脫氣、過濾和沖洗

1、高效液相色譜儀（HPLC）現(xiàn)已成為有機(jī)化學(xué)分析的重要手段之一。同樣，在食品分析中，無論是殘留分析還是成分分析，HPLC也已成為不可或缺的分析儀器。和其它分析儀器一樣，你若想讓HPLC很好地為你工作、得到可靠的數(shù)據(jù)，首先你要保養(yǎng)好它，使它處于一個(gè)良好的待機(jī)狀態(tài)，這樣你操作它進(jìn)行分析時(shí)就可以比較順利地獲得理想的結(jié)果。而且良好規(guī)范的操作習(xí)慣可以延長儀器使用壽命。大家在學(xué)?；蚪邮軆x器公司培訓(xùn)的時(shí)候，老師或工程師會(huì)提出很多的操作注意事項(xiàng)。但要是總

2、結(jié)歸納一下，最重要的有三點(diǎn)：脫氣、過濾和沖洗。本文圍繞這三點(diǎn)進(jìn)行討論，給新從事HPLC分析的工作者一點(diǎn)操作建議，希望能對(duì)正確的操作儀器有一點(diǎn)幫助。更歡迎有經(jīng)驗(yàn)的專家介紹使用經(jīng)驗(yàn)，提出好建議。一、脫氣一、脫氣流動(dòng)相脫氣對(duì)于避免HPLC系統(tǒng)出問題，順利得到一個(gè)理想的數(shù)據(jù)是一個(gè)很有效的措施。HPLC系統(tǒng)內(nèi)是不希望有氣泡存在的。HPLC泵在輸送液體時(shí)要產(chǎn)生很大的力量，由于氣體的壓縮比與液體相比大的多，因而當(dāng)氣泡存在時(shí)，你將觀察到瞬間的流速降低和

3、系統(tǒng)壓力下降。如果這個(gè)氣泡足夠大，液相泵將不能輸送任何溶劑，而且如果壓力低于預(yù)先設(shè)定的壓力低限，泵將停止工作。有些泵設(shè)計(jì)可以很好地排除氣泡，而也有一些泵設(shè)計(jì)當(dāng)氣泡存在時(shí)將停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)一個(gè)氣泡通過輸液泵時(shí)，由于系統(tǒng)壓力大，氣泡通常會(huì)溶解在流動(dòng)相溶液中，隨流動(dòng)相通過柱子。但是到達(dá)檢測(cè)器流通池時(shí)系統(tǒng)壓力又恢復(fù)到了大氣壓，因而氣泡可能在檢測(cè)器流通池中又顯現(xiàn)，在色譜圖上會(huì)出現(xiàn)不規(guī)律的毛刺。為解決這個(gè)問題，有些儀器公司設(shè)計(jì)一個(gè)反壓控制器，這樣可以在

4、檢測(cè)器出口提供足夠的壓力保持氣泡始終溶解在流動(dòng)相中直到它們流出檢測(cè)器。當(dāng)然，這個(gè)壓力不能超過流通池所能承受的壓力極限，否則可能損壞檢測(cè)器。紫外可見光（UVVIS）檢測(cè)器的液相色譜圖中的噪音毛刺通常是氣泡進(jìn)入并通過流通池的征兆。有些檢測(cè)器對(duì)空氣的存在也非常敏感，但表現(xiàn)出的征兆與UVVIS不同，例如有報(bào)導(dǎo)說，當(dāng)使用熒光（FL）檢測(cè)器時(shí)，流動(dòng)相中溶解氧的存在可能會(huì)使一些化合物失去熒光性。此外，對(duì)于利用待測(cè)物質(zhì)在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)引起電流

5、變化而進(jìn)行檢測(cè)的電化學(xué)（EC）檢測(cè)器，對(duì)流動(dòng)相中的溶解氧的存在也非常靈敏。此外，氣泡的存在有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致保留時(shí)間不重現(xiàn)。所以，必須注意消除流動(dòng)相中的空氣，并且還應(yīng)避免空氣由管路（如PTFE管）滲透進(jìn)流動(dòng)相中。如果適當(dāng)?shù)仃P(guān)注在使用之前脫去流動(dòng)相中溶解進(jìn)的空氣，上述這些問題均能避免，或把影響降至最低。常用的脫氣方法有如下幾種：1.吹氦脫氣法。利用氦氣在液體中溶解度比空氣低的特性，在0.1MPa壓力下，以約60mLmin流速通入流動(dòng)相儲(chǔ)液容器中

6、10～15min，可以很有效地從流動(dòng)相中排除溶解的空氣，能排除接近80%的氧氣。采用一個(gè)高效分布式噴射流裝置，一體積的氦氣可從流動(dòng)相中將等體積的幾乎全部氣體排除。這意味著1L氦氣通過1L流動(dòng)相就可完成排氣這個(gè)工作。這種脫氣方法雖然好，但我們國內(nèi)氦氣價(jià)格較高，很少有實(shí)驗(yàn)室采用此方法。2.加熱回流法。此法的脫氣效果較好。在操作時(shí)要注意冷凝塔的冷卻效率，否則溶劑會(huì)丟失，混合流動(dòng)相的比例會(huì)有變化。3.抽真空脫氣法。此法可使用真空泵，降壓至0.0

7、5～0.07MPa即可除去溶解的氣體。但是由于真空脫氣會(huì)使混合溶劑組成發(fā)生變化，從而影響到實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性，因此多用于單溶劑還相同嗎？這個(gè)問題一般需要通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。確認(rèn)這步是要增加工作量和費(fèi)用的。過濾器的使用是一種消耗，每個(gè)過濾器的價(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，所以過濾這步已成為不可或缺的一步。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，只要最終檢測(cè)時(shí)得到的信噪比能

8、滿足檢出限要求，可將這步視為系統(tǒng)誤差而忽略。3、儀器系統(tǒng)部件的磨損物最后，在HPLC系統(tǒng)中顆粒物的另一個(gè)主要來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。第一種建議認(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

9、芯或篩網(wǎng)，可在流路中濾掉從泵密封墊磨損下來的顆粒物，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最好，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，但是在我的經(jīng)驗(yàn)中，即便是高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸

10、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。曾有一種說法，進(jìn)樣器最多轉(zhuǎn)動(dòng)20000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。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（RSD5%）。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

11、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0.5μm的在線多孔過濾器，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500ps