柱色譜

為向玻璃管中填入固定相，以流動(dòng)相溶劑浸潤(rùn)后在上方倒入待分離的溶液，再滴加流動(dòng)相，因?yàn)榇蛛x物質(zhì)對(duì)固定相的吸附力不同，吸附力大的固著不動(dòng)或移動(dòng)緩慢，吸附力小的被流動(dòng)相溶劑洗下來(lái)隨流動(dòng)相向下流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)分離。

紙色譜

以濾紙條為固定相，在紙條上點(diǎn)上待分離的混合溶液的樣點(diǎn)，將紙條下端浸入流動(dòng)相溶劑中懸掛，溶劑因?yàn)槊?xì)作用沿濾紙條上升，樣點(diǎn)中的溶質(zhì)從而被分離。

薄層色譜

是在玻璃板上涂以固定相涂層，然后點(diǎn)樣，下端浸入溶劑，同樣自下而上分離。常用于探索柱色譜實(shí)驗(yàn)條件，溶劑和固定相的選擇等。
常用固定相有石膏、氧化鋁、蔗糖、淀粉等，常用流動(dòng)相為水、苯等各種有機(jī)溶劑。

流動(dòng)相因素

1.流動(dòng)相pH
不同基質(zhì)的填料具有不同的pH適用范圍。常溫下無(wú)定形硅膠在純水中的溶解度約為100mg·L-1，且在pH 1～9的范圍內(nèi)溶解的硅膠量幾乎是常量，考慮到溶解速度的影響,對(duì)于硅膠基質(zhì)的填料,其所能承受的流動(dòng)相pH范圍約為1～8。鍵合相硅膠填料則由于鍵合層的屏蔽作用,使填料對(duì)流動(dòng)相的適應(yīng)范圍大大增加，如現(xiàn)在廣泛使用的反相色譜填料C18 (十八烷基硅烷鍵合硅膠)，其pH適用范圍可達(dá)2～10。當(dāng)流動(dòng)相pH值超出酸性范圍時(shí)，鍵合相易發(fā)生水解而流失；當(dāng)流動(dòng)相pH超出堿性范圍時(shí)，會(huì)加速硅膠的溶解而釋放出絮狀物堵塞柱子，這兩種反應(yīng)均是不可逆反應(yīng)，特別是在溫度較高（>40℃）的環(huán)境下，會(huì)使柱效迅速降低而報(bào)廢。

2.流動(dòng)相變質(zhì)
當(dāng)前使用最為廣泛的是硅基鍵合相填料，當(dāng)以水溶液作為流動(dòng)相或流動(dòng)相中含有一定濃度的磷酸鹽緩沖液時(shí)，水溶液中或緩沖鹽溶液中會(huì)滋生出一些細(xì)菌或霉菌，從而堵塞固定相顆粒間的空隙。特別是對(duì)于多元自動(dòng)比例混合的高效液相色譜儀來(lái)說(shuō),水相或緩沖鹽相獨(dú)立存貯，因存放時(shí)間較長(zhǎng)而容易發(fā)生此類問(wèn)題。

3.流動(dòng)相純度　
目前，廣泛使用的填料顆粒粒徑范圍在3～10μm,孔徑在6～10nm,色譜柱在使用中會(huì)有大量的流動(dòng)相通過(guò),如流動(dòng)相含有微量不溶性雜質(zhì)顆粒,則很容易在柱頭部位被截留,久而久之,造成色譜柱機(jī)械性堵塞,引起柱壓升高而無(wú)法正常使用。

4.其它因素
如，流動(dòng)相的極性對(duì)柱子也有一定影響，甲醇、水、冰醋酸等極性較大的物質(zhì)會(huì)破壞硅膠填料柱，正丁醇、二氯甲烷等極性小的物質(zhì)會(huì)破壞化學(xué)鍵合硅膠柱，堿性溶液會(huì)破壞陽(yáng)離子交換樹脂色譜柱,酸性溶液容易損壞陰離子交換樹脂柱。

