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如何防止顆粒物進(jìn)入HPLC系統(tǒng)

時(shí)間:2018-5-22 閱讀:795
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任何顆粒物進(jìn)入HPLC系統(tǒng)后都會(huì)在柱子入口端被篩板擋住,zui后的結(jié)果是將柱子堵塞,表現(xiàn)出的特征是系統(tǒng)壓力增加并使色譜峰變形。因此,要采取各種預(yù)防措施,包括操作步驟和商品儀器自身的各種過(guò)濾設(shè)計(jì),努力防止或減少顆粒物進(jìn)入HPLC系統(tǒng)中,從而延長(zhǎng)儀器和色譜柱的使用壽命,并提高數(shù)據(jù)的可靠性。

在HPLC系統(tǒng)中,顆粒物的主要來(lái)源有三個(gè)途徑:流動(dòng)相、被測(cè)樣品和儀器系統(tǒng)部件的磨損物。

▲流動(dòng)相
如果流動(dòng)相均由液相色譜級(jí)溶劑組成,流動(dòng)相沒(méi)有必要過(guò)濾。這是因?yàn)橐合嗌V級(jí)的有機(jī)溶劑,例如乙腈、甲醇等,在制造的工藝過(guò)程中都已經(jīng)過(guò)了0.2 µm微孔濾膜過(guò)濾。同樣的,無(wú)論你是買的HPLC級(jí)的水還是在實(shí)驗(yàn)室使用超純水凈化系統(tǒng)制備的水,zui后一步也是通過(guò)0.2 µm微孔濾膜。然而,如果有任何一種緩沖液中加入了固體物,例如磷酸鹽,流動(dòng)相過(guò)濾將是必要的一個(gè)步驟。雖然緩沖鹽可能是可溶解的、高純的,但它還是可能含有顆粒物質(zhì),例如在蓋試劑瓶的塑料內(nèi)蓋時(shí),塑料瓶蓋子與瓶口邊緣擠壓就會(huì)產(chǎn)生塑料顆粒。在這種情況下,添加的一種固體物可能*溶解了,但是少量雜質(zhì)顆粒存在于流動(dòng)相中成為殘?jiān)?/div>
流動(dòng)相通過(guò)0.45 µm微孔濾膜過(guò)濾對(duì)于從流動(dòng)相中除去所有顆粒物是一個(gè)有效方法。0.2 µm微孔濾膜也可以用,但是它們就這個(gè)應(yīng)用而言并不比0.45µm微孔濾膜更有效,而且它的過(guò)濾速度會(huì)更慢,特別是當(dāng)實(shí)驗(yàn)室使用的試劑和水的質(zhì)量不太好時(shí)。建議實(shí)驗(yàn)室在編寫制定流動(dòng)相制備標(biāo)準(zhǔn)操作程序(SOPs)時(shí),可以借鑒上同類實(shí)驗(yàn)室的規(guī)定,即:
流動(dòng)相制備僅采用HPLC級(jí)液體時(shí)不需要過(guò)濾,反之所有流動(dòng)相組成在使用前必須過(guò)濾。
在連接儲(chǔ)液瓶和泵的輸液管的末端入口采用下沉式過(guò)濾器(常見(jiàn)材質(zhì)有熔融玻璃砂芯濾板和微孔金屬的兩種)也是很重要的。這個(gè)過(guò)濾器的規(guī)格為≥10 µm的微孔物質(zhì),所以它不能取代流動(dòng)相過(guò)濾步驟,但是它能除去系統(tǒng)中的塵土并保證儲(chǔ)液瓶、輸液管使用的可靠性。

▲被測(cè)樣品
液相系統(tǒng)中的第二個(gè)顆粒物來(lái)源是被測(cè)樣品。一些實(shí)驗(yàn)室在將他們的樣品放置在自動(dòng)進(jìn)樣器盤(或手動(dòng)進(jìn)樣)以前,所有樣品都先通過(guò)一個(gè)0.45 µm針筒式過(guò)濾器過(guò)濾。這是一個(gè)有效除去被測(cè)樣品中顆粒物的方法。但是這個(gè)過(guò)程也有一點(diǎn)需要關(guān)注:你使用了針筒式過(guò)濾器就不可能100%得到通過(guò)過(guò)濾器的被測(cè)樣品,總會(huì)有或多或少的丟失。丟失來(lái)自這樣幾方面:過(guò)濾器濾膜的吸附、過(guò)濾器濾出的顆粒物上的吸附、針筒式濾膜過(guò)濾器與針筒連接處的滲漏等。如果有丟失,過(guò)濾后液體中被測(cè)物的含量或濃度與原基本樣液的含量或濃度還相同嗎?這個(gè)問(wèn)題一般需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。確認(rèn)這步是要增加工作量和費(fèi)用的。過(guò)濾器的使用是一種消耗,每個(gè)過(guò)濾器的價(jià)格從幾元到十幾元。但在做食品中殘留物分析時(shí),由于基質(zhì)大多比較復(fù)雜,所以過(guò)濾這步已成為*的一步。在實(shí)際分析工作中,一般檢測(cè)每一組樣品會(huì)帶一個(gè)外標(biāo)、一個(gè)添加回收或是質(zhì)控樣品,所以,只要zui終檢測(cè)時(shí)得到的信噪比能滿足檢出限要求,可將這步視為系統(tǒng)誤差而忽略。

