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教你解決色譜系統常堵、漏液、漏氣 問題

液相色譜儀是屬于易學難用的儀器,特別講究“正確使用”和經驗。液相工作者接觸最多的是流動相,流動相也是造成液相色譜各種問題的最主要源頭。液相色譜最常見的故障一是堵,二是漏。下面就這兩分別展開討論(流動相以甲醇為例,色譜柱以C18為例) 。

                                                           為何會堵?

“堵”的表現現象就是柱壓異常升高,直接原因就是流路不暢。堵塞的主要位置就是在色譜柱的前端,最主要原因就是流動相里有雜質,雜質的主要來源就是細菌。

堵”的原因之一:純水中的細菌污染

首先我們要認識到,一般的國產甲醇其實不需要額外過濾處理,直接使用沒有問題。即使是有些固態微粒雜質,也能在液相流路系統最前端的過濾頭上排除,真正容易引起問題的,是水中的細菌。新制備的純水在室內放置幾天就會長菌,而這些細菌雖然肉眼不可見,卻足以堵塞柱填料顆粒的空隙,造成柱子很快報廢。這就是在配制流動相時造成的細菌污染的原因,解決它的方法很簡單,就是確保水的可靠性。


有兩種方式推薦:

(1)最理想的方式當然是購買實驗室專用純水機,既方便又可靠,質量也放心。唯一的缺點就是價格不菲。


(2)成箱購買市售品牌純凈水,如500ml一支的怡寶或娃哈哈,這些水的質量足以應付液相色譜的要求。先隨機抽取一支做一下細菌平板實驗,待菌落數合格方可使用。這樣每次只要單獨開一支即可,也很方便。每次成本2元左右。這里特別指出一個細節:在絕大多數書本上,凡談到配制流動相都會談到最后一個過濾的步驟。但是從我們長期使用的實際效果來說,只要能保證水的質量,這一步完全可以也應當去除。


水有保證 可以不過濾?

原因有以下兩點點:

(1)流動相過濾在理論上有好處,但是實際操作時由于不可能做到專瓶專用,反而容易造成的交叉污染,對于配比復雜的流動相影響更大。

(2)流動相過濾在經濟成本上不劃算。買一套過濾裝置要6000多元,且過濾器公認是比較容易損壞的設備。最主要是過濾片的成本太高,一片就要幾十元。按一般液相柱的正常使用壽命計算,過濾片的成本會遠遠高于色譜柱的成本上升。


“堵”的原因之二:使用流動相時的細菌污染

指的是:流動相剛開始不長菌,在使用時卻產生了細菌污染。這主要是在使用多元液相色譜儀時的一種不良使用習慣造成的。舉最簡單的例子:50%的甲醇水流動相,有兩種使用方式。一種方式是在上機前就配好混合在一起,另一種方式是在流路A放純甲醇,流路B放純水。從單純實驗效果來說,后一種有明顯的優點:首先是簡單,不需要實驗者另個計算配比混合,其次就是比例準確,能得到保留時間重復性極好實驗效果。


但是,它有一個致命的缺陷,就是純水在流動相瓶中幾天時間就會長細菌(很多情況下不僅僅用純水作流動相,而是用緩沖鹽溶液,本身就是優質肥料,細菌長得更迅速),一旦有細菌柱子就壞得很快。所以這種方式要求操作人員每次實驗都要用新制備的純水,更要求在每次實驗后把水相換掉,換成甲醇沖洗干凈,這一點在實際工作中很多人意識不強,就是意識到了但多次使用中總有一兩次會遺漏,但是往往這一兩次就足以產生致命的影響。因為液相色譜柱的堵塞是不可逆的。


所以,寧可犧牲小小的保留時間的重復性,也不要用純水溶液作為流動相的一組。從實際實驗效果來說,我建議用10%的甲醇水代替水溶液(以前我做過不同比例甲醇水的細菌總數實驗,在5%就基本可以抑菌,在10%及以上就可以完全殺菌了),這樣可以有效排除長細菌的隱患,既可作流動相,也可沖柱。就算是在配制流動相時會計算得麻煩一些,但是一次麻煩,終身受益。


