汙染來源
來自於色譜係統的汙染主要指,HPLC儀器係統中部件磨損而產生的固體顆粒,以及流動相係統過濾不完全殘留的固體顆粒。
來lai自zi於yu樣yang品pin的de汙wu染ran主zhu要yao指zhi,未wei完wan全quan溶rong解jie的de樣yang品pin或huo者zhe已yi完wan全quan溶rong解jie的de樣yang品pin進jin入ru色se譜pu係xi統tong中zhong,由you於yu樣yang品pin溶rong劑ji和he流liu動dong相xiang溶rong劑ji對dui樣yang品pin溶rong解jie存cun在zai的de溶rong解jie度du差cha異yi,導dao致zhi沉chen澱dian析xi出chu汙wu染ran係xi統tong。特te別bie是shi對dui於yu中zhong藥yao、天然產物、合成中間體及生物藥品的檢測,因基質的複雜性,色譜柱受汙染的情況會更加嚴重。
汙染會導致色譜係統壓力升高、色譜柱塌陷、填料變色等,從而帶來檢測成本高,測試結果不準確等各種影響。
保護柱的作用
保護柱是液相色譜分析中重要的色譜耗材,使用保護柱可大大降低分析柱受汙染的程度,延長分析柱使用壽命。
保護柱位於進樣器與分析柱之間, 作用主要兩方麵:
1.截留不溶性顆粒。
2. 吸附樣品基質中的雜質。
以下幾種情況建議使用保護柱:
1. 中藥、天然產物及合成中間體等基質較複雜的樣品分析——因溶解性差異導致樣品析出而汙染分析柱的情況比較嚴重,梯度洗脫時影響更大。
2. 生物樣品分析——因樣品的不可逆吸附導致的汙染,保護柱可先於分析柱承受這種汙染,從而延長分析柱壽命。
保護柱很重要,但選擇合適的保護柱更重要,選擇或使用不當也可能帶來截然相反的效果。
保護柱分類及選擇
從材質上分:不鏽鋼材質和PEEK(聚醚醚酮)材質
PEEK 材質優缺點——樣品對金屬離子比較敏感時,選擇PEEK材質比較合適,比如某些蛋白分析會用到PEEK材質的分析柱,主要就是考慮到這方麵的因素;
不鏽鋼材質優缺點——大部分小分子化合物的分析,選擇不鏽鋼材質保護柱居多,特別是當流動相體係使用到四氫呋喃(THF)或DMSO等一些溶解性較強的溶劑時,必須選擇不鏽鋼材質,甚至對於HPLC係統的管路也需要替換成不鏽鋼材質,因THF對於PEEK管路有相當強的腐蝕作用。
從結構上分:卡套式(柱芯+柱套)和直接填裝短柱
直接填裝短柱優缺點——這zhe種zhong結jie構gou的de保bao護hu柱zhu實shi質zhi就jiu是shi短duan的de色se譜pu柱zhu,一yi般ban填tian裝zhuang的de填tian料liao跟gen分fen析xi柱zhu填tian料liao完wan全quan一yi樣yang。生sheng物wu樣yang品pin分fen析xi中zhong,用yong這zhe種zhong類lei型xing保bao護hu柱zhu居ju多duo,除chu可ke過guo濾lv一yi些xie不bu溶rong顆ke粒li外wai,還hai可ke除chu去qu一yi些xie在zai分fen析xi柱zhu上shang易yi吸xi附fu的de雜za質zhi。缺que點dian是shi,一yi次ci性xing使shi用yong,汙wu染ran嚴yan重zhong時shi,隻zhi能neng報bao廢fei。
