色譜柱性能下降時，有哪些解決方案？
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在液相色譜分析過程中，色譜柱作為核心部件，其性能直接決定了分析結果的準確性和可靠性。然而，隨著使用時間的增加或操作不當，色譜柱可能會出現柱效降低、峰形拖尾、保留時間漂移等性能下降的問題。恒譜生分析專家給大家講講色譜柱性能下降的常見原因，并針對性地提出系統的解決方案，幫助用戶有效恢復色譜柱性能，延長其使用壽命。
一、流動相因素導致的性能下降及解決方案
(一)流動相污染
流動相在儲存和使用過程中，若接觸到不潔容器、空氣中的雜質或微生物，都可能受到污染。被污染的流動相進入色譜柱后，會在固定相表面吸附或沉積雜質，堵塞色譜柱孔隙，導致柱壓升高、柱效降低。例如，水相流動相若未經過濾或長期放置，極易滋生微生物，這些微生物及其代謝產物會附著在色譜柱內。
解決方案：
使用前，流動相應通過0.22μm或0.45μm的濾膜進行過濾，去除顆粒雜質。
水相流動相建議現用現配，若需儲存，應加入適量的抑菌劑(如0.05%疊氮化鈉)，并放置在冰箱冷藏保存。
定期清洗流動相儲液瓶和管路，防止雜質積累。
(二)流動相pH值不當
不同類型的色譜柱對流動相的pH值有一定的適用范圍。以硅膠基質的C18色譜柱為例，其最佳pH使用范圍通常在2 – 8之間。當流動相pH值超出色譜柱耐受范圍時，會導致硅膠基質溶解或固定相鍵合基團脫落，從而使色譜柱性能下降，出現峰形不對稱、保留時間異常等現象。
解決方案：
在使用色譜柱前，務必查閱色譜柱說明書，明確其適用的pH范圍。
當需要在極端pH條件下進行分析時，應選擇專用的耐酸堿色譜柱。
若已使用不當pH值的流動相導致色譜柱性能下降，可嘗試用與流動相互溶且對色譜柱無損害的溶劑(如甲醇-水)以低流速(0.2 – 0.5 mL/min)長時間沖洗色譜柱，進行修復。
(三)流動相組成變化
在梯度洗脫過程中，如果流動相的組成比例不準確，或者在更換流動相時沒有充分沖洗系統，殘留的舊流動相可能與新流動相發生反應，產生沉淀或氣泡，影響色譜柱性能。例如，乙腈-水體系中混入了與乙腈不相溶的溶劑，可能會導致溶劑混合不均勻，產生氣泡，造成基線波動、峰形異常。
解決方案：
在進行梯度洗脫前，確保流動相的比例配制準確，使用高精度的溶劑混合器。
更換流動相時，要用過渡溶劑(如與新舊流動相都互溶的甲醇)充分沖洗色譜柱和管路，沖洗體積一般為色譜柱體積的10 – 20倍，直至基線平穩。
二、樣品因素引發的性能問題及解決辦法
(一)樣品未經過濾或凈化
樣品中若含有顆粒雜質、蛋白質、多糖等大分子物質，進入色譜柱后容易堵塞填料孔隙，覆蓋固定相活性位點，導致柱效下降、峰展寬。例如，在分析生物樣品(如血清、細胞裂解液)時，如果不進行預處理，其中的蛋白質會不可逆地吸附在色譜柱上，影響分離效果。
解決方案：
在進樣前，對樣品進行嚴格的預處理。使用0.22μm或0.45μm的濾膜過濾樣品，去除顆粒雜質。
對于含有大分子物質的樣品，可采用固相萃取(SPE)、蛋白沉淀、超濾等方法進行凈化，去除干擾物質。
在色譜柱前連接保護柱，攔截樣品中的雜質，延長分析柱的使用壽命。
(二)樣品濃度過高
