色譜柱在高壓液相色譜中的應用

摘要：科學技術的發展，使得色譜技術也得到進一步的發展，不斷有新的聯用的技術得到應用。生物醫學的發展，也不斷要求高靈敏和高選擇性的方法對研究的對象進行定性和定量的研究。

關鍵詞：色譜柱 維護與保養 高壓液相色譜 應用

0 引言

色譜作為一種分離技術與方法，自本世紀初起已經有100多年的歷史了，現在已經成為分析化學學科中的一個重要的分支。在人類進入新時代之際，人們面臨著在信息科學、生命科學、材料科學、環境科學等領域的快速發展的挑戰，在這些領域人才的需求成為國家高度發展的至關重要的因素。而色譜技術是生命科學、材料科學、環境科學必不可少的手段和工具。根據最近的統計在全世界各類分析儀器中氣象色譜儀和液相色譜儀的營銷總額占25%-30%。

科學技術的發展，使得色譜技術也得到進一步的發展，不斷有新的聯用的技術得到應用。生物醫學的發展，也不斷要求高靈敏和高選擇性的方法對研究的對象進行定性和定量的研究。

1 色譜柱的相關性質

1.1 色譜柱的定義：裝填有固定相用以分離混合組分的柱管。多為金屬或玻璃制作。有直管形、盤管形、U形管等形狀。

1.2 分類：色譜柱可分為填充柱和開管柱兩大類。液相色譜通常均采用填充柱。色譜柱的分離效果取決于所選擇的固定相，以及色譜柱的制備和操作條件。簡單而言：常見的分配住填料：碳十八柱（ODS/C18)、碳八柱（Octy了/C8）、碳六柱（Hexyl/C6）、碳四柱（Butyl/C4）、碳一注（Methyl/C1）、陰離子交換柱（SAX)、陽離子交換柱（SCX）、苯基柱（Phenyl）、氨基柱（Amino/NH2）、氰基柱（Cyano/CN/Nitrile）。常見的吸附柱填料：硅膠柱

色譜柱的選擇會直接影響混合物中組分的分離。舉例來講：對于填充柱而言，可選擇的固定相較多，柱容量較大，但是受柱長的限制，分離能力有限，主要應用于簡單化合物的分離。

2 色譜柱的維護與保養

2.1 色譜柱的維護。我們在使用新的色譜柱應該在我們自己的液相色譜儀上進行性能測試，即使用色譜柱附帶的檢驗報告上測試條件和樣品來測定該色譜柱的柱效。并且，在以后的使用中，應時常對色譜柱進行測試。而且在使用的過程中常常有堵塞的現象，造成這種現象的主要原因是①溶劑中的不溶物②樣品中的不溶物③泵進樣器等中的不溶物④柱內不溶物的形成等。如果當色譜柱堵塞以后我們可以對色譜柱進行修復，首先，使用含鹽緩沖液后（如離子對試劑）應用溶解性強的溶劑（如水）進行沖洗。其次，先斷開檢測器，然后用對來自樣品中的物質有強溶解性的溶劑進行沖洗，對于反相色譜柱，可使用甲醇、乙睛、四氫呋喃、氯仿、庚烷等，在此條件下，應避免溶劑的pH低于2或高于8。最后如果經過上述還是沒有修復，色譜柱壓力還是沒有下降，則要斷開檢測器，將色譜柱反方向放置，然后檢查柱壓，若壓力穩定下降，則保持色譜柱反方向連接，用低于0.5 ml/min 流速沖洗一小時。如果壓力不下降，則要看內置過濾器是否被堵塞，如果被堵塞應沖洗或更換，若進口端的填料發生堵塞，柱子將不可能被徹底恢復，只能通過去掉進口端的部分填料，重新填充進行有限的柱效恢復。而且修復的厚度是2-5mm。

2.2 色譜柱的保養。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。我們在對色譜柱使用前進行測試以后，我們要根據不同的情況對色譜柱進行保養：①反相色譜柱每天實驗后的保養：使用緩沖液或含鹽的流動相，實驗完成后應用10%的甲醇/水沖洗30分鐘，洗掉色譜柱中的鹽，再用甲醇沖洗30分鐘。注意：不能用純水沖洗柱子，應該在水中加入10%的甲醇，防止將填料沖塌陷。②長期保存色譜柱：如色譜柱要長時間保存，必須存于合適的溶劑下。對于反相柱可以儲存于純甲醇或乙腈中，正相柱可以儲存于嚴格脫水后的純正己烷中，離子交換柱可以儲存于水（含防腐劑疊氮化鈉或柳硫汞）中，并將購買新色譜柱時附送的堵頭堵上。儲存的溫度最好是室溫。

