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高效液相色谱柱的维护和保养方法有哪些?

高效液相色谱柱作为HPLC系统的核心耗材,其寿命与检测精度直接相关,维护保养核心围绕“防污染、防损伤、防老化”展开,通过规范操作减少固定相流失、柱堵塞等问题,具体方法按“使用前-使用中-使用后-长期闲置”全流程拆解,兼顾实用性和专业性:
 
一、使用前:做好预处理,从源头保护色谱柱
 
柱活化与平衡:新柱或闲置超过1周的色谱柱,使用前需用流动相平衡30-60分钟(流速1.0mL/min),确保固定相充分浸润;反相柱(如C18)可先用甲醇/水(90:10)冲洗20柱体积,再切换至样品流动相,避免固定相干燥导致性能下降。若柱内保存溶剂与流动相不兼容(如正相柱用正己烷保存,流动相为甲醇),需用过渡溶剂梯度冲洗,防止溶剂互溶产生气泡或固定相塌陷。
 
样品与流动相净化:样品必须经0.22μm滤膜过滤,去除颗粒物、悬浮物,避免堵塞柱筛板;含高沸点杂质、蛋白、油脂的样品需提前通过固相萃取(SPE)等方法净化,防止杂质吸附在固定相上。流动相需超声脱气15-20分钟,去除气泡(气泡会导致柱压波动、峰形异常);使用缓冲盐流动相时,需用高纯度水(如超纯水)配制,过滤后现配现用,避免盐类结晶堵塞色谱柱。
 
仪器状态检查:安装色谱柱前,清理进样口衬管、更换老化隔垫,避免隔垫碎屑、样品残留进入柱内;检查管路是否有泄漏、堵塞,确保柱前压力稳定;确认柱接头密封良好,选用匹配的石墨垫,避免载气泄漏或压力不均导致柱损伤。
 
二、使用中:规范操作,避免柱损伤
 
温度与压力控制:严格遵守色谱柱最高使用温度(反相柱通常≤60℃,正相柱≤80℃),避免高温加速固定相流失;柱压需控制在出厂推荐范围(通常≤40MPa),若压力突然升高超过30%,需立即停机排查(如过滤流动相、清洗进样口),避免压力过高导致固定相压实、柱床塌陷。升温速率建议≤10℃/min,避免温度骤升骤降破坏柱结构。
 
流动相使用规范:避免使用强腐蚀性溶剂(如浓盐酸、氢氧化钠),反相柱流动相pH范围需控制在2-8(特殊耐酸碱柱除外),超出范围会导致硅胶基质溶解、固定相水解。梯度洗脱时,有机相比例变化不宜过快(如每分钟变化≤10%),避免固定相急剧收缩或膨胀;含缓冲盐的流动相使用后,需及时用高比例水相冲洗,防止盐类结晶。
 
进样操作要求:进样量需匹配柱容量(常规C18柱进样量≤20μL),避免过载导致峰形拖尾、固定相污染;进样口温度设置合理,高于样品最高沸点10-20℃,但不超过柱最高使用温度,防止样品分解产生杂质污染色谱柱。避免连续进样高浓度、高污染样品,建议每进样10-20针后,用空白流动相冲洗10-15柱体积。
 
三、使用后:及时清洗,延长柱寿命
 
常规清洗流程:实验结束后,用流动相梯度冲洗色谱柱,去除残留样品和杂质。反相柱:先用甲醇/水(50:50)冲洗20柱体积,再用纯甲醇或乙腈冲洗30柱体积,去除强吸附性杂质;正相柱:用正己烷/异丙醇(90:10)冲洗20柱体积,再用纯正己烷保存。若样品含蛋白、油脂等难洗脱杂质,可在清洗流程中加入5-10%的四氢呋喃(THF),增强洗脱效果,但需注意THF对部分固定相的兼容性。
 
特殊污染处理:若柱压升高、峰形拖尾严重,可能是柱内污染,可进行深度清洗。反相柱:用甲醇→甲醇/THF(80:20)→甲醇→乙腈的顺序梯度冲洗,每步20柱体积;正相柱:用正己烷→正己烷/乙酸乙酯(50:50)→正己烷冲洗。禁止用强极性溶剂(如丙酮、二氯甲烷)冲洗正相柱,避免固定相流失。
 
保存方法:短期保存(1个月内):反相柱用纯甲醇或乙腈密封保存,正相柱用正己烷保存,确保柱内无气泡;长期保存(超过1个月):反相柱用甲醇/水(90:10)保存,正相柱用正己烷/异丙醇(95:5)保存,防止固定相干燥老化。保存时需将色谱柱两端用堵头密封,置于阴凉干燥处(温度5-30℃),避免阳光直射。
 
通过以上规范维护,高效液相色谱柱的使用寿命可延长至1000-2000次分析,同时保障检测数据的准确性和重复性,降低使用成本。不同类型色谱柱(如离子交换柱、手性柱)的维护方法需结合厂家说明书调整,重点关注流动相兼容性和固定相特性。