高效液相色谱仪色谱柱在色谱分析系统中主要起着分离检测物质的作用,如同色谱系统的心脏,同时也是易损耗品。
色谱柱在吸附样品时,样品中所含有的盐、脂质、疏水蛋白质和其它一些生物物质都有可能与色谱柱发生相互作用,一些保留值较小的物质如盐类比较容易被冲出色谱柱,而一些保留性较强的组分,流动相溶液不足以把这些物质洗脱下来,多次上样后,这些吸附在柱子表面的物质通常就会积累在柱头。
当这些被吸附的样品成分累积到一定程度足以使之形成新的固定相而改变分离机理,以致样品保留时间会波动,会出现拖尾现象。

色谱柱结构
1-塑料保护堵头;2-柱头螺丝;3-刃环(卡套);4-聚四氟乙烯O形圈;5-多孔不锈钢烧结片;6-色谱柱管;7-液相色谱固定相
色谱柱保护
为了延长色谱柱的使用寿命,前面已经指出,应在分析柱前连接一个小体积的保护柱。保护柱是内径为1.0mm、2.1mm、3.2mm、4.6mm或10mm、20mm、40mm,长7.5mm、10mm或20~60mm的短填充柱,通常填充和分析柱相同的填料(固定相),可看作是分析柱的缩短形式,安装在分析柱前。
其作用是收集、阻断来自进样器的机械和化学杂质,以保护和延长分析柱的使用寿命。一只1cm长的保护柱就能提供充分的保护作用。若选用较长的保护柱,可降低污染物进入分析柱的机会,但会引起谱带扩张。因此选择保护柱的原则是在满足分离要求的前提下,尽可能选择对分离样品保留低的短保护柱。
保护柱也可装填和分析柱不同的填料,如较粗颗粒的硅胶(10~15um)或聚合物填料,但柱体积不宜过大,以降低柱外效应的影响。
保护柱装填的填料较少,价格较低,其为消耗品,通常可分析50~100次样品,柱压力降呈现增大的趋向就是需要更换保护柱的信号。
现在市场供应的结构新颖可更换柱芯式设计的保护柱,由保护柱套和可更换式保护柱芯两部分组成。

保护柱与分析柱的连接示意图
1-保护柱套;2-保护柱芯;3-PEEK标准通用接头;4-分析柱接头;5-连接六通进样阀接头
对硅胶基体的键合固定相,流动相的pH值应保持在2.5~7.0之间。具有极端值的流动相会溶解硅胶,而使键合相流失。
使用水溶性流动相时,为防止微生物繁殖引起柱阻塞,应加入0.01%的叠氮化Na,以抑制微生物的繁殖。对不洁净的样品,要使用0.45um滤膜过滤或经固相萃取器净化后再进样。
进行正式分析前,应先用10倍柱体积的流动相冲洗色谱柱,以保持色谱柱处于平衡状态。当使用乙醇、异丙醇、乙酸等黏度大的流动相时,色谱柱的平衡时间要延长,甚至要加倍。
对反相C18 键合相柱,除去柱中含有的缓冲溶液盐类或水溶性物质时,不应使用纯水冲洗。因为C18键合相像一条长链将硅胶黏结,当有有机溶剂存在时,其表面被流动相润湿,C18长链完全展开,像海水中的海藻一样。当纯水或缓冲溶液通过时,C18键合相与其不浸润,键合相表面会塌陷,从而将溶剂、样品分子或无机盐分子包合。此时仅用纯水无法将包合物洗脱出,应使用含5%有机溶剂的水溶液冲洗,才可清除无机盐或水溶性物质。
硅胶、氧化铝或正相键合相柱,应保存在流动相中。氰基柱不能保存在纯有机溶剂(如甲醇或乙腈)中,应保留在欲使用的流动相中;氨基柱应该保存在乙腈中,而非流动相,并且应注意不可使用丙酮作流动相。C18反相柱应保存在纯甲醇溶剂中,对填充高交联度苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球的非极性固定相也可用此法保存。
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