4.色谱柱压力问题
可能致因 |
预防措施/解决方案 |
高背压 |
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泵设置错误 |
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系统正常 (系统背压正常升高) |
如出现以下情况,应增加背压(系统背压会升高):
如果无其它更改 |
梯度中间(梯度洗脱至中间时)压力较高 |
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温度太低 |
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柱(色谱柱)老化 |
(通常随着色谱柱使用时间的增加,背压会逐渐升高) |
柱玻璃料阻塞 (色谱柱筛板堵塞) |
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串联(在线)过滤器堵塞 |
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保护柱卡套(芯)堵塞 |
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系统堵塞 |
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缓冲液沉淀 |
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低背压 |
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系统泄漏 (漏液) |
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柱温过高 |
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流量(流速)太低 |
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4. 色谱柱背压
随着色谱柱的老化,柱背压不可避免地不断升高(导致柱背压升高是无法避免的);而较高的柱背压是色谱柱失效最常见的原因之一。
然而,一些简单的方法将有助于延长色谱柱的使用寿命,其中包括使用串联(在线)过滤器(见4.2)、?;ぶㄌ祝ㄐ荆?.3)和进行常规(定期)的色谱
柱冲洗。
4.1.确定压力问题是一个简单的过程(定位压力异常的位置的步骤很简单)。
如果您使用串联(在线)过滤器,则它极有可能是压力增加的来源(原因),因此应首先对它进行检查,以节省故障排除时间。
如果不是(另外),可系统地松开管接头,从HPLC出口端开始,向上游泵逐个检查,这是发现致因最简单的方法(查找压力升高原因最简单的方法是系统
性的逐段拧松管路上的接头,从HPLC的出口开始,往上游递进直到泵)。
除了色谱柱外,每个连续的元件都从系统中取出,压降会出现可以忽略不计的变化。例如,拆除检测器,然后将检测器连接到色谱柱的管路后(将检测器的管路直接连到色谱柱上),其不应导致背压的显着降低,除非其中一个(一处)被阻塞(拆下检测器,再拆下连接检测器与色谱柱的管路,不应导致色谱柱反压明显降低,但如果检测器或管路有堵塞,则会有明显降低)。
当色谱柱被移除时,压力当然会下降;根据正常色谱柱压力的历史信息(以前正常状态下的柱压的数据以)确定色谱柱是否是问题的致因。
一旦确定了压力问题的根源,应更换管路或反冲阻塞部分
4.2.串联滤器(在线过滤器)是延长色谱柱寿命的最经济和最有效的工具之一。
通常情况下,这些过滤器具有0.5m的孔隙度玻璃料(孔径筛板),安装在自动进样器的下游(之后),用于拦截来自流动相、泵、自动进样器或样品中的任何颗粒。
对于5 m的颗粒柱,其色谱柱顶部的玻璃料通常采用2m的孔隙度玻璃料(进口端的筛板的孔径多为2m)。
因此串联玻璃料(在线滤器)有助于防止色谱柱阻塞。串联(在线)过滤器不可替代溶剂过滤或其它预防措施,而应将其作为?;ど字谋秆》桨?。
当系统背压开始升高时,应检查和/或更换串联过滤器玻璃料(在线滤器的滤片)。
我们建议在每个系统上使用串联(在线)过滤器,即使在使用?;ぶ币彩侨绱耍ㄒ丫褂昧吮;ぶ?。
4.3.保护柱卡套(芯)可为色谱柱提供双重?;?。如果不使用串联(在线)过滤器,?;ぶㄌ锥ゲ康牟AЯ希ǘゲ康纳赴迦裕┗崂菇乜帕#饪赡?br />
会阻塞色谱柱入口端的玻璃料(否则,被阻塞的就是色谱柱入口端的筛板)。
?;ぶㄌ祝ㄐ荆┲械墓潭ㄏ嘤τ敕治鲋ヅ洌员憷菇鼗嵛降椒治鲋系奈镏?。因此,?;ぶㄌ祝ㄐ荆┰谙低持谐涞毕脑?。
如果系统压力上升了10%,且柱的效率或分辨率下降了10%,并且无法通过更换串联(在线)过滤器纠正,则说明应更换?;ぶㄌ琢耍ㄈ绻谙吖?br /> 器更换后没有解决系统压力升高10%的问题,则说明应该更换?;ぶ荆菜得髦Щ蚍直媛室丫档土?0%。)。图13显示了?;ぶㄌ祝ㄐ荆┰诒;し治鲋矫娴挠行?。
使用?;ぶㄌ祝ㄐ荆┛梢苑乐怪廴荆⑾灾嵘酥氖褂檬倜?。
图13. 为了防止色谱柱积垢,使用?;ぶㄌ祝ㄊ褂帽;ぶ究煞乐股字廴荆┛上灾映ど字氖褂檬倜?
4.4缓冲液沉淀是导致背压增加的常见原因,特别是在反相色谱中,如果流动相是高浓度的有机溶剂,这点尤其明显。
如果尝试去除色谱柱中的缓冲液沉淀,可颠倒色谱柱(将色谱柱反接),并用泵注入20-40个柱体积的纯净水冲洗色谱柱,开始时以降低的流量输送(流速需慢)(注意:如果缓冲液已经在整个色谱柱中沉淀(堵塞全柱),这种方法可能不适用)。
如果冲洗成功,应将色谱柱恢复到正确的流动方向(接回原方向),并用50:50的水/有机流动相冲洗10-20个柱体积,然后再加入10-20个柱体积的100%有机流动相(再用10-20倍柱体积的100%有机流动相冲洗),最后在所需条件下重新平衡。
为了防止再次出现缓冲液沉淀,应检查流动相是否与所用的缓冲液浓度相匹配,并在必要时降低离子强度。尝试增加水的百分比,并预混合流动相。
通过反相分离,可避免含有缓冲液的流动相迅速变为100%的有机溶剂(如MeOH,ACN)(反相分离时,避免含缓冲液的流动相突然变化至100%有机溶剂(如甲醇、 乙腈))。