液相色谱实用技术色谱柱的使用及保养.ppt

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1、液相色谱实用技术液相色谱实用技术色谱柱的使用及保养良好的色谱实验习惯良好的色谱实验习惯拿到一根新色谱柱时，先测柱效保留在新色谱柱上测得的色谱图，并记录条件定期检测柱效定期检测仪器的谱带展宽色谱柱的使用及操作色谱柱的使用及操作流动相的转换.特别是GPC柱流速(压力)的变化幅度温度的变化幅度专用色谱柱样品及溶剂的要求色谱柱的保养（一）色谱柱的保养（一）样品方面.除去微粒及杂质.了解样品在流动相中的溶解度如样品的溶剂不是流动相，一定要用流动相试溶解度，防止其在流动相中析出.了解样品与色谱柱的基质/填料是否相互作用色谱柱的保养（二）色谱柱的保养（二）流动相方面.除去微粒.纯度的要求超纯水，梯度实验时水

2、中有机杂质含量要低缓冲液的pH值，在填料的允许范围内缓冲液（盐）的浓度溶剂：色谱纯，并与填料相匹配溶剂中的杂质含量.流动相对样品的溶解度有机溶剂或水的比例在线的保护装置在线的保护装置给色谱柱提供物理的保护.除去样品及流动相中的颗粒给色谱柱提供化学的保护.防止分析柱被化学污染装置.在线过滤器.自装填料保护柱.预装保护柱在线过滤器在线过滤器In-Line Filter，部件号 WAT084560.防止颗粒在色谱柱头累积.优点：基本不影响柱效.在需要高柱效的分析时中常用（如：氨基酸分析）可更换的消耗品.更换滤芯，部件号 WAT005139(5/pkgs).更换垫圈，部件号 WAT084567(10/

3、pkgs)保护柱保护柱可避免化学污染。多数保护柱影响到整个色谱柱的柱效，特别是在用微柱时保护柱的种类.普通自装填料的保护柱Waters的部件号，WAT084550，用户自装填料影响柱效同装填技术有关，柱效降低较大.Guard-Pak预装保护柱Waters的部件号，WAT088141有各种填料的预装柱供选择，使用方便。填料容积较小，也引起柱效降低可换芯式保护柱可换芯式保护柱新型的保护柱新型的保护柱 Sentry Guard适应的用户类型.非常脏,非常复杂的样品本底生化样品,溶液环境样品食品.不想作太多的固相萃取.不想降低柱效新型的保护柱新型的保护柱 Sentry GuardSentry Guar

4、d 的特点的特点特点.高质量,高效填料-不损失柱效.增加分析柱效-增加适应范围.20mm柱长-脏样品载荷能力大，能延长保护柱寿命.手可拧紧接头，安装时不需要工具通用柱套-适用于所有的HPLC柱(3.9及4.6内径)整体式（对Waters柱）-使用方便，容易.各种不同填料配合Waters柱Sentry Guard 的规格的规格产品描述.3.920mm柱长.适应任何色谱柱，不需工具即可安装及更换.可换柱芯式设计，提供各种填料:BondaPak:C18,phenyl,CN,NH2,SilicaNova-Pak:C18,C8,phenyl,CN,SilicaResolve:C18,C8,SilicaD

5、elta-Pak:C18,C4Symmetry:C18,C8色谱柱的清洗色谱柱的清洗对所做的样品要有充分的了解用对该样品洗脱能力最强的流动相清洗硅胶柱的一般方法先用甲醇洗去极性杂质用干燥的二氯甲烷、正庚烷100200ml依次活化键合相柱(烷基)的一般方法20倍柱体积的：甲醇-氯仿-甲醇-水依次冲洗色谱柱的存放色谱柱的存放存放前的处理.除去杂质、盐 合适的存放溶剂避免色谱柱床的干枯避免机械震动防止细菌生长注意存放的温度色谱柱常见毛病色谱柱常见毛病柱压过高.多少才算高?不同色谱柱有差异不同系统有差异不同溶剂有差异柱效低重复性差不出峰，回收率低柱压过高柱压过高 为什么柱压会过高.微粒堵塞样品流动相密

6、封垫.柱床膨胀.不可逆吸附.细菌生长柱效低柱效低为什么柱效低.色谱柱被污染.过滤片部分堵塞样品、流动相或密封垫的细小颗粒造成的堵塞.色谱柱内的死体积流动相pH值及组成不合适造成固定相流失流速急剧变化造成固定相物理损坏机械震动造成固定相产生裂缝柱床收缩或干枯重复性差、回收率低重复性差、回收率低实验的重复性差.色谱柱被污染.流动相pH值及组成不合适造成键合相流失.样品溶剂不同或样品本身不稳定回收率低，不出峰.“不可逆”吸附.固定相过强或流动相过弱.非特异性吸附色谱柱以外的因素（一）色谱柱以外的因素（一）“柱效”问题，不一定是色谱柱问题！.仪器问题：连接不好造成死体积进样器检测器管路，连接口保护柱在

