向右移动，当“”移动到最右端时，启动过程结束。在启动过程中，系
37、统将从不断电记忆体中装载参数并进行自检。待机屏幕待机屏幕SofTA ELSD Model 200SStandby“Standby”或“Energy*”字符在第二行往复水平移动。系统在 Standby 模式下，加热器和气体阀门处于关闭状态。按“ESC”键返回到主屏幕下查看更多的信息。主屏幕主屏幕ELS Detection XX20.000mv20.01.按上、下箭头将会循环显示 XX 操作条件。当 DT,SC,ET 和 OC 显示界面被选中时，将会持续 5 秒钟显示他们设置的温度，然后精确到 0.1显示他们的真实温度。2.按“ENT(Enter)”键将会返回到主屏幕。如果按住这个键 5 秒钟就相
38、当于箭头键被按住，选择的 XX 界面将被显示。另外，最后一次选择的菜单项将被显示。3.如果在右上角有一个“*”，按“ESC”键将返回到当前错误解释界面。XX=DT,SC,ET,OC,BLN,GAS,FLT,CL,GX,FS DT=漂移管（设置范围：22120；显示范围：-10.0120.0）SC=雾化室（设置范围：0 80；显示范围：-10.0120.0）ET=排气管（设置范围：22100；显示范围：-10.0120.0）OC=光学池（设置范围：22120；显示范围：-10.0120.0）BLN=基线状态显示（5000.0000.000mV）GAS=气压（0.0130.0psi）FLT=基线过
39、滤（默认：关闭；可设范围：110）CL=校正（20%200%）GX=放大系数（正常或低）FS=全量程（5V 或 10Mv）当 BLN 被选择，将持续 5 秒钟显示“重新调整基线”。当按下 ENT 键时，这个周期将会重新调整 ELSD 检测信号，大约调整到 100Mv。菜单屏菜单屏Spray Chamer Page1.按“ENT”键进入菜单设置屏。2.按上、下箭头键选择菜单项。3.按“ESC”键返回到主屏幕，事实上，不管你在哪一级屏幕都可按 ESC 返回到主屏幕。可用菜单项：Spray Chamer Page：设置雾化室温度Drift Tube Page：设置漂移管温度Power Control
40、 Page：设置运行/待机模式或者是关闭这个单元Maintenance Page：显示直到一个时间才需要维修Registration Page：在这个菜单项里可以输入注册号Energy Saving Page：让检测器在一个用户自定义时间以后进入待机模式Filter Page：设置噪音过滤级数Load Method Page：装载一个方法Save Method Page：保存一个方法（一共可以保存 9 个方法）Calibration Page：减小或者放大检测器输出Detetor Gain Page：改变放大系数Full Scale Page：改变全量程Spray ChamerSpray Ch
41、amer 页：页：SPRAY CHAMBER SET10.010在 SPRAY CHAMBER 下面显示的是当前的温度，在 SET 下现实的是设置的温度。1.按上、下箭头键以 1步进改变设置温度2.按“ENT”键确认改变并返回到主屏幕3.按“ESC”键取消改变并返回到主屏幕Drift TubeDrift Tube 页：页：DRIFT TUBE SET40.040在 DRIFT TUBE 下显示的是当前温度，在 SET 下显示的是设置温度，光学池和排气管的温度控制与 DRIFT TUBE 设置相同，但是最大温度极限为 100。1.按上、下箭头键以 1步进改变设置温度2.按“ENT”键确认改变并返
42、回到主屏幕3.按“ESC”键取消改变并返回到主屏幕Power ControlPower Control 页：页：Power Cotrol：Run运行、待机和激光关或激光开。如激光关或激光开是可操作的，按“ENT”键可以打开或关闭激光。当激光已经关闭，可能需要 30 分钟去稳定并且在重新开始。1.使用上、下箭头键选择一个操作2.按“ENT”键采用一个操作并返回到主屏幕3.按“ESC”键保持当前状态并返回到主屏幕MaintenanceMaintenance 页：页：MaintenanceIntervalDue xxxxhr SetyyyyhrSET 对应的为一个需要维修的时间周期（单位：小时）。这
43、个 SET 值的设置范围为 09900，步进为 100。DUE 对应显示为预期的维修时间，数值以SET 时间的递减方式现实。当DUE 时间为 0 时，一个提醒你预定维修周期已到的警告屏将会显示。按“ESC”键推出警告屏并返回主屏幕，这个操作对 Model 200S ELSD 不起作用。当一个新的 SET 时间被输入并且通过按 ENT 键确认后，DUE 时间也会重新设定，如果 SET是建设为 0，维修周期表将不可用，DUE 时间也不会显示并且维修周期提醒屏也不会显示。RegistrationRegistration 页：页：Registration NumberAAAAAAAAAA在这一项里可以
44、输入 Model 200S ELSD 的注册号，通过使用上、下箭头在字符 A-Z 之间进行循环选择，按“ENT”键确认每一个输入并且将光标移动到下一个字符输入点，当完成后，按“ESC”键发送代码，一次将注册码输入正确后，Registration Page 将不再显示。当 Model 200S ELSD 运行在没有注册码的评价阶段，以后每次开机系统都建议你输入注册号，如果你没有注册码请联系 SOFTA 公司。Energy SavingEnergy Saving 页：页：Energy Saving 0.0minOFF，可设定范围为 0.125.0 分，步进为 0.1 分。Model 200S EL
45、SD 将会在这页所设定的延迟时间以后进入待机模式，在这种模式下，气体阀门将关闭，所有的加热器也将关闭以节约能量。FilterFilter 页：页：Filter Weight:OFF，可设定范围为 110。过滤因子为基线噪音的过滤级数，OFF 为没有过滤，10 位最大过滤，当设置因子值比 0大时，一个戏剧性操作条件的改变（比如：打开或关闭HPLC 泵）。可能会干扰过滤引起基线漂移，这时基线可以在少许几分钟之内重新恢复稳定。Load MethodLoad Method 页：页：LOAD METHOD:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9方法 0 为当前设置保存项，在打开电源是它将被装载，当一个方
46、法被选中时，按 ENT 键将会应用这个方法并且更新方法 0。如果选择的序号没有保存方法，“Method not available”将会显示。如果无源记忆体的 IC芯片被毁坏，相同的信息将会显示。Save MethodSave Method 页：页：SAVE METHOD:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9最多可保存 9 个方法，使用上、下箭头键选择一个方法序号，并且按 ENT 键保存当前的操作条件到被选择的方法序号里，一个方法包括雾化室温度设置值、漂移管温度设置值、过滤级数、校正因子和检测器放大系数。CalibrationCalibration 页：页：Calibration:100%设定范围为 20%200%，步进为 1%。这个设定值将会减小或放大检测器的输出。在 100%的时候，检测器的信号既不放大也不减小。Detetor GainDetetor Gain 页：页：AMPLIFIER GAIN:Normal正常，小选择 Norm 为正常使用，当处理高浓度样品分析是可以让 ELSD 的操作位的低的放大系数。Full ScaleFull Scale 页：页：FULL SCALE:10mv另一个选择为 5V，无论使用哪个设置，对你的数据采集系统都是合适的。