“堵”的原因之三:不適當操作

常見問題有以下幾種:

(1)在更換零件時選擇的型號有誤,接口不是很匹配,在擰緊的時候產生變形而使得管路堵塞。


(2)樣品處理液凈化得不干凈,長期會在六通閥和柱之間形阻塞不暢。


(3)在使用用手動六通閥時,有些人可能由于手勁小的原因,轉動的不到位,于是造成流路形成死堵,壓力快速升高超過警戒值。


(4)在使用金屬管路作出廢液管時,應當注意最好廢液瓶中先放一些水,并把廢液管的出口端結晶成塊并造成堵塞。這種情況不常見,但卻的確發生過。



查堵的方法

在發生“堵”的現象后,就需要找出原因,主要是什么位置發生了“堵”。


注意,絕大多數情況下,整個系統只會有一個地方發生堵塞。查堵的方法是從尾向前逆向分段拆開,仔細觀察壓力數值,如果某一個部件(柱子除外)裝上和拆下時的壓力差別很大,可發展變化判斷。至于柱的堵塞,可以通過換同樣規格的柱的壓力是否一致來判斷。


溶劑入口過濾頭

未經過濾的溶劑或溶劑瓶中生長的微生物都會降低溶劑入口過濾頭的壽命,并影響泵性能.一般3個月清洗或更換。將溶劑入口管從過濾頭和瓶蓋組件處撥下,如果管線中充滿溶劑,當過濾頭性能良好時,溶劑會自由地從管中滴出.如果堵塞,就沒有溶劑或只有很少量的溶劑從管中滴出。不要使用超聲清洗溶劑入口過濾頭,否則玻璃顆??赡苁瞧扑樵斐啥氯?。


二、為何會漏

【過濾膜的類型】

聚四氟乙烯膜(一般用于有機相)幾乎可以和所有的溶劑、酸和堿相容。


尼龍66膜(一般用于有機相)可以和大多數溶劑、有機物和水相容,建議不要用于強酸、二氯甲烷和DMF。


纖維素硝酸酯(一般用于水相)主要用于過濾器,可以和多數水性和非水性溶劑相溶,但不是所有的水性和非水性溶劑。


再生纖維素膜一般用于HPLC生物樣品和有機溶劑的制備和過濾,是通用型HPLC過濾器,具有廣泛的溶劑相溶性,與蛋白質鍵合作用低,非常低的可萃取性.在樣品溶液中有顆粒存在會造成故障時要用膜進行過濾。


“漏” 分兩種:漏液和漏氣。

漏液:

液相色譜儀從流動相瓶到廢液瓶之間的流路是一個全封閉體系,內部壓力很高,但外部卻能保證一滴不漏。如果某個部件發生漏液,那就是故障所在。


漏液的原因分兩種:

接觸硬件不當:在更換零件如流路管或換柱時,換的接頭接口不匹配,造成漏液。要注意不同公司的柱子接頭很多是不同的,甚至同一家公司在不同時期生產的液相柱接頭也有很大區別。當然選項用PEEK接頭是一較好是一個較好的解決方法,不僅通用性好,而且靠手擰就能保證不漏液。即使是接口本身是匹配的,但是如果操作不當也會漏液,一種不當就是力度把握不好,擰得太緊或太松;另一種不當就是致命的錯誤:滑絲,這往往是動手能力不太強,螺絲釘很少擰的工作者犯的錯誤,滑絲的后果不僅是漏液那么簡單,常造成重要部件的報廢。解決這個問題只能靠惡補基本功來實驗,那就是擰螺絲。


