在高效液相分析檢測樣品的過程中,色譜柱會受到來自於樣品及色譜係統的汙染,從而導致色譜柱耐用性差、壽命縮短。
來自於色譜係統的汙染主要指,HPLC儀yi器qi係xi統tong中zhong部bu件jian磨mo損sun而er產chan生sheng的de固gu體ti顆ke粒li,以yi及ji流liu動dong相xiang係xi統tong過guo濾lv不bu完wan全quan殘can留liu的de固gu體ti顆ke粒li。來lai自zi於yu樣yang品pin的de汙wu染ran主zhu要yao指zhi,未wei完wan全quan溶rong解jie的de樣yang品pin或huo者zhe已yi完wan全quan溶rong解jie的de樣yang品pin進jin入ru色se譜pu係xi統tong中zhong,由you於yu樣yang品pin溶rong劑ji和he流liu動dong相xiang溶rong劑ji對dui樣yang品pin溶rong解jie存cun在zai的de溶rong解jie度du差cha異yi,導dao致zhi沉chen澱dian析xi出chu汙wu染ran係xi統tong。特te別bie是shi對dui於yu中zhong藥yao、天然產物、合成中間體及生物藥品的檢測,因基質的複雜性,色譜柱受汙染的情況會更加嚴重。汙染會導致色譜係統壓力升高、色譜柱塌陷、填料變色等,從而帶來檢測成本高,測試結果不準確等各種影響。
來自於色譜係統的汙染主要指,HPLC儀yi器qi係xi統tong中zhong部bu件jian磨mo損sun而er產chan生sheng的de固gu體ti顆ke粒li,以yi及ji流liu動dong相xiang係xi統tong過guo濾lv不bu完wan全quan殘can留liu的de固gu體ti顆ke粒li。來lai自zi於yu樣yang品pin的de汙wu染ran主zhu要yao指zhi,未wei完wan全quan溶rong解jie的de樣yang品pin或huo者zhe已yi完wan全quan溶rong解jie的de樣yang品pin進jin入ru色se譜pu係xi統tong中zhong,由you於yu樣yang品pin溶rong劑ji和he流liu動dong相xiang溶rong劑ji對dui樣yang品pin溶rong解jie存cun在zai的de溶rong解jie度du差cha異yi,導dao致zhi沉chen澱dian析xi出chu汙wu染ran係xi統tong。特te別bie是shi對dui於yu中zhong藥yao、天然產物、合成中間體及生物藥品的檢測,因基質的複雜性,色譜柱受汙染的情況會更加嚴重。汙染會導致色譜係統壓力升高、色譜柱塌陷、填料變色等,從而帶來檢測成本高,測試結果不準確等各種影響。

圖:係統壓力升高或樣品基質複雜導致分析柱汙染
保護柱是液相色譜分析中重要的色譜耗材,使用保護柱可大大降低分析柱受汙染的程度,延長分析柱使用壽命。
保護柱位於進樣器與分析柱之間, 作用主要兩方麵:
1. 截留不溶性顆粒 2. 吸附樣品基質中的雜質
以下幾種情況建議使用保護柱:
1. 中藥、天然產物及合成中間體等基質較複雜的樣品分析——因溶解性差異導致樣品析出而汙染分析柱的情況比較嚴重,梯度洗脫時影響更大。
2. 生物樣品分析——因樣品的不可逆吸附導致的汙染,保護柱可先於分析柱承受這種汙染,從而延長分析柱壽命。
保護柱很重要,但選擇合適的保護柱更重要,選擇或使用不當也可能帶來截然相反的效果。
保護柱分類及選擇:
從材質上分:不鏽鋼材質和PEEK(聚醚醚酮)材質

PEEK 材質優缺點——樣品對金屬離子比較敏感時,選擇PEEK材質比較合適,比如某些蛋白分析會用到PEEK材質的分析柱,主要就是考慮到這方麵的因素;
不鏽鋼材質優缺點——大部分小分子化合物的分析,選擇不鏽鋼材質保護柱居多,特別是當流動相體係使用到四氫呋喃(THF)或DMSO等一些溶解性較強的溶劑時,必須選擇不鏽鋼材質,甚至對於HPLC係統的管路也需要替換成不鏽鋼材質,因THF對於PEEK管路有相當強的腐蝕作用。
從結構上分:卡套式(柱芯+柱套)和直接填裝短柱