概括起來就是：①柱子在任何情況下不能碰撞、彎曲或強烈震動；②當柱子和色譜儀聯結時，閥件或管路一定要清洗干凈；③要注意流動相的脫氣；④避免使用高粘度的溶劑作為流動相；⑤進樣樣品要提純；⑥嚴格控制進樣量；⑦每天分析工作結束后，要清洗進樣閥中殘留的樣品；⑧每天分析測定結束后，都要用適當的溶劑來清洗柱；⑨若分析柱長期不使用，應用適當有機溶劑保存并封閉。

3 色譜柱的維護與保養在高壓液相色譜中的應用

高效液相色譜(HPLC)是20世紀60年代后期發展起來的分離分析技術，是現代分離測定的重要手段。問世以來，因其具有分離效能高、分析速度快、檢測靈敏度好、能分析高沸點但不能氣化的熱不穩定生理活性物質的特點而被廣泛應用于生物化學、藥物及臨床分析。高效液相色譜柱是消耗品，會隨使用時間或進樣的次數增加，出現色譜峰高降低，峰寬加大或出現肩峰，柱效下降。需要定期進行徹底清洗和再生，不同的色譜柱清洗方法各不相同比如：

3.1 反相柱 分別用甲醇:水=90:10，純甲醇（HPLC級），異丙醇（HPLC級），二氯甲烷（HPLC級）等溶劑作為流動相，依次沖洗，每種流動相流經色譜柱不少于20倍的色譜柱體積.然后再以相反的次序沖洗。

3.2 正相柱 分別用正己烷（HPLC級），異丙醇（HPLC級），二氯甲烷（HPLC級），甲醇（HPLC級）等溶劑做流動相，順次沖洗，每種流動相流經色譜柱不少于20倍的柱體積(異丙醇粘度大，可降低流速，避免壓力過高).注意使用溶劑的次序不要顛倒，用甲醇沖洗完后，再以相反的次序沖洗至正己烷，所有的流動相必須嚴格脫水。

3.3 離子交換柱 長時間在緩沖溶液中使用和進樣，將導致色譜柱離子交換能力下降，用稀酸緩沖溶液沖洗可以使陽離子柱再生，反之，用稀堿緩沖溶液沖洗可以使陰離子柱再生。

另外，還可以選擇能溶解柱內污染物的溶劑為流動相做正方向和反方向沖洗。但再生后的色譜柱柱效是不可能恢復到新柱的水平的.如果柱子裝反了，可以調回來，但可能會造成柱內擔體塌陷.在不得已的情況下盡量不要反裝色譜柱。

加強色譜柱的維護與保養對于色譜柱高壓液相色譜中應用有著重要的意義，制定色譜柱管理的標準操作規程并嚴格執行。每一根新購進的色譜柱必須造冊登記，內容包括：生產公司、品名、型號、規格、購進時間、啟用時間、單價、柱內保護溶液等。色譜柱分類存放，硅膠柱、化學鍵合硅膠柱、氰基或氨基柱、離子交換樹脂柱、凝膠柱各用一個色譜柱盒，盒上貼上標簽，注明類別。隨柱說明書裝入密實袋附在登記本上。每啟用一根色譜柱，在色譜柱上貼上標簽，注明啟用日期。每根柱子每兩個月保養一次，特別是對于一些使用頻率少的柱子，因為放置時間長，容易干柱，每一次做好保養記錄。對于確已失效的柱子，做好停用記錄，不能隨意丟棄，專門存放，如果現用的柱子的填料需要填補，可以用存放的柱子的填料。在從事生產的單位的質檢部門，對于使用時間較長柱效降低的柱子，可把它用于檢測產品的中間體。

加強色譜柱的維護與保養對于高壓液相色譜的發展有著重要的意義，高壓液相色譜系統其中就包括色譜柱，因此，加強色譜柱的維護與保養有利于高壓液相色譜的發展，推動我國的醫療事業的發展。