液相色谱柱头的过滤筛板的日常维护和更换!

  液相色谱柱头的过滤筛板的日常维护和更换!

 

 

 

液相色谱柱头的过滤筛板对保护色谱柱、维持分离性能至关重要,其日常维护和更换的操作及要点如下:

1. 过滤筛板的作用

过滤筛板作为色谱柱入口的 “防护屏障”,主要功能是拦截样品及流动相中的固体颗粒(如不溶物、结晶)、微生物、气泡等杂质,防止其进入色谱柱内部堵塞固定相孔隙或划伤柱管,从而有效延长色谱柱使用寿命,保障分离效率和峰形质量。此外,它还能避免杂质干扰色谱分离过程,防止基线漂移、鬼峰出现等问题,确保实验数据的准确性和重现性。

2. 日常维护方法

流动相预处理:使用 0.22μm 或 0.45μm 的滤膜对流动相进行过滤,水相推荐使用纤维素滤膜,有机相采用聚四氟乙烯滤膜。过滤后的流动相应尽快使用,避免长时间暴露在空气中再次引入杂质。

样品处理规范:所有样品在进样前必须经过 0.22μm 滤膜过滤,对于浑浊或含悬浮物的样品,应先离心(通常 5000 – 10000 rpm,5 – 10 分钟)去除大颗粒物质后再过滤。若样品为固体,需完全溶解并冷却至室温后过滤。

定期冲洗维护:每次分析结束后,使用高比例有机相(如 90% 甲醇或乙腈)以 0.3 – 0.5 mL/min 的流速反向冲洗色谱柱 30 – 60 分钟,去除强保留物质;若分析过程使用了缓冲盐,需先用 10% – 20% 的水 – 有机相混合溶液(如 10% 甲醇水溶液)冲洗 30 分钟,再用高比例有机相冲洗,防止盐结晶堵塞筛板。

前置保护措施:在色谱柱前端安装保护柱或在线过滤器,其填料与主色谱柱一致或兼容,定期(如每分析 50 – 100 个样品)更换保护柱,减少主色谱柱筛板的污染负荷。

压力控制要求:在仪器启动、流速调节或更换流动相时,需缓慢操作,流速变化梯度不超过 0.2 mL/min,避免压力骤变(如瞬间压力波动超过 20 bar)对筛板造成机械损伤。

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3. 筛板更换的时机

当出现以下情况时,需考虑更换筛板:

柱压异常:在相同流速和流动相条件下,柱压持续升高且超过正常工作压力的 30% – 50%,经冲洗色谱柱、检查管路和脱气流动相后仍无法恢复。

 

流速异常:设定流速与实际流速偏差超过 10%,且排除了泵系统故障和管路堵塞问题。

峰形畸变:色谱峰出现严重拖尾、分叉、展宽等现象,峰不对称因子(As)偏离正常范围(0.9 – 1.2),且通过优化色谱条件和清洗色谱柱无法改善。

样品回收率低:已知浓度的标准品回收率显著降低(如低于 80%),排除样品前处理和色谱分离问题后,可能是筛板堵塞导致样品吸附或扩散异常。

4. 筛板更换方法

工具材料准备:准备与色谱柱规格匹配的新筛板(注意孔径、材质和尺寸,如常见孔径为 2μm 或 0.5μm,材质有不锈钢、钛合金或高分子聚合物)、专用扳手、镊子、无尘擦拭纸、色谱级甲醇或乙腈、密封垫片(如有)。

拆卸操作规范:关闭色谱仪,待系统压力降为 0 后,小心旋下色谱柱柱头螺帽(注意保存好螺帽和密封垫片),使用镊子或专用工具轻轻取出旧筛板,避免损伤柱头内部结构。若筛板粘连,可滴加少量甲醇浸润后再取出。

新筛板安装:用镊子夹持新筛板,确保其平整放入柱头凹槽内,安装好密封垫片,旋紧螺帽至适度扭矩(参考色谱柱说明书推荐值,一般为 10 – 15 N・m),避免过紧损坏柱体或过松导致漏液。

安装后检查:将色谱柱重新连接到系统,以 0.2 mL/min 的流速用甲醇冲洗 10 分钟,检查连接处是否漏液,随后逐渐升高流速至正常分析条件,观察柱压和基线是否稳定。

5. 筛板清洗方法

反向冲洗法:适用于轻度污染,将色谱柱反向连接到输液泵,以 0.3 – 0.5 mL/min 的流速用流动相或高比例有机相冲洗 30 – 60 分钟。注意:仅适用于可反向使用的色谱柱(需查看说明书确认)。

超声波清洗法:仅适用于可拆卸筛板(部分色谱柱允许)。将筛板小心取出后,放入盛有甲醇或乙腈的玻璃容器中,在超声波清洗器中清洗 10 – 15 分钟,期间避免超声功率过高(建议不超过 300 W)。清洗后用超纯水冲洗,晾干备用。

化学清洗法:仅适用于不锈钢材质筛板,且需谨慎使用。使用 5% 硝酸溶液浸泡 1 – 2 小时可去除金属氧化物杂质;10% 氢氧化钠溶液可溶解蛋白质等有机污染物,但需严格控制浸泡时间(不超过 30 分钟),清洗后立即用大量超纯水冲洗至中性,避免残留试剂腐蚀色谱柱。严禁对硅胶基质色谱柱使用化学清洗法。

高压气体清洗法:需使用专门的色谱柱清洗装置,控制气体压力在 5 – 10 bar,缓慢吹扫筛板,每次吹扫时间不超过 30 秒,重复 3 – 5 次。操作时需严格控制压力,防止筛板破裂或固定相流失。

6. 注意事项

工具使用规范:避免使用尖锐或粗糙工具(如普通剪刀、砂纸)接触筛板,防止划伤筛板表面或破坏筛板结构。

操作遵循说明:严格按照色谱柱厂商提供的说明书进行筛板清洗和更换操作,不同品牌和型号的色谱柱可能存在结构差异,如部分色谱柱不允许拆卸筛板或反向冲洗。

系统定期维护:每月检查一次保护柱、在线过滤器和筛板的污染情况;每季度对色谱系统进行全面维护,包括检查泵密封圈、进样阀、检测器流通池等部件,确保整个系统运行正常。

 


发布于: 2024-01-05