一文讀懂液相色譜柱突然 “暴斃” 問題！
2021-08-24 09:16:25來源：admin
首先我們知道，每一根色譜柱都有一個大致的進樣針數壽命，理論上可以有一個規定，達到進樣多少針，就強制報廢。但事實上好像又并沒有這樣的規定，那么我們也可以作為一個參考，當液相色譜柱的柱性能參數（就是常說的理論塔板數、分離度、拖尾因子等等）不達標時，參照進樣針數判斷是柱子壽命到了，屬于不可逆因素，只能換柱子。
而其它原因，如流動相配制錯誤，或者流動相變質了，也可能稀釋液強度太大，也可能是方法就是錯的，也可能是樣品本身問題。不過色譜柱的累積性損壞自然不是一朝一夕的事，柱性能是緩慢下降的，但是沒有一個特定的標準，要看具體的分析方法，而且跟柱型號也有關系。
液相色譜儀常規的分析方法下C18柱壽命是很長的，因為C18柱是目前技術最先進，質量最可靠，使用最廣泛的色譜柱，在常規分析方法下，基本上不會損壞。但是如果流動相比較特殊，如高鹽、高pH>8、低pH<1、高柱溫、高比例水相、高比例有機相等等，色譜柱的損壞就會相應地加劇。
這些可以算作是化學損傷，如果是操作不當，例如，流動相和樣品溶液沒有過濾，或者撞擊色譜柱等，也會造成物理損傷，也會嚴重影響色譜柱壽命，甚至是遺言都沒來得及留下，“一招斃命”。
前面提到了柱型號，不同型號的色譜柱壽命當然也不一樣，跟前面說到的C18類似的，CN柱、苯基柱等鍵合硅膠柱都具有較長的使用壽命。不過所有基于硅膠基質的色譜柱都有一個天生的弱點，就是硅膠是能被水溶解的，雖然溶解度很小，但是長年累月使用，尤其在反相色譜系統中，累加了高鹽、高pH、高柱溫、高比例水相等方法參數后，硅膠的流失尤為明顯。
曾經做過一個項目，流動相含鹽，柱溫高達50度，基本上一根色譜柱半年就報廢了。不過，是有一種方法可以解決這個問題的，就是在色譜柱前加一個柱芯與色譜柱類型相同的預柱，也叫保護柱，當流動相里溶解預柱里的硅膠飽和以后，就不再侵蝕色譜柱的硅膠，從而大大延長色譜柱壽命。不過不到萬不得已還是不要使用特別苛刻的流動相，要知道預柱的柱芯也是很貴的，那就是一根較短的色譜柱啊，就算保住了色譜柱，經常換柱芯也是吃不消的。
但是，有一些類型的液相色譜柱，天生就是短命鬼，例如NH2柱，有時候好不容易平衡好系統，進個幾十針樣就OVER了，像是一次性的。就像焰火，它華麗的現身，轉瞬就湮滅了。這些就留待色譜柱專家們去開發更加穩定可靠的新填料了。還有一類柱子，手性分離柱，這在醫藥行業是很大的一個應用。通常手性色譜柱是正相柱，這就要求我們在使用手性柱之前要先把系統置換干凈，再接上柱子用流動相沖洗平衡進樣。
通常是甲醇、異丙醇、正已烷+異丙醇、流動相這樣的順序，如果忘記這個過程，會造成很大的麻煩。而且有一些手性柱是涂敷柱，例如淀粉、纖維素等大分子涂敷柱非常怕水，如果系統中原來的反相流動相沒有置換干凈，就會對色譜柱造成不可逆損傷，甚至報廢。
近年來，科學家也開發出了鍵合的手性柱，相比較要穩定的多，甚至也可以應用反相色譜系統。使用后對色譜柱的沖洗保存也比較重要，使用了緩沖系統的尤其要注意。這里推薦一個反相色譜系統的通用沖洗流程：將所有通道置換成含有較低有機相比例的水相中，比如10-30%乙腈或甲醇，然后沖洗1個小時，然后再梯度增加有機相比例，各沖洗一定時間，最終保留在高有機相比例的沖洗液里。低有機相比例的沖洗液是為了盡可能地沖洗緩沖鹽。通常低壓梯度洗脫的液相色譜儀采用的是四元泵，就是單泵四通道，比例閥混合。這種混合方式有個弊端，就是混合效果差，因為各通道不同比例是通過開關各通道閥的時間來控制的。
打比方乙腈：緩沖鹽=50：50，如果流速是1.0mL/min，并不是說乙腈和緩沖鹽以各0.5mL/min的流速來混合；而是流速一直是1.0mL/min，但是在往復泵一個來回的時間內，兩個通道分別打開一半的時間，也就是說系統管道里是一段乙腈、一段緩沖鹽。這樣就會造成鹽的析出。
所以，往往是兩通道混合，就算沒有用緩沖鹽，還是建議先按比例混合好了，然后走單通道，否則的話一樣會造成鹽析出，或者基線波動。走梯度洗脫的話，往往會把有機相通道（B）中加入一定比例的水，或者把水相通道（A）配成梯度洗脫的初始比例，把有機相通道（B）配成梯度洗脫最終的比例。
有兩點需要說明：
（1）一般認為，色譜系統包括色譜柱的沖洗甚至保存，都可以使用流動相，只是不加緩沖鹽、酸堿等。例如上面提到的乙腈：緩沖鹽=50：50，做完樣品以后，就可以用50%乙腈/水來沖洗保存。有一些品牌色譜柱，例如資生堂，建議如果不是含鹽或者強酸強堿，一般不建議沖洗。不過這只適合短期保存，也就是沒隔多久又要再次使用。長期不用的色譜系統包括色譜柱還是應該沖洗后保存在高比例低極性溶劑體系中。一般建議正相系統保存在正已烷：異丙醇=90：10，反相系統保存在乙腈：水=90：10或者100%乙腈中。
（2）隨著快速分離色譜柱的發展，很多的低粒徑色譜柱得到應用，而且往往柱溫也較高，通常達到50度或以上，這種色譜系統通常柱壓也較高，貿然用高比例水相沖洗可能會導致系統超壓。可以先用流動相沖洗，或者斷開色譜柱，用高比例水相沖洗系統，再接上柱子逐步提高有機相比例沖洗，也可以先調低流速沖洗。而且，最好待沖洗快要結束時再降低柱溫。
