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2024-01
液相色谱常堵原因分析、如何解决和预防常堵问题

在使用高效液相色谱仪的过程中,我们最常遇见的问题就是“堵”。“堵”的表现现象就是压力升高,直接原因就是流路不畅。下面我们一起来探究一下HPLC常见堵塞原因有哪些,了解故障发生的原因,既可以在碰到堵塞故障时不至于束手无策,又可以防微杜渐,防患于未然。(下面以Agilent LC 1260 Infinity II为例进行讨论)


的原因一般有:

  1. 没有过滤好流动相。

  2. 样品中有微粒。

  3. 细菌污染。

  4. 泵或进样器垫圈产生碎片。

  5. 预柱、保护柱和分析柱中漏出填料。

  6. 毛刺和锉屑进入。

  7. 流动相中的结晶盐。

  8. 系统中进入了其它颗粒性物质。

  9. 操作不当导致。


排查哪个位置“堵”的方法

绝大多数情况下,整个系统只有一个地方发生堵塞。查堵的方法是从尾向前逆行分段拆开,仔细观察压力数值,如果某一个部件(柱子除外)装上和拆下时的压力差别很大,可进行变化判断。至于柱子的堵塞,可以通过更换同样规格的柱子,压力是否一致来判断。


解决液相色谱仪堵塞的方法(包括但不限于以下)

(1)    溶剂滤头:玻璃材质的滤头用30%~35%稀硝酸浸泡2-3小时(视污染程度延长浸泡时间),不可超声,然后用大量超纯水彻底冲洗过滤头;金属材质的滤头可以超声处理,不可用硝酸浸泡,清洁之后用超纯水漂洗干净。必要时更换新的。

(2)    溶剂管:如果是因为缓冲盐停滞时间过长导致长菌,管路堵塞。可以拆下来用适量浓度的硝酸进行浸泡和不断用水进行冲洗,必要时也可进行超声处理。(根据污染程度延长浸泡和清洗时间或增大硝酸的浓度)

(3)    过滤白头:可将过滤白头取出,用10%异丙醇超声半个小时,再用超纯水冲洗干净。必要时更换新的。

(4)    单向阀芯:此处堵了会导致泵压力不稳,有气泡,严重时泵不过液,清洗不能排除故障时,更换新的配件。

(5)    自动进样器针座:此处堵了会造成进样口漏液,反冲不能解决故障时,更换针座。

(6)    色谱柱:如果是缓冲盐堵塞,则用95%的水冲至压力正常。如果是一些强保留的物质导致堵塞,则要用比现在流动相更强洗脱能力的流动相冲至压力正常。假如按上面的方法长时间冲洗压力都不下降,则可考虑将柱子的进出口反过来接在仪器上,用流动相冲洗柱子。这时,如果柱压仍不下降,只有换柱子入口筛板,但一旦操作不甚,很容易造成柱效下降,所以尽量少用。必要时更换新柱子。

(7)    流通池:分析污染的物质是什么,对症下药。例如:如果只是缓冲盐结晶导致堵塞,可以使用热水冲洗系统。用上述方式无法解决时,可以尝试使用热水不断变换管路连接方式(正冲、反冲)冲洗系统。另外,还有一种方式非必要一般不建议使用:在不连接色谱柱的情况下,先用超纯水冲洗20min,然后用5%硝酸冲洗2个小时,最后再用超纯水冲洗至流出液体为中性即可。以上程序均建议在流通池设置压力限制(比最大耐受压力低5~10bar)条件下使用。如上述方法不果,就需要更换新的配件。


预防液相色谱仪堵塞的方法(包括但不限于以下)

溶剂:

  1. 色谱使用的溶剂必须是色谱纯,并且使用前需要抽滤。使用时务必盖好瓶盖。

  2. 水相需要使用二级以上的蒸馏水/18.2MΩ,并且每天都需要更换。

  3. 使用乙腈作为流动相时,注意避光,使用棕色瓶存放,避免乙腈聚合。

  4. 仅使用干净的高硼硅酸盐玻璃瓶。

  5. 配置够1-2天使用的流动相即可。

样品:

  1. 保证样品充分溶解,样品瓶干净没有颗粒物。

  2. 样品建议使用0.2μm滤膜过滤,或者高速离心取上清液进样。

泵准备:

  1. Purge:除去通道中旧溶剂、盐沉积或颗粒物(每个通道4ml/min3分钟)。

  2. 更换流动相时,注意泵腔和色谱柱里盐溶液和有机相是否互溶,使用高比例水相(比如 80%水相)过渡盐相和有机相。

  3. 柱塞杆清洗:10%异丙醇,不回收使用,每次开机确保柱塞杆清洗液充足。

  4. 打开排气阀5ml/min纯水压力正常情况下四元泵10bar以内(二元泵20bar以内)。如果压力高,则需要拆下过滤白头。看颜色是否发黑发黄。过滤白头上有黑碎屑,则需考虑换泵密封垫。过滤白头上粘糊糊,则需考虑体系是否长菌,可将过滤白头进行超声清洗或者更换。

  5. 使用四元泵时,缓冲盐流动相/水相置于A/D通道中,有机相置于B/C通道中。

进样器:

  1. 根据分析化合物极性大小,选择最适合的洗针溶液。

  2. 更换洗针溶液后,右击进样器 prime 洗针管路 60s,分析方法设置洗针程序。

柱温箱:

  1. 选用恰当的接头连接不同厂家色谱柱,或使用箍锥前端可以伸缩的万能接头来适配不同厂家色谱柱,柱后采用红色 Peek 管线接入检测器入口。

  2. 流动相有盐溶液时,首先用高比例水相过渡色谱柱,然后让盐溶液进入色谱柱,避免盐析堵塞。

检测器准备:

  1. 检测器流通池同样注意避免盐溶液和有机相直接相撞。

关机:

  1. 高比例水相(比如90%水相)冲洗所有通道约30min,去除缓冲盐溶液和颗粒物。

  2. 高比例有机相(比如 90%甲醇)冲洗所有通道。

  3. 进样器在冲洗过程中 Mainpass  Bypass 两路反复切换 5~10 次,冲洗六通阀的流路和沟槽。

  4. 针座位置如有白色盐析,用纯水洗瓶冲洗干净后拭干。

  5. 采用适当的保存溶剂(比如甲醇)保存系统。



参考资料:

Agilent University LC OpenLab CDS 2标准操作培训》

Agilent 1260/1390 Infinity LC 快速参考指南》

Agilent LC溶剂使用注意事项》