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C18柱:我觉得我还能抢救一下!
  • 发布日期:2019-08-29      浏览次数:190
    •        C18这种固定相目前主导了HPLC柱市场,虽然不断有新的固定相被创造出来推向市场,C18目前仍占有50-60%的市场。在USP数据库中,收录的L1有接近800种(L1主要是C18,也含有一些极性封端和极性嵌入的C18,点击进入USP收录的L1型色谱柱),而且这个数据在不断增长。

             在我的实际工作中,有遇到不少由于使用不当或者不可避免的因素而导致色谱柱峰形变差、柱效下降、柱压升高等情况。色谱柱是一种耗材,肯定是有一定的寿命的,有些时候遇到这种情况,再生的成本(特别是仪器紧张时的时间成本)可能也挺高,而且不一定有效。

            据说在有些欧美药企,为了保证数据重复性,色谱柱是规定了使用次数的,到使用次数了就换,不管柱子还能不能继续使用。但是对于国内,一支进口色谱柱的成本可能就是一个实验人员半个月或者一个月的工资了,企业不得不考虑色谱柱的成本问题;另外对于很多经费有限的高校的学生也是这样,可能一支柱子要伴随他/她的整个研究生岁月。有时候下班了还会接到他们焦虑的电话:我的柱子出问题了,还能不能抢救一下?

      首先,我会让他们给我几个信息:

      1. 色谱柱的背压(backpressure)是否有明显升高?在这里,建议使用者在新柱子开封后先按照柱报告的条件测试一下柱子,如果出现柱效或者保留时间等与柱报告上的数据差异较大,可以联系供货商进行售后;同时可以记录下在这台仪器上测试时的背压情况,这就可以作为背压升高情况的参考值;

      2.是否所有的色谱峰都出现了拖尾或者变形(如肩峰或裂峰),如下图:

      微信图片_20190311173226.png

      图一拖尾峰和变形峰

       

      有几种情况:

            1只出现现象1,即背压升高。这种情况不一定是色谱柱的问题,那有可能是仪器体系出现了问题,比如某些管路出现不通畅;或者使用的流动相黏度过大(如异丙醇)、流速过大;也有可能是色谱柱老化了(这种情况下色谱柱的背压是缓慢增加的);或者使用了高浓度的缓冲盐或者长时间把柱子保存在含有缓冲液的流动相中,这样会导致盐在色谱柱中析出而造成柱压升高;

             2.只出现现象2,即所有峰都拖尾或者变形,而柱压基本没有上升。这种情况有可能是色谱柱安装不当,比如死体积过大或者柱子填充不好,出现柱床塌陷;也有可能色谱柱出现样品过载了,这个时候可以检查下进样量是否过大;也有可能是分析物都是碱性化合物,流动相的pH不合适,这时可以调低pH以抑制填料中硅醇的活性或者增加缓冲液浓度以提高缓冲能力;当然,也有可能是色谱柱的柱头被强保留的物质污染,这个时候可能会出现连续跑空白样品时会在同样的地方出峰的现象;

             3. 同时出现现象1和现象2,即色谱柱背压明显升高,同时色谱峰出现拖尾或者变形,这种情况很有可能是色谱柱的筛板堵了或者柱头污染了。

             在这里,我再强调一遍,解决问题zui好的办法是预防问题的产生。出现色谱柱污染或者堵的情况很多时候是可以避免的,比如安装在线过滤器或者保护柱等等,这里就不展开讲了。下面讲一下出现筛板堵了或者柱头污染了怎么处理,有两种方法:

            1. 把柱子反过来用。这并不适用于所有的柱子,因为有些柱子的两端筛板的孔隙大小不一致,反冲可能把填料冲出来而造成柱床塌陷。根据经验,这个操作可以解决一部分色谱柱的峰拖尾或者变形的问题;

             2. 用强洗脱的溶剂冲洗很多文献数据认为反相HPLC中溶剂强度顺序为:水(最弱)< 甲醇 < 乙腈 < 乙醇< si氢呋喃 < 丙醇 < 二氯甲烷(zui强),由于二氯甲烷很强,因此可用于清洗被强保留样品组分污染的RPC柱。

            一般来说,反冲效果更好,这样强保留成分就不需要走过整个色谱柱了。推荐的保守的清洗方法是:

      1、20倍柱体积水:乙腈=95%:5%冲洗柱子,以除去系统中可能残存的缓冲盐(如果确定系统中不含缓冲盐此步骤可以略过);

      2、异丙醇低流速(至少减半)冲洗,冲洗的时间视情况而定;

      3、20倍柱体积水:乙腈=95%:5%

      4、用所需的流动相比例重新平衡色谱柱。

            如果用保守的方法没有什么效果,又不想放弃这支色谱柱,我这里有一个参考了好几本权威专著的方法,其中用到了更强的流动相:

      1、20倍柱体积水:乙腈=95%:5%冲洗柱子,以除去系统中可能残存的缓冲盐(如果确定系统中不含缓冲盐此步骤可以略过);

      2、20倍柱体积异丙醇低流速(至少减半)冲洗;

      3、20倍柱体积的二氯甲烷:含0.1%氢氧化铵的甲醇=96%:4%冲洗柱子;

      4、20倍柱体积异丙醇低流速(至少减半)冲洗;

      5、20倍柱体积水:乙腈=95%:5%

      6.、用所需的流动相比例重新平衡色谱柱。

            关于二氯甲烷能不能进C18色谱柱的问题,我去问过有过这么操作的同行,有的说快速冲一下确实可以很好地清洗柱子,但也有反映说冲过之后柱效损失很大。所以本方法仅供准备最后再抢救一把的色谱柱来尝试,尝试完后麻烦也给我反馈下效果。这里有需要注意的是二氯甲烷和水是不互溶的,所以在使用二氯甲烷前后都需要用异丙醇充分过

            最后,关于柱体积的计算可以找到很多文章来详细说明,这里就不赘述。附录一个全多孔硅胶填料色谱柱的柱体积数据:                                                                                    微信图片_20190311182125.jpg

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