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1、HPLC的使用与维护 分析与制剂研究室胡锋 基本原理和特点液相色谱仪器部件实验操作与应用日常维护 一些商品化仪器 脱气装置 四元泵 检测器 柱温箱 样品盘 控温箱 流动相 启动液相色谱仪器的流程 开启HPLC系统各个设备的电源打开泵 自动进样器 检测器电源 待设备通过自检后 打开计算机启动色谱管理软件准备流动相过滤 脱气色谱泵排气用新配制的流动相灌注泵 高效液相色谱仪组成 输液系统进样系统分离系统检测系统数据记录处理系统 液相色谱流程图 液相色谱的流动相 液相柱 保留值与pH的关系 pH变化值0 1 RS变化值1 6 色谱柱 ZorbaxStableBondC184 6 250mm 5um流动
2、相 27 甲醇 73 磷酸pH 2 5 2 6温度 50 流速 1 0mL min 2 流动相类别 按流动相组成分 单组分和多组分按极性分 极性 弱极性 非极性按使用方式分 等度洗脱和梯度洗脱 对溶剂的要求 水 去离子水自动纯水仪纯净水商品瓶装水溶剂 色谱纯 甲醇 乙腈 乙醇 丙酮 异丙醇 试剂 分析纯 不管采用何种途径 配制流动相应用新鲜水 水质要求越高放置时间越短 理想的HPLC用水应为18 2 的超纯水 并通过0 22um的滤膜 除去热源 有机物 无机离子及空气等 过滤 0 45um或更小孔径滤膜目的 除去溶剂中的微小颗粒 避免堵塞色谱柱 尤其是使用无机盐配制的缓冲液 脱气 除去流动相中
3、溶解或因混合而产生的气泡气泡对测定的影响 1 泵中气泡使液流波动 改变保留时间和峰面积2 柱中气泡使流动相绕流 峰变形3 检测器中的气泡产生基线波动 过滤与脱气 流动相的保存 有机溶剂流动相 室温下密封 避光保存缓冲盐流动相 当日现配现用 低温下密封保存 一般不超过3天防止微生物生长有机溶剂与水 缓冲盐 混配的流动相 低温密封保存防止有机相的挥发选用适宜的容器 1 梯度洗脱的特点 1 改善分离 加快分析速度 2 改善峰形 减少拖尾 有利于痕量组分的检测 3 增加峰容量 4 强烈滞留的组分不容易残留在柱上 保持柱性能长期良好 5 下次分析时 流动相需要一段平衡时间 不同溶剂的UV吸收程度稍有差异
4、 可能会引起基线漂移 2 梯度洗脱的主要条件 A流动相 弱溶剂组成 B流动相 强溶剂组成 梯度时间 梯度曲线 线性 凸型或凹型等 梯度洗脱 梯度 低压混合 低压梯度用单泵产生梯度 泵前 低压端 混合对脱气要求高不易调节梯度的滞后体积如设计不当 梯度的准确性受影响滞后体积 系统体积 设计合理 梯度滞后 系统体积的影响 注意 滞后体积包括进样器 阻尼器 混合器及其管路 梯度滞后大小的影响 滞后体积太大会引起梯度变化的延迟例如 滞后体积为2 0ml 流速1 0ml min实际梯度会比设置值晚2分钟响应 没有问题对微柱色谱影响更大 同上例但流速0 1ml min实际梯度会比设置值晚20分钟响应 不能接
5、受滞后体积的不同会使方法转换麻烦滞后体积比文献大或小都会使方法不能重现滞后体积的变化会导致梯度重现性不好普通分析型液相色谱的滞后体积为2 4ml 滞后体积变化的影响 设计不好的HPLC系统 滞后体积随反压变化滞后体积随反压变化的后果 梯度的准确性不好 造成 方法的适应性不好用静态梯度混合器 固定滞后体积可明显改善梯度特性 液相色谱的色谱柱 色谱柱的连接 Stop depth长度不合适造成柱前死体积 锥箍锥度不合适造成渗漏 色谱柱的连接 除去柱上端固定相变色部分 约3mm左右 再补充新的固定相 色谱柱吸附未被洗脱成分时 柱效将明显下降 选合适的溶剂进行洗净 采用梯度洗脱时 柱在重复使用前 用泵把