樣品因素

1.樣品的溶解性　
樣品試樣在配制中，如有少量微粒未能完全溶解，則會(huì)隨試樣一起進(jìn)入色譜柱，同樣，會(huì)沉積在柱頭處，造成色譜柱的堵塞。

2.樣品的純度　
樣品中可能含有待分析組分以外的各種組分或雜質(zhì)，這些組分或雜質(zhì)可能會(huì)在柱內(nèi)產(chǎn)生不可逆吸附，從而，使固定相的活性點(diǎn)被覆蓋，保留特性發(fā)生變化。

3.樣品的化學(xué)性質(zhì)
待測(cè)試樣中的各種組分與填料之間應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，比較典型的是在使用氨基鍵合柱時(shí)，應(yīng)避免使用含羰基的化合物和流動(dòng)相，如，丙酮、乙酸乙酯等，以免固定相中的NH2和酐、酮發(fā)發(fā)希夫(Schiff)縮合而使固定相破壞。

其它因素

影響色譜柱壽命的因素很多，除流動(dòng)相和樣品因素外，還有其它一些外在因素，如，柱壓的影響，溫度的影響，色譜柱的正確沖洗，色譜柱的正確安裝等。


色譜柱出現(xiàn)問(wèn)題的解決辦法

色譜柱在使用中最常見的問(wèn)題就是柱壓升高，如果柱壓是在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中緩慢增加，屬于正?，F(xiàn)象。但柱壓在使用過(guò)程中突然升高（系統(tǒng)管路堵塞及壓力傳感器故障除外），以下列舉了部分常見原因及解決辦法：

1.色譜柱頭的過(guò)濾篩板堵塞或污染。
解決方法：如確定是色譜柱頭的過(guò)濾篩板被污染，可以將色譜柱反方向用甲醇沖洗至正常壓力，或者卸下色譜柱頭，將其放在10％的稀硝酸內(nèi)超聲清洗10分鐘，后再用純水超聲10分鐘，重新裝入色譜柱。

2.色譜柱頭的填料被樣品污染。
解決方法：如確定色譜柱頭的填料被污染，將柱頭螺絲卸下，挖出柱內(nèi)前段被污染的填料，用相同的柱填料重新填入，仔細(xì)修復(fù)后，重新安裝上柱頭螺絲。

3.色譜柱內(nèi)緩沖液中的鹽遇到高濃度的甲醇或其他有機(jī)溶劑，形成結(jié)晶析出。
解決方法：如確定定是鹽結(jié)晶，用10%的甲醇/水沖洗色譜柱使柱內(nèi)鹽全部溶解，再換高濃度甲醇。

4.流動(dòng)相PH值過(guò)大或過(guò)小使固定相結(jié)構(gòu)破壞或溶解。
解決方法：如果因pH值使用不當(dāng)，很難恢復(fù)。


色譜柱的八大注意事項(xiàng)

1.避免壓力和溫度的急劇變化及任何機(jī)械震動(dòng)。溫度的突然變化或者使色譜柱從高處掉下都會(huì)影響柱內(nèi)的填充狀況；柱壓的突然升高或降低也會(huì)沖動(dòng)柱內(nèi)填料，因此，在調(diào)節(jié)流速時(shí)應(yīng)該緩慢進(jìn)行，在閥進(jìn)樣時(shí)閥的轉(zhuǎn)動(dòng)不能過(guò)緩。

2.應(yīng)逐漸改變?nèi)軇┑慕M成，特別是反相色譜中，不應(yīng)直接從有機(jī)溶劑改變?yōu)槿渴撬?，反之亦然?/span>

3.一般說(shuō)來(lái)色譜柱不能反沖，只有生產(chǎn)者指明該柱可以反沖時(shí)，才可以反沖除去留在柱頭的雜質(zhì)。否則反沖會(huì)迅速降低柱效。

4.選擇使用適宜的流動(dòng)相(尤其是pH)，以避免固定相被破壞。有時(shí)可以在進(jìn)樣器前面連接一預(yù)柱，分析柱是鍵合硅膠時(shí)，預(yù)柱為硅膠，可使流動(dòng)相在進(jìn)入分析柱之前預(yù)先被硅膠“飽和”，避免分析柱中的硅膠基質(zhì)被溶解。