直接填裝短柱優缺點——這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)的(de)保(bao)護(hu)柱(zhu)實(shi)質(zhi)就(jiu)是(shi)短(duan)的(de)色(se)譜(pu)柱(zhu),一(yi)般(ban)填(tian)裝(zhuang)的(de)填(tian)料(liao)跟(gen)分(fen)析(xi)柱(zhu)填(tian)料(liao)完(wan)全(quan)一(yi)樣(yang)。生(sheng)物(wu)樣(yang)品(pin)分(fen)析(xi)中(zhong),用(yong)這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)保(bao)護(hu)柱(zhu)居(ju)多(duo),除(chu)可(ke)過(guo)濾(lv)一(yi)些(xie)不(bu)溶(rong)顆(ke)粒(li)外(wai),還(hai)可(ke)除(chu)去(qu)一(yi)些(xie)在(zai)分(fen)析(xi)柱(zhu)上(shang)易(yi)吸(xi)附(fu)的(de)雜(za)質(zhi)。缺(que)點(dian)是(shi),一(yi)次(ci)性(xing)使(shi)用(yong),汙(wu)染(ran)嚴(yan)重(zhong)時(shi),隻(zhi)能(neng)報(bao)廢(fei)。
卡套式保護柱優缺點——卡ka套tao式shi保bao護hu柱zhu的de柱zhu套tao可ke反fan複fu使shi用yong,柱zhu芯xin汙wu染ran後hou可ke替ti換huan,廠chang家jia會hui提ti供gong配pei套tao的de保bao護hu柱zhu芯xin,但dan購gou買mai時shi需xu要yao注zhu意yi,柱zhu芯xin中zhong有you與yu分fen析xi柱zhu匹pi配pei的de填tian料liao,需xu要yao確que認ren柱zhu芯xin中zhong的de填tian料liao類lei型xing再zai購gou買mai。同tong時shi,柱zhu芯xin和he柱zhu套tao需xu是shi來lai源yuan於yu同tong一yi廠chang家jia的de同tong一yi規gui格ge,否fou則ze,會hui存cun在zai匹pi配pei上shang的de差cha異yi,導dao致zhi峰feng型xing異yi常chang或huo者zhe漏lou液ye。
從連接方式上分:獨立式和直連式

獨立式保護柱優缺點——保護柱和分析柱之間用一段管路連接,不用擔心與分析柱在連接上的匹配問題。但使用管路連接時,連接不當容易產生死體積。
直連式保護柱優缺點——保護柱接口帶螺紋,可直接與分析柱連接,死體積小,UPLC分析時建議選擇直連式保護柱;缺點:購買時需保證接口與分析柱匹配。
保護柱選擇考慮以下幾方麵因素:
1. 除非特殊情況,一般選擇填料基質與分析柱基質完全相同的保護柱。
2. 選擇保護柱尺寸可按柱體積計算,保護柱體積按分析柱體積的5%~10%即可;如4.6*250mm的分析柱體積約為4mL,保護柱體積可選擇在0.2~0.4mL之間為宜。同時,保護柱內徑應與分析柱內徑相同或相當。
保護柱使用注意事項:
1. 獨立式保護柱與分析柱連接時,連接管路盡可能短,且接口切麵平滑,盡量減少死體積以降低柱外展寬效應。
2. 卡套式保護柱一般未標注液流方向,使用時最好自行標注,並按照標注方向來使用,以免正反向使用後,截留的雜質汙染分析柱。
3. 直接填裝的短柱型保護柱,出現柱壓升高或峰型變差時,可不接分析柱進行反向清洗,清洗溶劑可參考分析柱清洗溶劑。
4. 卡套式保護柱,柱芯替換時,注意柱芯與柱套是否存在方向上的匹配,同時不易旋擰過緊,以防滑絲。
5. 保護柱或柱芯一般不建議超聲清洗,因可能對填料表麵修飾有影響。
6. 如同一保護柱配不同的分析柱使用,每次使用前,保護柱需先清洗並用流動相平衡保護柱一段時間後,再接分析柱使用。
保護柱與柱前過濾器的區別和使用:
使(shi)用(yong)保(bao)護(hu)柱(zhu)的(de)目(mu)的(de)在(zai)於(yu)延(yan)長(chang)分(fen)析(xi)柱(zhu)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),當(dang)分(fen)析(xi)柱(zhu)造(zao)價(jia)昂(ang)貴(gui)時(shi),保(bao)護(hu)柱(zhu)的(de)價(jia)值(zhi)尤(you)其(qi)能(neng)體(ti)現(xian),某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia),當(dang)使(shi)用(yong)的(de)分(fen)析(xi)柱(zhu)本(ben)身(shen)價(jia)格(ge)便(bian)宜(yi),保(bao)護(hu)柱(zhu)並(bing)非(fei)必(bi)選(xuan),推(tui)薦(jian)使(shi)用(yong)柱(zhu)前(qian)過(guo)濾(lv)器(qi)更(geng)合(he)適(shi)。
柱前過濾器與保護柱兩者外形相似,差異主要在於:保護柱內芯裝有填料,而柱前過濾器內芯是可更換的濾片(一般為帶孔的不鏽鋼燒結板)
因此,從結構可以推測使用上的差異:
柱前過濾器——通用性強,任何分析柱前都可使用,因其濾芯隻起到過濾和截留雜質的作用,濾片汙染後可超聲清洗,反複使用。
保護柱——柱中填料除了起截留雜質的作用外,也可除去樣品中易吸附的雜質,這一點對生物樣品分析尤其重要。
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