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[转载] 如何选择液相色谱保护柱 加入QQ群

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发表于 2017-8-30 22:28:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在高效液相分析检测样品的过程中,色谱柱会受到来自于样品及色谱系统的污染,从而导致色谱柱耐用性差、寿命缩短。

来自于色谱系统的污染主要指,HPLC仪器系统中部件磨损而产生的固体颗粒,以及流动相系统过滤不完全残留的固体颗粒。来自于样品的污染主要指,未完全溶解的样品或者已完全溶解的样品进入色谱系统中,由于样品溶剂和流动相溶剂对样品溶解存在的溶解度差异,导致沉淀析出污染系统。特别是对于中药、天然产物、合成中间体及生物药品的检测,因基质的复杂性,色谱柱受污染的情况会更加严重。污染会导致色谱系统压力升高、色谱柱塌陷、填料变色等,从而带来检测成本高,测试结果不准确等各种影响。

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图:系统压力升高或样品基质复杂导致分析柱污染
保护柱是液相色谱分析中重要的色谱耗材,使用保护柱可大大降低分析柱受污染的程度,延长分析柱使用寿命。
保护柱位于进样器与分析柱之间, 作用主要两方面:
1. 截留不溶性颗粒 2. 吸附样品基质中的杂质


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 楼主| 发表于 2017-8-30 22:29:26 | 显示全部楼层
以下几种情况建议使用保护柱:
1. 中药、天然产物及合成中间体等基质较复杂的样品分析——因溶解性差异导致样品析出而污染分析柱的情况比较严重,梯度洗脱时影响更大。
2. 生物样品分析——因样品的不可逆吸附导致的污染,保护柱可先于分析柱承受这种污染,从而延长分析柱寿命。
保护柱很重要,但选择合适的保护柱更重要,选择或使用不当也可能带来截然相反的效果。

保护柱分类及选择:

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PEEK 材质优缺点——样品对金属离子比较敏感时,选择PEEK材质比较合适,比如某些蛋白分析会用到PEEK材质的分析柱,主要就是考虑到这方面的因素;
不锈钢材质优缺点——大部分小分子化合物的分析,选择不锈钢材质保护柱居多,特别是当流动相体系使用到四氢呋喃(THF)或DMSO等一些溶解性较强的溶剂时,必须选择不锈钢材质,甚至对于HPLC系统的管路也需要替换成不锈钢材质,因THF对于PEEK管路有相当强的腐蚀作用。


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 楼主| 发表于 2017-8-30 22:30:03 | 显示全部楼层
从结构上分:卡套式(柱芯+柱套)和直接填装短柱

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直接填装短柱优缺点——这种结构的保护柱实质就是短的色谱柱,一般填装的填料跟分析柱填料完全一样。生物样品分析中,用这种类型保护柱居多,除可过滤一些不溶颗粒外,还可除去一些在分析柱上易吸附的杂质。缺点是,一次性使用,污染严重时,只能报废。
卡套式保护柱优缺点——卡套式保护柱的柱套可反复使用,柱芯污染后可替换,厂家会提供配套的保护柱芯,但购买时需要注意,柱芯中有与分析柱匹配的填料,需要确认柱芯中的填料类型再购买。同时,柱芯和柱套需是来源于同一厂家的同一规格,否则,会存在匹配上的差异,导致峰型异常或者漏液。

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 楼主| 发表于 2017-8-30 22:30:46 | 显示全部楼层
从连接方式上分:独立式和直连式

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独立式保护柱优缺点——保护柱和分析柱之间用一段管路连接,不用担心与分析柱在连接上的匹配问题。但使用管路连接时,连接不当容易产生死体积。
直连式保护柱优缺点——保护柱接口带螺纹,可直接与分析柱连接,死体积小,UPLC分析时建议选择直连式保护柱;缺点:购买时需保证接口与分析柱匹配。
保护柱选择考虑以下几方面因素:
1. 除非特殊情况,一般选择填料基质与分析柱基质完全相同的保护柱。
2. 选择保护柱尺寸可按柱体积计算,保护柱体积按分析柱体积的5%~10%即可;如4.6*250mm的分析柱体积约为4mL,保护柱体积可选择在0.2~0.4mL之间为宜。同时,保护柱内径应与分析柱内径相同或相当。

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 楼主| 发表于 2017-8-30 22:31:00 | 显示全部楼层
保护柱使用注意事项:

1. 独立式保护柱与分析柱连接时,连接管路尽可能短,且接口切面平滑,尽量减少死体积以降低柱外展宽效应。
2. 卡套式保护柱一般未标注液流方向,使用时最好自行标注,并按照标注方向来使用,以免正反向使用后,截留的杂质污染分析柱。
3. 直接填装的短柱型保护柱,出现柱压升高或峰型变差时,可不接分析柱进行反向清洗,清洗溶剂可参考分析柱清洗溶剂。
4. 卡套式保护柱,柱芯替换时,注意柱芯与柱套是否存在方向上的匹配,同时不易旋拧过紧,以防滑丝。
5. 保护柱或柱芯一般不建议超声清洗,因可能对填料表面修饰有影响。
6. 如同一保护柱配不同的分析柱使用,每次使用前,保护柱需先清洗并用流动相平衡保护柱一段时间后,再接分析柱使用。
保护柱与柱前过滤器的区别和使用:
使用保护柱的目的在于延长分析柱的使用寿命,当分析柱造价昂贵时,保护柱的价值尤其能体现,某些情况下,当使用的分析柱本身价格便宜,保护柱并非必选,推荐使用柱前过滤器更合适。
柱前过滤器与保护柱两者外形相似,差异主要在于:保护柱内芯装有填料,而柱前过滤器内芯是可更换的滤片(一般为带孔的不锈钢烧结板)
因此,从结构可以推测使用上的差异:
柱前过滤器——通用性强,任何分析柱前都可使用,因其滤芯只起到过滤和截留杂质的作用,滤片污染后可超声清洗,反复使用。
保护柱——柱中填料除了起截留杂质的作用外,也可除去样品中易吸附的杂质,这一点对生物样品分析尤其重要。
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