卡套式保護柱優缺點——卡(ka)套(tao)式(shi)保(bao)護(hu)柱(zhu)的(de)柱(zhu)套(tao)可(ke)反(fan)複(fu)使(shi)用(yong),柱(zhu)芯(xin)汙(wu)染(ran)後(hou)可(ke)替(ti)換(huan),廠(chang)家(jia)會(hui)提(ti)供(gong)配(pei)套(tao)的(de)保(bao)護(hu)柱(zhu)芯(xin),但(dan)購(gou)買(mai)時(shi)需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi),柱(zhu)芯(xin)中(zhong)有(you)與(yu)分(fen)析(xi)柱(zhu)匹(pi)配(pei)的(de)填(tian)料(liao),需(xu)要(yao)確(que)認(ren)柱(zhu)芯(xin)中(zhong)的(de)填(tian)料(liao)類(lei)型(xing)再(zai)購(gou)買(mai)。同(tong)時(shi),柱(zhu)芯(xin)和(he)柱(zhu)套(tao)需(xu)是(shi)來(lai)源(yuan)於(yu)同(tong)一(yi)廠(chang)家(jia)的(de)同(tong)一(yi)規(gui)格(ge),否(fou)則(ze),會(hui)存(cun)在(zai)匹(pi)配(pei)上(shang)的(de)差(cha)異(yi),導(dao)致(zhi)峰(feng)型(xing)異(yi)常(chang)或(huo)者(zhe)漏(lou)液(ye)。
從連接方式上分:獨立式和直連式
獨立式保護柱優缺點——保護柱和分析柱之間用一段管路連接,不用擔心與分析柱在連接上的匹配問題。但使用管路連接時,連接不當容易產生死體積。
直連式保護柱優缺點——保護柱接口帶螺紋,可直接與分析柱連接,死體積小,UPLC分析時建議選擇直連式保護柱;缺點:購買時需保證接口與分析柱匹配。
保護柱選擇考慮以下幾方麵因素:
1. 除非特殊情況,一般選擇填料基質與分析柱基質完全相同的保護柱。
2. 選擇保護柱尺寸可按柱體積計算,保護柱體積按分析柱體積的5%~10%即可;如4.6*250mm的分析柱體積約為4mL,保護柱體積可選擇在0.2~0.4mL之間為宜。同時,保護柱內徑應與分析柱內徑相同或相當。
保護柱使用注意事項
1. 獨立式保護柱與分析柱連接時,連接管路盡可能短,且接口切麵平滑,盡量減少死體積以降低柱外展寬效應。
2. 卡套式保護柱一般未標注液流方向,使用時最好自行標注,並按照標注方向來使用,以免正反向使用後,截留的雜質汙染分析柱。
3. 直接填裝的短柱型保護柱,出現柱壓升高或峰型變差時,可不接分析柱進行反向清洗,清洗溶劑可參考分析柱清洗溶劑。
4. 卡套式保護柱,柱芯替換時,注意柱芯與柱套是否存在方向上的匹配,同時不易旋擰過緊,以防滑絲。
5. 保護柱或柱芯一般不建議超聲清洗,因可能對填料表麵修飾有影響。
6. 如同一保護柱配不同的分析柱使用,每次使用前,保護柱需先清洗並用流動相平衡保護柱一段時間後,再接分析柱使用。
保護柱與柱前過濾器的區別和使用
shiyongbaohuzhudemudezaiyuyanchangfenxizhudeshiyongshouming,dangfenxizhuzaojiaangguishi,baohuzhudejiazhiyouqinengtixian,mouxieqingkuangxia,dangshiyongdefenxizhubenshenjiagebianyi,baohuzhubingfeibixuan,tuijianshiyongzhuqianguolvqigengheshi。
柱前過濾器與保護柱兩者外形相似,差異主要在於:保護柱內芯裝有填料,而柱前過濾器內芯是可更換的濾片(一般為帶孔的不鏽鋼燒結板)。
因此,從結構可以推測使用上的差異:
柱前過濾器——通用性強,任何分析柱前都可使用,因其濾芯隻起到過濾和截留雜質的作用,濾片汙染後可超聲清洗,反複使用。
保護柱——柱中填料除了起截留雜質的作用外,也可除去樣品中易吸附的雜質,這一點對生物樣品分析尤其重要。
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