5.經(jīng)常用強(qiáng)溶劑沖洗色譜柱，清除保留在柱內(nèi)的雜質(zhì)。在進(jìn)行清洗時(shí)，對(duì)流路系統(tǒng)中流動(dòng)相的置換應(yīng)以相混溶的溶劑逐漸過(guò)渡，每種流動(dòng)相的體積應(yīng)是柱體積的20倍左右。
下面列舉一些色譜柱的清洗溶劑及順序，作為參考：
硅膠柱以正已烷(或庚烷)、二氯甲烷和甲醇依次沖洗，然后再以相反順序依次沖洗，所有溶劑都必須嚴(yán)格脫水。

甲醇能洗去殘留的強(qiáng)極性雜質(zhì)，已烷使硅膠表面重新活化。反相柱以水、甲醇、乙腈、一氯甲烷(或氯仿)依次沖洗，再以相反順序依次沖洗。如果下一步分析用的流動(dòng)相不含緩沖液，那么可以省略最后用水沖洗這一步。

四氫呋喃與乙腈或甲醇的混合溶液能除去類脂。有時(shí)也注射二甲亞砜數(shù)次。此外，用乙腈、丙酮和三氟醋酸(0.1%)梯度洗脫能除去蛋白質(zhì)污染。

陽(yáng)離子交換柱可用稀酸緩沖液沖洗，陰離子交換柱可用稀堿緩沖液沖洗，除去交換性能強(qiáng)的鹽，然后用水、甲醇、二氯甲烷(除去吸附在固定相表面的有機(jī)物)、甲醇、水依次沖洗。

6.保存色譜柱時(shí)應(yīng)將柱內(nèi)充滿乙腈或甲醇，柱接頭要擰緊，防止溶劑揮發(fā)干燥。絕對(duì)禁止將緩沖溶液留在柱內(nèi)靜置過(guò)夜或更長(zhǎng)時(shí)間。

7.色譜柱使用過(guò)程中，如果壓力升高，一種可能是燒結(jié)濾片被堵塞，這時(shí)應(yīng)更換濾片或?qū)⑵淙〕鲞M(jìn)行清洗；另一種可能是大分子進(jìn)入柱內(nèi)，使柱頭被污染；如果柱效降低或色譜峰變形，則可能柱頭出現(xiàn)塌陷，死體積增大。在后兩種情況發(fā)生時(shí)，小心擰開柱接頭，用潔凈小鋼將柱頭填料取出1～2mm高度(注意把被污染填料取凈)再把柱內(nèi)填料整平。然后用適當(dāng)溶劑濕潤(rùn)的固定相(與柱內(nèi)相同)填滿色譜柱，壓平，再擰緊柱接頭。這樣處理后柱效能得到改善，但是很難恢復(fù)到新柱的水平。柱子失效通常是柱端部分，在分析柱前裝一根與分析柱相同固定相的短柱(5～30mm)，可以起到保護(hù)、延長(zhǎng)柱壽命的作用。采用保護(hù)柱會(huì)損失一定的柱效，這是值得的。通常色譜柱壽命在正確使用時(shí)可達(dá)2年以上。以硅膠為基質(zhì)的填料，只能在pH=2～9范圍內(nèi)使用。柱子使用一段時(shí)間后，可能有一些吸附作用強(qiáng)的物質(zhì)保留于柱頂，特別是一些有色物質(zhì)更易看清被吸著在柱頂?shù)奶盍仙稀?/span>

8.新的色譜柱在使用一段時(shí)間后柱頂填料可能塌陷，使柱效下降，這時(shí)也可補(bǔ)加填料使柱效恢復(fù)。每次工作完后，最好用洗脫能力強(qiáng)的洗脫液沖洗，例如，ODS柱宜用甲醇沖洗至基線平衡。當(dāng)采用鹽緩沖溶液作流動(dòng)相時(shí)，使用完后應(yīng)用無(wú)鹽流動(dòng)相沖洗。含鹵族元素(氟、氯、溴)的化合物可能會(huì)腐蝕不銹鋼管道，不宜長(zhǎng)期與之接觸。裝在HPLC儀上柱子如不經(jīng)常使用，應(yīng)每隔4～5天開機(jī)沖洗15分鐘。

