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        關于色譜分析中使用緩沖鹽的一些問題解答

        來源:中儀宇盛   更新日期:2020-10-20 15:42:57   點擊:
          


          在色譜分析過程中常常需要使用緩沖鹽來調節流動相的pH值,緩沖鹽的不當使用對色譜柱可能造成柱壓升高、柱效下降以及使化合物的保留時間發生變化等影響。


          1)柱壓升高


          原因:緩沖鹽使用不當導致緩沖鹽析出,堵塞塞板和鍵合相顆粒之間的孔隙,阻礙流動相傳質,引起柱壓升高;


          2)相同化合物的保留時間發生變化


          原因:如果沒有沖洗干凈就進行進樣,色譜柱內含有的鹽會使化合物的保留時間發生變化;


          3)柱效下降


          原因:


          i)有些緩沖鹽會滲入到鍵合相的深處,損害硅膠基體,導致色譜柱鍵合相流失,柱床變松,柱效下降;


          ii)凝結在鍵合相表面,使C18碳鏈難以舒展,對物質的保留能力下降,導致柱效下降。因此用過緩沖鹽后需要對色譜柱進行沖洗,水中緩沖鹽濃度較大時應特別引起注意。


          流動相中緩沖鹽的正確使用方法


          1.使用前的處理:在使用緩沖鹽作流動相之前需要用不含緩沖鹽的流動相沖洗色譜柱,直至基線平穩。原則上,用于沖洗的流動相與分析時所用的流動相含水的比例相同(或含水更多),不同的只是用于沖洗用的流動相中不含緩沖鹽。理由:緩沖鹽通常易溶于水,難溶于有機溶劑。用含緩沖鹽的(特別是做流動相的水為飽和的緩沖鹽溶液時)流動相進行分析時,如果分析前色譜柱中用于保存色譜柱的流動相中含水的比例相對較小,不先沖洗掉,接下來做樣品的時候所用的流動相中如果有機溶劑含量大,而其比例中所含的水又不足以溶解該緩沖鹽時,緩沖鹽將會在色譜柱柱體上析出,沉積下來,這將可能導致上述對色譜柱的損害。


          2.使用后的處理:用與分析時含水比例相同的流動相(與分析用流動相唯一的區別是,用于沖洗的流動相不含緩沖鹽)進行沖洗約30min,直至基線平穩。如果該色譜柱在接下來很長的一段時間內不使用,要長期保存,則需再加上一步,即用純的有機溶劑沖洗一遍,直至基線平穩。


          使用緩沖液要注意幾點


          1:避免使用鹽酸鹽,鹽酸鹽對鋼質有腐蝕作用。


          2:緩沖液最好要現配現用,往往緩沖液是良好的菌類培養液,隔天或放置長時間實驗時會有很多怪現象發生。


          3:實驗后不可用有機溶劑直接過度,有機溶劑會處使鹽類析出,造成液路或色譜柱堵塞,可用95:5的水甲醇沖洗。


          4:使用緩沖液要及時掌握ph范圍,做到胸中有數。


          5:清洗液路和柱子時,有溫控可加熱到30攝氏度易于沖洗。


          6:長時間用緩沖溶液要注意觀察接頭處有無析出,若有白色鹽類析出,可考慮一定周期用10%硝酸沖洗一下液路(拆下柱子,走30ml,再用5倍水沖洗)可以避免液路的堵塞。


          7:選擇緩沖液要用可靠的試劑,避免不純的鹽類造成不必要的麻煩。


          如果流動相中有機溶劑的比例很高是不能用來沖洗緩沖鹽的,是洗不出來的。通常C18柱先用5%~10%的甲醇沖洗,是可以把緩沖鹽沖洗出來的,然后用純的有機溶劑來保護柱子。最好的方法是使用與流動相相同濃度不含鹽的流動相進行清洗。但就是速度慢一些。用水是為了快速替換,一般在15分鐘以內最好,且用0.8的流速較好.如果用純水沖,容易造成鍵合的碳鏈的流失,最好用5%~10%甲醇水溶液沖??梢杂眉兯媪鲃酉嘀械木彌_液,有機相不變。這樣沖洗柱子比較穩妥。


          色譜柱異常及解決辦法


          柱壓與硅膠基質的形態(如無定形或球形硅膠)、顆粒大小、填料合成條件、裝柱條件、所用流動相和分析時的溫度有關。不同廠家的色譜柱柱壓會有所差別,相同流動相和溫度的條件下,不同廠家的新色譜柱有的柱壓可能相差4、5個MPa,特別是低端和高端色譜柱之間,這一區別比較明顯。這是由色譜柱廠家所選用的硅膠基質及其生產條件決定的,這種差異的存在是正常的。同時需要說明的一點是,柱壓與柱效有一定的關系,通常柱效高的色譜柱柱壓相對而言會高一點,但柱壓高的色譜柱并不一定就具有高柱效。


          在色譜柱的使用過程中柱壓通常會出現兩種升高的形式:


          第一種是,隨著使用時間的延長色譜柱柱壓慢慢上升,這是正常的;


          第二種是,使用過程中(流動相和溫度沒有改變的條件下)色譜柱壓力突然升高很多。這種壓力突然升高的現象,通常是由工作人員操作不當引起的。


          原因:


