色譜柱,更換新柱的標準

[2011/5/30]

   色譜柱由柱管、壓帽、卡套(密封環)、篩板(濾片)、接頭、螺絲等組成。是一種分離分析手段,分離是核心,因此擔負分離作用的色譜柱是色譜係統的心髒。對色譜柱的要求是柱效高、選擇性好,分析速度快等。

色譜工作者常會(hui) 碰到這樣的問題,什麽(me) 時候該換色譜柱了,色譜柱的塔板數能體(ti) 現色譜柱的狀態嗎?確定表明一支色譜柱應該退休的標準,從(cong) 經驗來看,當一支色譜柱的塔板數降低到新柱子時的百分之多少時就可以認為(wei) 該色譜柱不能再使用了呢,將塔板數作為(wei) 評價(jia) 色譜柱質量的唯一指標合適嗎?在您的實驗室裏是如何判斷一根色譜柱不可以再用了呢
色普柱
  塔板數是一個(ge) 粗略的指標,不能作為(wei) 評價(jia) 色譜柱的標準。通常使用塔板數來考察色譜係統:將新柱子接到儀(yi) 器上,根據色譜柱生產(chan) 商提供的測試條件測試該色譜柱,你應該得到和分析報告上同樣的結果。最差也應該得到比報告值低10%的塔板數。如果你所測得的塔板數遠遠低於(yu) 廠家提供的報告數據,這就說明你的色譜係統可能存在一些問題。進樣器、柱外效應、毛細連接以及檢測器都是容易出現問題的地方。

  每個(ge) 色譜工作者都會(hui) 關(guan) 心分辨率,分辨率是考察一根色譜柱分離具體(ti) 樣品的好壞程度的指標。色譜的核心任務就是為(wei) 了使每個(ge) 峰完成分離,我們(men) 在實際工作中需要得到合理峰寬的窄峰以便獲得較低的檢測限

  然而,我們(men) 需要考慮的另一個(ge) 因素是塔板數對分辨率的影響僅(jin) 僅(jin) 是平方根的關(guan) 係,這意味著當一根色譜柱的塔板數下降50%,分辨率僅(jin) 僅(jin) 下降7%。而當一根色譜柱塔板數下降為(wei) 新柱子一半的時候,你肯定看到了其它更加嚴(yan) 重的症狀告訴你這根色譜柱的壽命不長了。其實,大多數用戶僅(jin) 僅(jin) 使用色譜柱塔板數的一小部分。例如,對一支新的150mm×4.6mm5mm粒徑的色譜柱來講,廠家測試報告上的塔板數為(wei) 14,000。使用下麵的公式可以估算一支色譜柱的塔板數

  N=3000*L/Dp

  L是色譜柱的柱長,以厘米為(wei) 單位;Dp是填料的粒徑,以微米為(wei) 單位

  一支150mm×4.6mm5mm粒徑的色譜柱的柱效大約為(wei) 9000,比廠家測試數據低30%。在實際的工作中,大多數色譜方法僅(jin) 僅(jin) 需要這些塔板數的一半,這些色譜方法還有優(you) 化的空間嗎?答案是肯定的。可見,色譜柱的塔板數不是分離中最重要的參數。

  較好的方法是使用壓力、分辨率和峰形的混合指標來考察一根色譜柱的狀態。壓力的測量是最容易的,通常我們(men) 確定的色譜方法要滿足以下的要求:用新柱子時柱壓不高於(yu) 2500psi,在任何情況下壓力都不超過3000psi。盡管現代的液相色譜係統都可在更高的壓力下使用,但由於(yu) 高壓產(chan) 生的係統損耗和泄漏的問題會(hui) 很嚴(yan) 重。當壓力超過3000psi時,考慮更換進樣器和色譜柱之間的0.5mm孔徑的在線濾片。如果更換濾片後壓力仍然高,則色譜柱的濾片或者是色譜柱已經被汙染,這提示我們(men) 該換柱子了。有統計表明,超過60%的色譜柱損壞是由於(yu) 壓力過高的原因。

  分辨率是我們(men) 考察色譜柱的一個(ge) 非常重要的指標,隻要兩(liang) 個(ge) 組分可以獲得基線分離,對該分析物的定量就不會(hui) 有什麽(me) 問題。對於(yu) 對稱的高斯峰來講,1.5的分辨率即可得到基線分離;Rs1.72.0之間則更好。若峰拖尾嚴(yan) 重則需要更高的分辨率。使用分辨率作為(wei) 色譜柱的評價(jia) 指標的好處在於(yu) 我們(men) 可以直觀地看到相鄰的峰的分離情況。

  另外一個(ge) 考察色譜柱質量的標準是峰形拖尾情況,廠家測試報告的峰形都非常漂亮,但這並不代表該色譜柱分析實際樣品的情況。實際樣品中總是含有或多或少引起峰形拖尾的組分。最值得一提的是含有氮原子的化合物,這些化合物和矽膠骨架上的遊離矽羥基結合非常緊密,隨著色譜柱使用時間越長,鍵合相流失,拖尾則更加嚴(yan) 重。然而拖尾情況的改變不像分辨率的改變那樣能夠馬上看出來。基於(yu) 此,最好定一個(ge) 拖尾因子的上限,如美國藥典規定拖尾因子不超過1.8

  確定色譜柱拋棄標準的最佳時間是當我們(men) 開發分析方法或作方法認證的時候。通常,在開發分析方法的過程中你會(hui) 試驗幾根色譜柱,分析足夠多的實際樣品,你知道當分離變差的時候是什麽(me) 樣的情況。我傾(qing) 向於(yu) 在開始時使用一個(ge) 寬的範圍。我們(men) 的經驗是這樣的:你如果在開始時緊縮係統適用性要求,在方法認證後再放寬這個(ge) 要求是很困難的。在分析實際樣品之前進行係統適用性考察,以確保該色譜方法滿足分析者可以接受的標準。

 另外,色譜柱的性能除了與(yu) 固定相性能有關(guan) 外,還與(yu) 填充技術有關(guan) 。在正常條件下,填料粒度>20µm時,幹法填充製備柱較為(wei) 合適;顆粒<20µm時,濕法填充較為(wei) 理想。填充方法一般有4種:高壓勻漿法,多用於(yu) 分析柱和小規模製備柱的填充;徑向加壓法,Waters專(zhuan) 利;軸向加壓法,主要用於(yu) 裝填大直徑柱;幹法。柱填充的技術性很強,大多數實驗室使用已填充好的商品柱。