液相色譜柱作為HPLC系統的核心部件,其性能穩定性直接影響分析結果的可靠性。以下針對常見問題提供系統化解決方案,并附以案例說明和預防建議:
一、柱效下降
現象
理論塔板數降低,峰寬增加,分離度下降
拖尾峰或雙峰現象
原因分析
柱頭堵塞:
顆粒物(如未過濾的樣品或流動相)堵塞色譜柱入口
案例:某藥物分析實驗室因未過濾樣品,導致C18柱柱壓驟升至4000 psi,柱效下降50%
填料污染:
強保留物質(如蛋白質、脂類)在填料表面吸附積累
案例:生物樣品分析后未及時清洗,導致柱效下降30%
填料老化:
長期高溫(>40℃)或pH環境導致硅膠基質溶解
案例:某實驗室因長期使用pH 9的緩沖液,導致C18柱填料脫落
解決方法
反沖清洗:
使用高比例有機溶劑(如甲醇、乙腈)反向沖洗色譜柱
操作:以0.5 mL/min流速反向沖洗30分鐘
更換保護柱:
安裝保護柱可延長分析柱壽命
案例:某實驗室安裝保護柱后,分析柱使用壽命延長2倍
更換新柱:
當柱效下降超過30%且無法恢復時,需更換新柱
預防建議
樣品和流動相必須過濾(0.22 μm濾膜)
定期使用高比例有機溶劑清洗色譜柱
避免長期高溫pH環境
二、峰形變差
現象
前沿峰、拖尾峰或雙峰
峰高降低或峰面積重復性差
原因分析
樣品過載:
進樣量超過色譜柱容量
案例:某實驗室因進樣量過大,導致C18柱峰形嚴重拖尾
流動相不兼容:
流動相與固定相發生化學反應(如DMSO溶解硅膠)
案例:某實驗室因使用含DMSO的流動相,導致C18柱填料溶解
柱溫不穩定:
柱溫波動導致保留時間漂移和峰形變差
案例:某實驗室因未使用柱溫箱,導致峰面積重復性差(RSD>5%)
解決方法
降低進樣量:
根據色譜柱容量調整進樣量(通常<10 μL)
更換流動相:
使用與固定相兼容的流動相
案例:某實驗室將DMSO替換為DMF后,色譜柱性能恢復
控制柱溫:
使用柱溫箱保持柱溫穩定(通常25-30℃)
預防建議
根據色譜柱容量調整進樣量
避免使用與固定相不兼容的溶劑
使用柱溫箱控制柱溫波動
三、保留時間漂移
現象
保留時間不穩定,峰面積重復性差
基線漂移或噪聲增加
原因分析
流動相比例變化:
梯度洗脫時流動相比例未準確控制
案例:某實驗室因梯度泵故障,導致保留時間漂移±1分鐘
柱溫波動:
柱溫變化導致保留時間漂移
案例:某實驗室因未使用柱溫箱,導致保留時間漂移±0.5分鐘
柱效下降:
柱效下降導致保留時間不穩定
解決方法
校準梯度泵:
定期校準梯度泵,確保流動相比例準確
控制柱溫:
使用柱溫箱保持柱溫穩定
更換新柱:
當柱效下降導致保留時間不穩定時,需更換新柱
預防建議
定期校準梯度泵
使用柱溫箱控制柱溫波動
定期清洗色譜柱,保持柱效穩定
四、柱壓過高
現象
柱壓超過色譜柱最大耐壓(通常<4000 psi)
泵壓力波動或報警
原因分析
柱頭堵塞:
顆粒物堵塞色譜柱入口
案例:某實驗室因未過濾樣品,導致C18柱柱壓驟升至4500 psi
填料壓實:
長期使用導致填料壓實,柱效下降
案例:某實驗室因長期高溫使用,導致C18柱填料壓實
流動相粘度過高:
高比例有機溶劑或含鹽流動相導致粘度增加
案例:某實驗室因使用高比例乙腈流動相,導致柱壓升高
解決方法
反沖清洗:
使用高比例有機溶劑反向沖洗色譜柱
更換色譜柱:
當柱壓過高且無法恢復時,需更換新柱
調整流動相比例:
降低流動相粘度,減少柱壓
預防建議
樣品和流動相必須過濾(0.22 μm濾膜)
定期使用高比例有機溶劑清洗色譜柱
避免長期高溫或pH環境
五、總結與預防建議
樣品前處理:
樣品必須過濾或離心,避免顆粒物進入色譜柱
流動相處理:
流動相需過濾(0.22 μm或0.45 μm濾膜)和脫氣
含緩沖鹽的流動相應現配現用,避免微生物滋生
色譜柱清洗與保存:
分析結束后,用高比例有機溶劑(如甲醇或乙腈)沖洗色譜柱
反相柱保存在純甲醇或乙腈中;正相柱保存在正己烷中
柱溫控制:
使用柱溫箱保持柱溫穩定(通常25-30℃)
定期維護:
定期檢查柱壓和柱效,及時清洗或更換色譜柱
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