色譜柱不使用時(shí)應(yīng)該怎樣保存？

如果色譜柱不使用，又該如何進(jìn)行保存呢？下列方法可供參考：

在柱二端包起來(lái)，放到盒子里室溫避光保存。毛細(xì)管柱可以用廢舊的隔墊裁成二塊，分別插在毛細(xì)管二段。填充柱用小塑料袋套住，再用細(xì)金屬絲扎起來(lái)。因?yàn)榉治鍪矣性S多化學(xué)試劑，特別在櫥內(nèi)會(huì)有些氣味，這樣能較好保管色譜柱。放置時(shí)也要有序放置，毛細(xì)管柱還是用盒子裝好以免壓壞，在放置時(shí)在柱上和記錄本上都做好記錄。

拆下后，兩頭用橡膠墊密封，橡膠墊原本色譜盒子就帶有，如果沒(méi)有，用進(jìn)樣墊制作一下就可以了，然后裝在原來(lái)的色譜盒子里面，備注上相應(yīng)的信息。通常要求放在干燥的地方，下次使用時(shí)，切記進(jìn)樣端和出口端不能裝反。


高效液相色譜柱的正確使用

1.加裝保護(hù)柱
保護(hù)柱的作用是過(guò)濾掉來(lái)自流動(dòng)相和樣品的化學(xué)“拉圾”同時(shí)也可以有效除去流動(dòng)相和樣品中的不溶物。盡管現(xiàn)在的色譜儀在流動(dòng)相吸入口、進(jìn)樣閥后部以及在色譜柱的兩端都裝有1、2μm等不同孔徑的濾器,但濾器只能除去不溶性顆粒而不能除去化學(xué)污然,因此,加裝保護(hù)柱是必要的,特別是在分析中藥、中成藥等復(fù)雜混合物和生物樣品時(shí)更是保護(hù)分析柱必不可少的措施。
保護(hù)柱填料應(yīng)與分析柱一致,粒徑可較分析柱大。保護(hù)柱屬消耗品,經(jīng)過(guò)一定次數(shù)的樣品分析(50～100次)后,出現(xiàn)柱壓顯著升高或峰形變壞或基線漂移時(shí),應(yīng)考慮更換保護(hù)柱。

2.過(guò)濾流動(dòng)相和樣品
流動(dòng)相通常由水或緩沖溶液與有機(jī)溶劑混合而成,原則上,所有經(jīng)過(guò)色譜柱的流動(dòng)相均應(yīng)過(guò)濾,但在實(shí)際操作上應(yīng)視具體情況而有所區(qū)別:當(dāng)有機(jī)溶劑用色譜純級(jí),水用石英亞沸水或其它超純水時(shí),在能確保水和有機(jī)溶劑的質(zhì)量且沒(méi)有受到污染時(shí),過(guò)濾并無(wú)更多實(shí)際意義。
當(dāng)流動(dòng)相中含有緩沖鹽時(shí),則過(guò)濾是必要的,如前所述,當(dāng)緩沖溶液放置一段時(shí)間(視環(huán)境溫度不同而異,夏季一般不超過(guò)48 h,冬季一般不超過(guò)一周)后,在使用前還應(yīng)重新過(guò)濾。
所配制的樣品試液在注入流路系統(tǒng)前均要經(jīng)0. 45μm（0.22μm則更好)孔徑濾膜過(guò)濾。要注意區(qū)分水系和油系,二者不可混用,以防止濾膜溶解而造成污染。裝流動(dòng)相的容器和色譜系統(tǒng)中的在線濾器要定期清洗和更換,以避免濾器因過(guò)載而起不到過(guò)濾作用。