7、线过滤器堵塞.流动相问题：色谱柱未平衡好.进样量太大色谱柱与仪器的联接色谱柱与仪器的联接除HP外，不同公司产品，其接头不同。处理不当时，会造成：.色谱峰展宽（死体积）使柱效下降、或渗漏解决办法：.自制相应的转换接头.使用“通用”型接头（锥箍及螺母）这种锥箍在不锈钢管上是活动的，因此可以换接不同的色谱系统及色谱柱。从Phase Separations公司能得到一些PEEK工程塑料的接头，可用在所有类型的色谱柱上的。Waters色谱柱的联接色谱柱的联接Waters及Phase Separations锥箍及螺母相同，但锥箍前露出不锈钢管长度不同，其长度被称为：“stop-depth”Waters除S

8、pherisorb以外的各种品牌的色谱柱用的是“Waters”标准，其stop-depth的长度为0.130英寸Spherisorb品牌的色谱柱及Phase Separations公司其他品牌色谱柱用的是“Parker-style”标准，其 stop-depth 为0.090英寸不同的不同的Stop-Depth长度长度色谱柱以外的因素（二）色谱柱以外的因素（二）柱压过高问题，不一定是色谱柱问题！.系统反压问题阻尼器堵塞进样器堵塞管路或连接口堵塞在线过滤器不干净保护柱.压力传感器不准确.流速是否错误?色谱柱以外的因素（三）色谱柱以外的因素（三）实验的重复性差.梯度实验时平衡时间不足.温度波动.流

9、动相组成改变.样品溶剂不同.样品稳定性不好.方法的开发不好缓冲液的pH值不合适缓冲液的缓冲能力不足简单的判别方法简单的判别方法高的柱反压是否伴随着.保留时间变化?.峰形变坏?.分辨率变坏?测量色谱系统的谱带展宽.典型的分析系统应远小于 100 微升.如大于此数应检查仪器系统测量色谱系统的谱带展宽测量色谱系统的谱带展宽卸下色谱柱，用UNION代替之按测柱效方法，以1/10的样品浓度进样，大约25微升用5 sigma方法测4.4%峰高处的峰宽：W仪器参数.流速1.0 ml/min.纸速20 cm/min(用记录仪时，接检测器10mV档).AUFS(用记录仪时).检测器时间常数小于0.2谱带展宽（m

10、l）=1000W（cm）/20（记录仪）=1000W（min）（工作站）流动相及样品的预处理液相色谱实用技术（二）液相色谱实用技术（二）液相色谱对流动相的要求液相色谱对流动相的要求除色谱柱对流动相对的要求外，还有.与检测器匹配.脱气.避免卤素离子（不锈钢系统）.溶剂的粘度.细菌的生长流动相的脱气流动相的脱气流动相脱气的目的.使色谱泵的输液准确输液均匀准确，并且脉动减小保留时间及色谱峰面积的重现性提高.提高检测的性能防止气泡引起的尖峰基线稳定，信噪比增加溶剂的紫外吸收本底降低.保护色谱柱减少死体积防止填料的氧化流动相脱气的方法流动相脱气的方法加热.简单，如同抽真空一起使用，其效果很好。但容易造成

11、流动相组成的变化抽真空.同上，一般在溶剂抽滤的同时，也有脱气的效果超声波.简单，但效果不理想。通惰性气体（一般用氦气）.可保持连续脱气，多用于低压梯度脱气机.可保持连续脱气，多用于低压梯度样品的预处理样品的预处理样品预处理的目的.除去微粒.减少干扰杂质.浓缩微量的组份.提高检测的灵敏度及选择性.改善分离的效果.有利于色谱柱及仪器的保护样品的预处理重要性样品的预处理重要性占样品分析时间的比例.样品预处理所用时间远大于色谱分离的时间占分析的消耗总成本最大.消耗大量的溶剂及其他化学品实验的重复性及准确性最差的环节.影响实验结果好坏的最重要因素 是决定性的步骤是决定性的步骤样品预处理常用的方法样品预处

12、理常用的方法高速离心过滤、超滤选择性沉淀衍生反应液-固萃取/液-液萃取.Sep-Pak样品处理小柱其他样品预处理的过程样品预处理的过程去除微粒去除微粒过滤.过滤膜/过滤装置有机(0.5m)/无机(0.45m)膜片可更换.一次性使用的膜“Cartridge”使用方便简单，交叉污染小有更小内径，可用于微量样品的处理高速离心大于：10,000g超滤超滤机理.超滤是一种基于分子量分离的技术目的.根据分子量的不同把分子、细胞及病毒等分为不同的馏份.除去小分子样品中的大分子蛋白.脱盐选择性沉淀选择性沉淀常用于生化样品中除蛋白.有机溶剂乙腈，甲醇.强酸三氯乙酸，过氯酸.盐50%硫酸铵10%TCA样品衍生样品