▲儀器系統(tǒng)部件的磨損物
zui后,在HPLC系統(tǒng)中顆粒物的另一個(gè)主要來(lái)源是輸液泵密封墊和進(jìn)樣閥旋轉(zhuǎn)軸的磨損。關(guān)于輸液泵密封墊的磨損更換有兩種不同建議。
*種建議認(rèn)為,在一般實(shí)驗(yàn)室中輸液泵密封墊通常使用壽命為六個(gè)月到一年,因此建議半年或一年更換這些密封墊,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)基于上述觀點(diǎn)制定定期預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。該觀點(diǎn)認(rèn)為:與輸液泵密封墊顆粒堵塞柱子而更換新柱子的費(fèi)用相比,更換密封墊的費(fèi)用低些。一些輸液泵有玻璃砂芯或篩網(wǎng),可在流路中濾掉從泵密封墊磨損下來(lái)的顆粒物,防止這些顆粒物隨流動(dòng)相流至柱頭。若有這種裝置應(yīng)查閱輸液泵操作手冊(cè),查看推薦的這種過(guò)濾器清洗或更換的間隔。
另一種建議則認(rèn)為,原裝密封墊的密封效果,更換以后容易引起流動(dòng)相滲漏。所以,只要不漏液就不要輕易更換密封墊。
兩種說(shuō)法都有其道理,具體如何操作,建議與儀器公司工程師溝通,各公司的儀器還是有些不同的。
自動(dòng)進(jìn)樣器旋轉(zhuǎn)軸的密封隨著使用時(shí)間也會(huì)磨損,即便是高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸密封墊也可以使用幾年。如果你的自動(dòng)進(jìn)樣器系統(tǒng)有計(jì)數(shù)進(jìn)樣閥轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)的功能,你可以設(shè)定一個(gè)警鈴當(dāng)預(yù)設(shè)閥轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)已達(dá)到時(shí)提醒你。曾有一種說(shuō)法,進(jìn)樣器zui多轉(zhuǎn)動(dòng)20,000次,這僅僅是進(jìn)樣10000個(gè);但這似乎不是實(shí)驗(yàn)室涉及的常規(guī)樣品分析使用壽命,它們的實(shí)際使用壽命會(huì)更長(zhǎng)。旋轉(zhuǎn)軸密封磨損后會(huì)滲液,比較明顯的特征是同一樣品多次進(jìn)樣后,峰面積值差別比較大(RSD>5%)。當(dāng)然,輸液泵的密封墊和旋轉(zhuǎn)軸的密封墊磨損將增加更多研磨物在流動(dòng)相中,加速對(duì)這些部件的損傷。此外,如果你日常運(yùn)行的流動(dòng)相有緩沖鹽,如磷酸緩沖鹽,密封墊的磨損會(huì)更快。
無(wú)論顆粒物源于何物,實(shí)驗(yàn)時(shí)都要將其除去。推薦在HPLC系統(tǒng)中采用一個(gè)0.45或0.5 µm的在線多孔過(guò)濾器,接在自動(dòng)進(jìn)樣器和柱子之間,即使已使用了保護(hù)柱。這個(gè)在線過(guò)濾器將成為擋板代替柱頭的濾板,而且如采用一個(gè)玻璃砂芯濾板,既便宜,更換又方便(幾分鐘就可更換)。若采用在線過(guò)濾,HPLC系統(tǒng)檢測(cè)每批樣品開始前記錄下壓力值,當(dāng)壓力上升一定值,例如25%或增加500psi,應(yīng)該更換玻璃砂芯濾板了,更換以后沖洗幾分鐘系統(tǒng)將恢復(fù)到原來(lái)的壓力值。

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