3.凈化樣品
當(dāng)樣品中含有對(duì)色譜柱有損害的化學(xué)成分,如產(chǎn)生永久性吸附的蛋白質(zhì)、糖等有機(jī)分子和強(qiáng)吸附性物質(zhì),以及可能對(duì)柱填料產(chǎn)生破壞作用的基團(tuán)離子。在進(jìn)樣前應(yīng)盡可能對(duì)樣品進(jìn)行分離提純以除去多余雜質(zhì)組分。

4.避免過(guò)高的柱壓
雖然高效液相色譜柱能耐受的壓力可達(dá)6000psi(磅/平方英寸) ,但過(guò)高及過(guò)大的壓力變化均會(huì)縮短色譜柱的壽命,避免的方法是

(1) 柱壓過(guò)高時(shí),盡可能采用較小的流速,以不超過(guò)柱較大允許壓力的一半為宜。
(2) 當(dāng)流速較大時(shí),應(yīng)采取流速梯度的辦法使流速分步到位。
(3) 使用手動(dòng)進(jìn)樣閥時(shí),進(jìn)樣閥的切換要盡可能的快。否則
超過(guò)20%的壓力沖擊會(huì)很快使柱報(bào)廢。當(dāng)使用多柱聯(lián)用時(shí),柱切換要避免在高壓下進(jìn)行。

5.注意溫度和酸堿度
一般以硅膠為基質(zhì)的色譜柱較高使用溫度不超過(guò)60℃，以低于40℃為宜，特別是在流動(dòng)相pH接近使用限度時(shí)，更應(yīng)降低使用溫度。溫度過(guò)高會(huì)加快鍵合相的水解和硅膠的溶解，從而，使填料性質(zhì)改變，柱床塌陷，降低柱效，改變峰形。目前的鍵合硅膠色譜柱標(biāo)示的pH適用范圍可達(dá)2～10,但在實(shí)際使用時(shí)應(yīng)避免極端的pH條件,特別是在偏堿性的條件(pH≥8)下使用,如必須要在極端的pH條件下使用時(shí),可通過(guò)以下方法避免柱損害:

（1）在泵和進(jìn)樣閥之間加裝預(yù)柱(飽和柱)來(lái)飽和流動(dòng)相；
（2）降低使用溫度；
（3）檢驗(yàn)完畢后立即用與所使用的流動(dòng)相互相混溶的“溫和溶劑”徹底清洗。

6.正確及時(shí)的沖洗
開始試驗(yàn)前，應(yīng)了解柱中當(dāng)前是何種溶劑。對(duì)于新色譜柱,如無(wú)特殊說(shuō)明均為評(píng)價(jià)報(bào)告中所用流動(dòng)相。柱中當(dāng)前溶劑一定要與分析樣品所用流動(dòng)相互溶,如不能混溶,要用與二者均能相互混溶的第三種溶劑過(guò)渡。異丙醇是唯一能與各種溶劑混溶的試劑，可作為中介流動(dòng)相使用。反相鍵合硅膠柱適宜的保存環(huán)境是純甲醇,如分析用流動(dòng)相為緩沖液2有機(jī)溶劑,可先用較低甲醇含量(<20%)的甲醇2水置換掉原來(lái)的純甲醇,再進(jìn)分析用流動(dòng)相，以防止在柱內(nèi)發(fā)生鹽的沉淀；試驗(yàn)結(jié)束后,要及時(shí)用適當(dāng)?shù)娜軇_洗系統(tǒng)并最終過(guò)渡到純甲醇沖洗,對(duì)于含有緩沖鹽的流動(dòng)相，好的辦法是先用與分析用流動(dòng)相組成完全相同但不含緩沖鹽的溶液進(jìn)行沖洗，再逐步過(guò)渡到純甲醇沖洗。多數(shù)報(bào)道沖洗液體積大約為柱容積的15～20倍,但最終要以基線是否平直、壓力是否穩(wěn)定決定。有些廠家的色譜柱標(biāo)明了流動(dòng)相中有機(jī)相的最低使用濃度為≥5% ，使用時(shí)應(yīng)給予注意。