使用儀器不當:只要互相有10%比例就不會出現這個問題。另一原因是在用緩沖液鹽溶液(不論甲醇含量有多少)作流動相時,實驗結束后沒有換甲醇水沖洗,使得微滲的流動相干燥形成晶體造成。不過,輸送泵漏液并不是非得馬上修不可,沖洗干凈并在以后的使用中多加小心一般都可以正常使用。檢測器漏液是個很麻煩的事,一般都是吸收池的問題,更換的費用相當高。但是并不是說一定要馬上更換,還可以從實際實驗效果看能否湊合使用。


漏氣:

漏液是從內部向外漏,而漏氣則是外部了的氣體進入液相色譜儀的流路內部形成氣泡。下面按流路的方向逐個部件分析產生氣泡的原因和相應解決方法。


2.1過濾頭:油液時,在流路管中有不規則但持續的小氣泡產生,這時考慮的是流動相有沒有脫氣(需要特別提醒即使是有了真空脫氣機也是要先超聲脫氣的,起碼可以減少脫氣機的工作壓力并提高工作效率),如果已經脫砂壓力了氣,則要注意過濾頭的污染也會造成這種現象。處理方法比較簡單,擰下過濾頭在稀硝酸中浸泡,超聲半小時,洗凈后裝回去即可。


2.2透明流路管:指的是在過濾頭和輸送泵之間的那一段管路。這一個部分往往不是有點氣泡,而經常是整個管中全是空氣而操作人員卻渾然不知,以致輸送泵工作了半天才發現流動相瓶里的液體一點也沒少。這也是我們常說的液相色譜儀至少一周要開機一次的原因(我們做液相一定要有“微滲”的概論)。如果長時間不用,這一段管路的液體會徹底干掉,而充滿空氣的管路和充滿液體的管路不仔細看是分辨不出來的。這種情況對于輸送泵很危險,因為泵從設計來說是輸送液體而不是輸送氣體,內部的液體對于活塞來說起到了機油的作用,如果活塞桿還殘存了一些緩沖鹽,則極易拉傷,造成不可逆轉的影響。對于這種情況,要突出“預防為主”如:液相色譜使用人員要相對固定和穩定,工作中合理搭配資源,每臺機一周至少一次實驗,如長期不用起碼每周要沖流動相2小時。養成良好的工作習慣很重要。


如果流路管中真漏氣了怎么辦?

我的建議是用外力使管路中充滿液體。

具體如下:

1、找到流路管進入輸送泵的接頭。

2、擰下來。

3、用一干凈洗耳球的尖端對準管路的平整切口。

4、吸液體,看液面從流動相瓶里上升,至離洗耳球5cm左右時停止該動作。

5、快速把接頭擰回輸送泵上(這個過程可能會有少許流動相外泄,這是正?,F象)。

6、開機,打開排液閥門,啟動輸送泵。

7、等排液管中流出的溶液沒有氣泡時,再關閉排液閥,儀器正常工作。


2.3輸送泵和柱子:這些部分進了氣泡一般不怕,沖掉就行。


2.4檢測器:應該說,整個流路中只要有一個氣泡都會在檢測器上得到強烈的信號反映,檢測器內部的氣泡一般都能被沖走,但也有很難沖掉的殘留氣泡的情況。如果檢測器內有殘留氣泡,會有特別明顯的表現形式,就是在走基線時會時不時間隔出現直上直下信號很大的信號峰。這時先看普通流量能否沖走,如果沖不走,那唯一的辦法就是拆柱,把檢測器直接連接到輸送泵的出口,加大幾部流量沖洗,則肯定能沖走氣泡。


根據接頭處、泵、進樣閥、色譜柱、檢測器等常見故障的解決方法,特整理下表,便于大家收藏記憶。

液相色譜的漏液及處理方法:

1、接頭處漏液

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2、泵漏液

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3、進樣閥漏液

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4、色譜柱漏液

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5、檢測器漏液

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[ 來源 ]:BCEIA、實驗與分析,以及相關網絡知識、轉載僅為分享知識,如有侵權請聯系刪除。}

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