液相色譜柱的選擇方法及使用過程中可能遇到的問題

選擇液相色譜柱的方法和條件

1、填料基質(zhì)

a.硅膠基質(zhì)具有純度高、成本低、強度大、易于進行化學(xué)修飾等特點，但其pH值適用范圍有一定限制。一般硅膠基質(zhì)填料在pH2-8之間能保持穩(wěn)定，而經(jīng)過特殊修改的硅膠鍵合相則可在pH1.5-10范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

b.高分子基質(zhì)：適用范圍廣泛的pH值，具有良好的溫度穩(wěn)定性（可高達80攝氏度以上），機械強度較低。

2、顆粒外形

絕大多數(shù)現(xiàn)代HPLC填料都采用球形顆粒，不過有時也會選擇不規(guī)則顆粒。球形顆粒能夠降低柱壓，提高柱效和穩(wěn)定性，并延長柱壽命，尤其在使用高粘度流動相時；而不規(guī)則顆粒則具有較大的比表面積，價格相對較低。

3、顆粒粒徑

顆粒尺寸越小，柱效越高，分離度也更好，但會導(dǎo)致柱壓力升高。為解決復(fù)雜樣品問題，可選擇粒徑在1.5-3μm之間的填料，在UPLC中可以使用1.5μm的填料；而粒徑為10μm或更大的填料則適用于半制備或制備柱。

4、含碳量

碳含量是指硅膠表面的鍵合相所占比例，與比表面積、鍵合覆蓋度等因素有關(guān)。高碳含量可提高柱容量、分辨率和分析時間，適用于需要高度分離的復(fù)雜樣品；低碳含量則可縮短分析時間、展現(xiàn)不同選擇性，適用于快速分析簡單樣品或需要高水活性相條件的樣品。通常C18的碳含量在7-19%之間。

5、孔徑和表面積比

高效液相色譜（HPLC）的吸附介質(zhì)是由多孔顆粒構(gòu)成的，大部分反應(yīng)都發(fā)生在這些孔的表面上。因此，分子必須進入孔道才能被吸附和分離。

孔徑和比表面積是兩個互相關(guān)聯(lián)的概念。如果孔徑較小，則比表面積會更大，反之亦然。若比表面積較大，會增加樣品與組分之間的反應(yīng)，提高保留、上樣量和復(fù)雜組分的分離度；而比表面積較小的情況下，平衡時間更快，適合進行梯度分析。

6、孔容和機械強度

孔容，又被稱作“孔隙容積”，是指單位顆粒所具有的空隙容積大小。它能有效地展現(xiàn)填料的機械強度。填料的孔隙容積越大，相對機械強度較弱的情況就會略微增加。孔隙容積小于1.5mL/g的填料主要用于HPLC分離，而孔容大于1.5mL/g的填料則適用于尺寸排阻色譜和低壓色譜。

7、封端封端

封端可以減少極性堿性化合物的拖尾峰，因為它們與裸露的硅烷基相互作用。沒有封端鍵合相與封端鍵合相會對選擇性產(chǎn)生不同的影響，尤其對于極性樣品更為明顯。

液相色譜柱在使用過程中常出現(xiàn)的問題及解決方法

色譜柱使用過程中常見問題之一是柱壓增高。柱壓在長時間使用后逐漸上升屬于正常現(xiàn)象。然而，若柱壓在使用過程中突然升高（排除系統(tǒng)管路堵塞和壓力傳感器故障），可能存在以下幾個原因：

1、柱頭的過濾篩板被堵塞或污染；

2、填料受到樣品污染。

3、在色譜柱內(nèi)的緩沖液中，如果鹽遇到高濃度的甲醇或其他有機溶劑，就會發(fā)生結(jié)晶析出。

4、流動相的 pH 過大或過小會破壞或溶解固定相的結(jié)構(gòu)。

以下是解決方案：

1、如果確定染色層析柱的過濾篩板被污染，可以嘗試反向使用甲醇將其沖洗至正常壓力，或者將柱頭卸下放入10%稀硝酸中超聲清洗10分鐘，然后再用純水超聲10分鐘，最后重新安裝到染色層析柱中。

2、如果發(fā)現(xiàn)色譜柱填料受到污染，應(yīng)拆下柱頭螺絲，取出填料前段的污染部分，然后重新填入相同的填料，修復(fù)后再安裝回柱頭螺絲。

3、若確認(rèn)結(jié)晶為鹽類，請使用10%甲醇/水溶液沖洗色譜柱，使柱內(nèi)所有鹽類溶解，然后轉(zhuǎn)換為高濃度甲醇。

4、如果 pH 值使用不當(dāng)，恢復(fù)會變得非常困難。