13、衍生提高检测的灵敏度.增加紫外基团以增强紫外检测的灵敏度.增加荧光基团使样品用高灵敏度荧光检测器改变分离的选择性.改变组份的基团，如：变离子型化合物为非离子型，用反相方法分离典型的例子.氨基酸分析样品衍生样品衍生 氨基酸分析氨基酸分析AccQ-Tag 衍生法衍生法浓缩样品浓缩样品浓缩样品的方法.萃取/吹干.沉淀/再溶解.色谱法.液固抽提/Sep-Pak小柱固相萃取（固相萃取（SPE）技术）技术固相萃取技术是基于同液相色谱同样技术开发的产品，分离复杂样品中的不同组份固相萃取技术（SPE）的重要性.实验室中6080%的成本及工作量在样品制备上加速样品的制备时间降低样品前处理的成本提高分析的准确性及

14、回收率更容易自动化减少样品处理步骤降低对不稳定样品的影响提高安全性Waters的的Sep-Pak小柱小柱Waters专门开发了固相萃取技术（SPE）Sep-Pak小柱的应用领域.除去杂质及干扰组份.把样品分成不同极性的组分析.富集微量的组份Sep-Pak小柱的主要种类.反相.正相.离子交换Sep-Pak的种类的种类根据Sep-Pak及样品的性质，选洗脱强度不同的溶剂把样品分开让样品的各组份在固定相上吸附、解吸附，或不与固定相作用.让所感兴趣的样品通过小柱，杂质留在柱上.让杂质留在柱上，所感兴趣的样品通过小柱各种各种Sep-Pek小柱（一）小柱（一）正相.包括Silica/Florisil/NH

15、2/Diol/CN/Alumina可先用6到10倍柱体积的非极性（通常是样品溶液）平衡加入样品用非极性溶剂洗脱不想要的组份用极性溶剂洗脱第一组感兴趣的组份用极性更强的溶剂洗脱剩下的感兴趣的组份.在不同条件下，有些填料可以用于反相或离子交换，如NH2/CN.确认回收率各种各种Sep-Pek小柱（二）小柱（二）反相.包括C18/tC18/C8/tC2/Diol/NH2/CN可先用6到10倍柱体积的甲醇或乙腈活化，再用6到10倍柱体积的水或缓冲液平衡，不要让小柱干了样品溶解在强一些极性的溶剂中加入样品用强极性溶剂洗脱不想要的组份用极性弱些的溶剂洗脱第一组感兴趣的组份用极性更弱的溶剂洗脱剩下的感兴趣的

16、组份.确认回收率各种各种Sep-Pek小柱小柱(三三)离子交换.包括Accell Plus CM/Accell Plus QMA/NH2可先用6到10倍柱体积的去离子水或弱缓冲液平衡，样品溶解在去离子水或弱缓冲液中加入样品用弱缓冲液洗脱不想要的组份用强一些缓冲液（改变pH或离子强度）洗脱第一组感兴趣的组份用更强的缓冲液洗脱剩下的感兴趣的组份.确认回收率Sep-Pak小柱的方法开发小柱的方法开发SPE方法开发的几个关键因素.文献查阅Waters有专门Sep-Pak应用资料的数据库（P/N=88286）查阅Waters的网页（http:/）.流速控制同色谱理论：以10ml/min润湿小柱，15ml

17、/min加载样品离子交换填料或固定相少于100mg的小柱，用更低的流速加载样品以15ml/min流速洗脱样品.注意样品本底的不同.注意载荷量及加样方式用用Sep-Pak C18除去杂质除去杂质使极性的杂质先流出中等极性样品流出，保留并分析小柱及其非极性杂质丢弃举例：多肽混合物脱盐.小柱先要用甲醇活化，然后用水平衡。.把样品载入小柱.盐等极性物先流出。.用更强(极性更弱)的流动相洗出极性较弱的多肽用用Sep-Pak C18分组分析分组分析样品是一种叫作“Kool-Aid”葡萄饮料的混合物步骤.小柱先要用甲醇活化，然后用水平衡。.把样品载入小柱.糖、有机酸等极性物质先流出。.用乙醇/水混合物洗出中等极性的红色染料.蓝色染料仍留在柱子内.最后用100%乙醇洗出极性最弱的蓝色染料用用Sep-Pak C18富集富集在分析前浓缩产物到ppm或ppb级步骤.小柱先要用甲醇活化，然后用水平衡。.把大量(几百毫升)样品载入小柱.溶剂流出.被分析的组份仍保留在柱子内.最后用少量(几毫升)非极性溶剂洗出极性较弱的要分析的组份