當樣品濃度過高時，色譜柱的固定相可能會達到吸附飽和，導致色譜峰出現前沿或拖尾現象，同時也會增加雜質在色譜柱上的殘留量，加速色譜柱性能下降。
解決方案：
適當稀釋樣品，使其濃度在色譜柱的線性范圍內。可以通過預實驗來確定合適的稀釋倍數。
調整進樣體積，保證檢測靈敏度的前提下，避免樣品過載。
三、儀器相關原因及應對措施
(一)進樣系統污染
進樣器、進樣針等部件若未定期清洗，殘留的樣品和雜質會隨著進樣過程進入色譜柱，造成污染。此外，自動進樣器的洗針液若被污染，也會將雜質帶入色譜柱。
解決方案：
定期清洗進樣器和進樣針，使用合適的溶劑(如甲醇、乙腈)進行多次沖洗。
更換洗針液時，確保其清潔無污染，建議每周更換一次洗針液。
對于進樣系統中的密封圈等易損部件，要定期檢查和更換，防止因密封不良導致樣品泄漏和污染。
(二)柱溫異常
柱溫的變化會影響樣品在色譜柱內的分配系數和擴散速率，進而影響色譜柱的分離性能。如果柱溫箱的溫控系統出現故障，導致柱溫不穩定或偏離設定值，可能會出現保留時間波動、峰形改變等問題。
解決方案：
定期校準柱溫箱，確保其溫控精度在±0.5℃以內。
在分析過程中，保持柱溫恒定，避免頻繁改變柱溫。
若發現柱溫異常，及時檢查柱溫箱的加熱元件、溫度傳感器等部件，必要時聯系儀器維修人員進行檢修。
(三)系統壓力波動
系統壓力波動過大可能是由于管路堵塞、泵密封墊磨損、氣泡進入等原因引起的。壓力不穩定會導致流動相流速不均勻，影響樣品在色譜柱內的分離，造成峰形不對稱、保留時間漂移。
解決方案：
檢查管路是否有堵塞現象，特別是連接色譜柱的管路入口和出口，如有堵塞，可用合適的溶劑進行沖洗。
定期更換泵的密封墊，確保泵的正常運行。
在流動相脫氣過程中，采用超聲脫氣、在線脫氣等方法，徹底去除流動相中的氣泡。
四、色譜柱自身老化及修復方法
隨著使用次數的增加，色譜柱的固定相鍵合基團會逐漸流失，硅膠基質也會受到一定程度的磨損，導致色譜柱性能自然下降。當出現柱效明顯降低、保留時間縮短等老化現象時，可以嘗試進行色譜柱的再生處理。
解決方案：
根據色譜柱的類型和污染情況，選擇合適的再生方法。對于反相色譜柱，可依次用甲醇-水(10:90)、純甲醇、二氯甲烷、純甲醇、甲醇-水(10:90)以低流速(0.2 – 0.5 mL/min)沖洗色譜柱，每個溶劑沖洗體積為色譜柱體積的10 – 20倍。
沖洗完成后，用初始流動相平衡色譜柱，直至基線平穩。
如果再生處理后色譜柱性能仍未恢復，可能需要更換新的色譜柱。
色譜柱性能下降是由多種因素共同作用導致的。在實際工作中，用戶應嚴格遵循色譜柱的使用說明，規范操作流程，做好日常維護保養工作。當色譜柱性能出現問題時，通過系統排查，準確判斷原因，并采取相應的解決方案，能夠有效恢復色譜柱性能，保障液相色譜分析的準確性和穩定性。恒譜生作為液相色譜耗材生產廠家，我們也將持續提供專業的技術支持和優質的售后服務，助力用戶更好地使用和維護色譜柱產品。
如果您在色譜柱使用過程中遇到任何問題，歡迎隨時咨詢我們的專業團隊。我們將為您提供詳細的解答和技術支持，確保您的分析工作順利進行。
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發布于: 2025-01-09