          1)樣品太臟,使用前沒有過濾,導致柱篩板堵塞;


          2)樣品含有的雜質在流動相中的溶解性不是很好,與流動相混合后析出,導致柱塞板堵塞;


          3)使用緩沖鹽,處理錯誤,緩沖鹽在色譜柱中析出,堵塞塞板和鍵合相顆粒之間的孔隙。


          解決辦法對于第二種,即柱壓突然升高的情況,通常有以下幾種解決辦法:


          1)將色譜柱反接,用含水比例較大的流動相進行沖洗。


          2)色譜柱進樣一端的篩板取下,分別放在水中和甲醇中超聲或更換新的柱篩板。如果柱效沒變,但柱壓仍然較高,則應考慮進樣端填料受污染的問題,因此除了取下進樣端篩板超聲外,還需要挖掉進樣端的部分填料,挖去填料之前先檢查一下填料的顏色,如果填料的顏色發生了變化,則應該挖掉直到見到白色的填料為止。


          挖掉后色譜柱將出現一個缺口,填補缺口的填料可以從另一支相同品牌、相同型號的報廢色譜柱的出口端獲得,填料用有機溶劑如甲醇等調成糊狀裝入缺口處,壓緊刮平,再裝上篩板。


          柱子使用經驗談


          色譜柱在使用前,最好進行柱的性能測試,并將結果保存起來,作為今后評價柱性能變化的參考。但要注意:柱性能可能由于所使用的樣品、流動相、柱溫等條件的差異而有所不同;另外,在做柱性能測試時是按照色譜柱出廠報告中的條件進行(出廠測試所使用的條件是最佳條件),只有這樣,測得的結果才有可比性。


          1、樣品的前處理:


          a、最好使用流動相溶解樣品。


          b、使用予處理柱除去樣品中的強極性或與柱填料產生不可逆吸附的雜質。


          c、使用0.45μm的過濾膜過濾除去微粒雜質。


          2、流動相的配制:


          液相色譜是樣品組分在柱填料與流動相之間質量交換而達到分離的目的,因此要求流動相具備以下的特點:


          a、流動相對樣品具有一定的溶解能力,保證樣品組分不會沉淀在柱中(或長時間保留在柱中)。


          b、流動相具有一定惰性,與樣品不產生化學反應(特殊情況除外)。


          c、流動相的黏度要盡量小,以便在使用較長的分析柱時能得到好的分離效果;同時降低柱壓降,延長液體泵的使用壽命(可運用提高溫度的方法降低流動相的黏度)。


          d、流動相的物化性質要與使用的檢測器相適應。如使用UV檢測器,最好使用對紫外吸收較低的溶劑配制。


          e、流動相沸點不要太低,否則容易產生氣泡,導致實驗無法進行。


          f、在流動相配制好后,一定要進行脫氣。除去溶解在流動相中的微量氣體既有利于檢測,還可以防止流動相中的微量氧與樣品發生作用。


          3、流動相流速的選擇:


          因柱效是柱中流動相線性流速的函數,使用不同的流速可得到不同的柱效。對于一根特定的色譜柱,要追求最佳柱效,最好使用最佳流速。對內徑為4.6mm的色譜柱,流速一般選擇1ml/min,對于內徑為4.0mm柱,流速0.8ml/min為佳。當選用最佳流速時,分析時間可能延長??刹捎酶淖兞鲃酉嗟南礈鞆姸鹊姆椒ㄒ钥s短分析時間(如使用反相柱時,可適當增加甲醇或乙腈的含量)。


          注意:


          a.由于甲醇廉價,對于反相柱推薦使用甲醇體系(必須使用乙腈的場合除外)。


          b.對于正相柱推薦使用沸程為30-60℃的石油醚或提純后的己烷作流動相,沒有提純的己烷不得使用。用水最好使用超純水(電阻率大于18兆歐),去離子水及雙蒸水中含有酚類雜質,有可能影響分析結果。


          c.含水流動相最*在實驗前配制,尤其是夏天使用緩沖溶液作為流動相不要過夜。最好加入疊氮化鈉,防止細菌生長。


          d.流動相要求使用0.45μm濾膜過濾,除去微粒雜質。


          e.使用HPLC級溶劑配制流動相,使用合適的流動相可延長色譜柱的使用壽命,提高柱性能。


          沖柱子的目的


          只要是有機溶劑就行,不過黏度不要太大,因為有機溶劑能夠防止細菌生長,沖柱子的目的就是為了防止細菌生長堵塞儀器系統和柱子。一般甲醇和乙腈相互沖洗是沒有問題的,但乙腈要比甲醇價格貴的。


          保留時間變化的原因:


          


          柱頭塌陷


          在使用過程中,填料下沉,在柱子進口處出現一個小空間,使得分離效果不良。


          補救方法:卸開柱頭螺絲,找一點同類填料,用甲醇濕潤后,添在柱子上,反復幾次。然后裝上螺絲,用溶劑沖洗1-2小時,使之平衡。


          小結


          正確使用緩沖鹽很有必要,既可以防止緩沖鹽析出,也可以達到提高色譜柱使用壽命的目的。我們不妨用一句話來總結它的使用方法:用前要過濾,用后需沖洗。


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