在高效液相分析检测样品的过程中,色谱柱会受到来自于样品及色谱系统的污染,从而导致色谱柱耐用性差、寿命缩短。
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。
图:系统压力升高或样品基质复杂导致分析柱污染
?;ぶ?/a>是液相色谱分析中重要的色谱耗材,使用?;ぶ纱蟠蠼档头治鲋芪廴镜某潭?,延长分析柱使用寿命。
?;ぶ挥诮饔敕治鲋?, 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?;ぶ?/span>
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,?;ぶ上扔诜治鲋惺苷庵治廴?,从而延长分析柱寿命。
?;ぶ苤匾≡窈鲜实谋;ぶ匾?,选择或使用不当也可能带来截然相反的效果。
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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?;ぶ佣?,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?;ぶ抵示褪嵌痰纳字?,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?;ぶ闹卓煞锤词褂?,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?;蛘呗┮?。
从连接方式上分:独立式和直连式
独立式保护柱优缺点
——?;ぶ头治鲋溆靡欢喂苈妨樱挥玫P挠敕治鲋诹由系钠ヅ湮侍?。但使用管路连接时,连接不当容易产生死体积。
直连式?;ぶ湃钡恪;ぶ涌诖菸?,可直接与分析柱连接,死体积小,UPLC分析时建议选择直连式?;ぶ蝗钡悖汗郝蚴毙璞Vそ涌谟敕治鲋ヅ?。
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?;ぶ叽缈砂粗寤扑?,?;ぶ寤捶治鲋寤?%~10%即可;如4.6*250mm的分析柱体积约为4mL,?;ぶ寤裳≡裨?.2~0.4mL之间为宜。同时,?;ぶ诰队τ敕治鲋诰断嗤蛳嗟?。
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1. 独立式?;ぶ敕治鲋邮?,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?;ぶ话阄幢曜⒁毫鞣较颍褂檬弊詈米孕斜曜?,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?;ぶ咎婊皇?,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. ?;ぶ蛑疽话悴唤ㄒ槌逑?,因可能对填料表面修饰有影响。
6. 如同一?;ぶ洳煌姆治鲋褂?,每次使用前,?;ぶ柘惹逑床⒂昧鞫嗥胶獗;ぶ欢问奔浜?,再接分析柱使用。
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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,?;ぶ募壑涤绕淠芴逑?,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?;ぶ秸咄庑蜗嗨?,差异主要在于:?;ぶ谛咀坝刑盍希肮似髂谛臼强筛坏穆似ㄒ话阄椎牟恍飧稚战岚澹?/span>
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。