6、几倍于柱体积的起始溶剂压经柱子 以重新建立起始的平衡来得到再生 可能提高柱效的方法 HPLC检测器应提供的功能 对样品有响应并有一个输出信号应该提供在检测器响应值与样品浓度之间的线性关系 并且所设计的校正技术应该促进这种关系 理想的HPLC检测器 高灵敏度 可忽略的基线噪音宽的线性范围独立于流动相及操作参数的响应对压力 温度及流速等变化不敏感长时间操作的稳定性低死体积非破坏性选择性 灵敏度 信噪比 灵敏度是信号与噪音的比值 即峰高与基线噪音的比值 S N 检测限 LOD S N 2 4定量限 LOQ S N 8 10好的信噪比有利于 更好的色谱峰确认更好的定量更好地完成色谱峰纯度 均一性 6
7、1 N S 吸光度 AbsorbanceUV Vis 检测 目前实验室中最流行的选择多数公司约75 的检测器是吸光度检测器 其中50 是多波长 25 是PDA 测量通过溶液后的紫外或可见光光强度的损失吸光度与样品浓度呈线性关系在被测物的最大吸收波长处检测时灵敏度最大 吸光度检测器 UV Vis 优点 这种检测器简单 可靠多数人熟悉并喜欢这种技术可以作梯度实验并且是非破坏性的大多数有机化合物有一定程度的吸光度一般来说灵敏度还可以 吸光度检测器 UV Vis 缺点 由于不是所有化合物都有吸光度 因此不是通用检测器对某些化合物的检测灵敏度不及其他检测器样品中不同化合物的最大吸收波长不同时 需要使用多
8、波长检测 或使用折衷的波长受流动相组成的影响 用截止波长以上至少5 10nm作为工作波长缓冲盐 离子对试剂 胺改性剂也会有影响 背景吸收对紫外检测器噪音的影响 UVSpectrumofEluentswith0 1 TFAAgainstHPLCGradeH2OBlank 溶剂混合的基线噪音 色谱条件色谱柱 C18 5 m 3 9x150mmat35 C 流动相 A 0 1 TFAinWater B 0 1 TFAinAcetonitrile 梯度 5 40 Bin35min 流速 1 0mL min 样品 水 10 Linj vol 检测 214nm 为何如此重要 五个小肽的5ng进样 好的色谱
9、系统非常容易鉴别出所有峰 在不好的色谱系统中 第一个峰则消失在基线噪音中 基线噪音对积分的影响 维护流程图 吸滤头 单向阀 柱塞密封圈 线路过滤器 进样器 检测器 吸滤头 定期清洗 更换溶剂时单向阀 定期清洗 压力波动大时泵 自动清洗在线过滤器 压力大时清洗 材料 不锈钢烧结 孔径10um故障 堵塞表现 管路中不断有气泡生成措施 用5 稀硝酸 超声波清洗 再用蒸馏水清洗 吸滤头 故障 宝石球或塑料垫片受污导致密封不好表现 系统压力波动大措施 打开排液阀 以异丙醇为流动相输液拆下单向阀 放入异丙醇中 超声波清洗 单向阀 故障 堵塞现象 系统压力波动大或压力偏高措施 5 稀硝酸 超声波清洗判断依据
10、 关闭排液阀 断开出口管路 设定流速1mL min 如压力 3kgf cm2 则堵塞 线路过滤器 泵的保养 使用流动相尽量要清洁 进液处的砂芯过滤头要经常清洗 流动相交换时要防止沉淀 避免泵内堵塞或有气泡 每次分析结束后 要反复冲洗进样口 防止样品的交叉污染 柱的保养 柱子在任何情况下不能碰撞 弯曲或强烈震动 当柱子和色谱仪联结时 阀件或管路一定要清洗干净 要注意流动相的脱气 避免使用高粘度的溶剂作为流动相 进样样品要提纯 严格控制进样量 每天分析工作结束后 要清洗进样阀中残留的样品 每天分析测定结束后 都要用适当的溶剂来清洗柱 若分析柱长期不使用 应用适当有机溶剂保存并封闭 色谱柱柱内体积和平衡时间 单次样品运行时间 分析时间 色谱柱平衡时间色谱柱平衡时间 10倍柱内体积 流速 色谱柱清洗保存反相色谱柱 用20 甲醇溶液清洗10个柱体积 保存在90 的甲醇溶液中 分子筛色谱柱 用纯水清洗10个柱体积 保存在5 叠氮化钠水溶液中 离子色谱柱 用0 02M盐 pH6 5溶液清洗10个柱体积 保存在含5 叠氮化钠0 02M盐 pH6 5溶液中 短期保存在低盐的流动相中 灯的保养 在分析前 柱平衡得差不多时 打开检测器 在分析完成后 马上关闭检测器 样品池要保养 谢谢 今天用的图片都为摄影协会王诏同学所拍摄
