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哪些因素會影響色譜柱的使用壽命?

2019-11-06

       色譜柱的正確使用和維護十分重要,稍有不慎就會降低柱效、縮短使用壽命甚至損壞。在色譜操作過程中,需要注意下列問題,以維護色譜柱。

  影響色譜柱使用壽命的主要因素:
  一、色譜柱的流動相因素
  1.流動相pH
  不同基質的填料具有不同的pH適用范圍。常溫下無定形硅膠在純水中的溶解度約為100mg·L-1,且在pH 1~9的范圍內溶解的硅膠量幾乎是常量,考慮到溶解速度的影響,對于硅膠基質的填料,其所能承受的流動相pH范圍約為1~8。鍵合相硅膠填料則由于鍵合層的屏蔽作用,使填料對流動相的適應范圍大大增加,如現在廣泛使用的反相色譜填料C18(十八烷基硅烷鍵合硅膠),其pH適用范圍可達2~10。當流動相pH值超出酸性范圍時,鍵合相易發生水解而流失;當流動相pH超出堿性范圍時,會加速硅膠的溶解而釋放出絮狀物堵塞柱子,這兩種反應均是不可逆反應,特別是在溫度較高(>40℃)的環境下,會使柱效迅速降低而報廢。
  2.流動相變質
  當前使用較為廣泛的是硅基鍵合相填料,當以水溶液作為流動相或流動相中含有一定濃度的磷酸鹽緩沖液時,水溶液中或緩沖鹽溶液中會滋生出一些細菌或霉菌,從而堵塞固定相顆粒間的空隙。特別是對于多元自動比例混合的液相色譜儀來說,水相或緩沖鹽相獨立存貯,因存放時間較長而容易發生此類問題。
  3.流動相純度
  目前,廣泛使用的填料顆粒粒徑范圍在3~10μm,孔徑在6~10nm,色譜柱在使用中會有大量的流動相通過,如流動相含有微量不溶性雜質顆粒,則很容易在柱頭部位被截留,久而久之,造成色譜柱機械性堵塞,引起柱壓升高而無法正常使用。
  4.其它因素
  如,流動相的極性對柱子也有一定影響,甲醇、水、冰醋酸等極性較大的物質會破壞硅膠填料柱,正丁醇、二氯甲烷等極性小的物質會破壞化學鍵合硅膠柱,堿性溶液會破壞陽離子交換樹脂色譜柱,酸性溶液容易損壞陰離子交換樹脂柱。
  二、樣品因素
  1.樣品的溶解性
  樣品試樣在配制中,如有少量微粒未能完全溶解,則會隨試樣一起進入色譜柱,同樣,會沉積在柱頭處,造成色譜柱的堵塞。
  2.樣品的純度
  樣品中可能含有待分析組分以外的各種組分或雜質,這些組分或雜質可能會在柱內產生不可逆吸附,從而,使固定相的活性點被覆蓋,保留特性發生變化。
  3.樣品的化學性質
  待測試樣中的各種組分與填料之間應具有化學穩定性,比較典型的是在使用氨基鍵合柱時,應避免使用含羰基的化合物和流動相,如,丙酮、乙酸乙酯等,以免固定相中的NH2和酐、酮發發希夫(Schiff)縮合而使固定相破壞。
  其它因素
  影響色譜柱壽命的因素很多,除流動相和樣品因素外,還有其它一些外在因素,如,柱壓的影響,溫度的影響,色譜柱的正確沖洗,色譜柱的正確安裝等。

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