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HPLC是上世紀(jì)六七十年代發(fā)展起來的新型分離分析技術(shù),廣泛應(yīng)用在制藥、化工、環(huán)境、食品等領(lǐng)域,各行業(yè)實(shí)驗(yàn)室均能看到大量HPLC身影。
HPLC系統(tǒng)由脫氣機(jī)(內(nèi)置、外置)、泵、自動(dòng)(手動(dòng))進(jìn)樣器、柱溫箱(選配)、檢測(cè)器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等模塊構(gòu)成。
HPLC實(shí)驗(yàn)室儀器管理
針對(duì)每臺(tái)儀器建立檔案及標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程SOP
每臺(tái)HPLC檔案需包括:品牌、產(chǎn)地、主體流路材質(zhì)(兼容溶劑)、耐壓范圍、正相系統(tǒng)或反相系統(tǒng)(主要看泵密封圈材質(zhì))、對(duì)應(yīng)維修工程師及應(yīng)用工程師的電話。保證出現(xiàn)問題時(shí)快速聯(lián)系獲取解決方案,將儀器的損害盡可能的降低。
HPLC主體流路材質(zhì)一般有不銹鋼SST、鈦Ti或MP35N(MP35N合金是一種無磁的鎳鈷鉻鉬合金),普通液相系統(tǒng)無特殊說明一般為不銹鋼系統(tǒng),鈦或MP35N多用于BioHPLC系統(tǒng)中,比不銹鋼系統(tǒng)更耐腐蝕,和更好的生物兼容性。
針對(duì)每臺(tái)儀器編寫完整的操作規(guī)程,應(yīng)涉及到電壓、開關(guān)機(jī)順序及注意事項(xiàng),使用人在申用儀器時(shí)應(yīng)注意儀器的情況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)記錄并上報(bào)。對(duì)儀器的使用和維護(hù)記錄嚴(yán)格審核。
物料管理
所有進(jìn)入液相色譜系統(tǒng)的溶劑均應(yīng)是色譜純,樣品應(yīng)經(jīng)過相應(yīng)的前處理,確保樣品的潔凈度,不會(huì)堵塞和污染系統(tǒng)。使用的進(jìn)樣小瓶規(guī)格要與自動(dòng)進(jìn)樣器匹配,瓶子隔墊要與樣品溶劑兼容。如需過濾,應(yīng)選擇與溶劑兼容的濾膜材質(zhì),避免濾膜溶脹或反應(yīng)等結(jié)果導(dǎo)致樣品污染或系統(tǒng)堵塞等問題。
相關(guān)規(guī)定
(1)儀器申用的規(guī)范化預(yù)約:有電子平臺(tái)在電子平臺(tái)上申請(qǐng)預(yù)約,沒電子平臺(tái)可制定手工或電子臺(tái)賬記錄具體情況。
(2)制定并嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)定。
(3)嚴(yán)格按照儀器SOP規(guī)定使用。
(4)完善使用記錄的書寫,執(zhí)行復(fù)核審查。
(5)儀器的維護(hù)規(guī)程的制定與執(zhí)行。
環(huán)境要求
儀器使用環(huán)境應(yīng)無塵,通風(fēng)良好,溫度保持在(15-30)℃,室內(nèi)相對(duì)濕度應(yīng)在5%-85%范圍內(nèi),儀器應(yīng)平穩(wěn)的放在試驗(yàn)臺(tái)上,周圍無強(qiáng)烈機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾源。電壓應(yīng)符合響應(yīng)廠商的安裝使用要求。
HPLC維護(hù)
目前各廠商生產(chǎn)制造的液相色譜儀主要分兩類,一類是一體機(jī),另一類是模塊化分體機(jī)。一體機(jī)體積小巧、安裝、移機(jī)便捷;分體機(jī)維修方便,各有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于這兩類液相系統(tǒng)總體維護(hù)是相似的。
液相色譜系統(tǒng)分為脫氣機(jī)(包括內(nèi)置和外置兩種)、泵、自動(dòng)進(jìn)樣器(手動(dòng)進(jìn)樣閥)、柱溫箱、檢測(cè)器等功能模塊。
1、脫氣機(jī)的維護(hù):
為避免脫氣機(jī)污染:應(yīng)嚴(yán)格過濾并定期更新溶劑,定期潤(rùn)洗脫氣機(jī)溶劑通道,對(duì)于走水相的通道這點(diǎn)非常重要。使用有機(jī)溶劑充分的潤(rùn)洗所有通道(使用干凈的溶劑瓶),在使用水和乙腈或甲醇作為流動(dòng)相時(shí)每周充分潤(rùn)洗脫氣機(jī)通道一次。然而在色譜中反復(fù)出現(xiàn)鬼峰時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整潤(rùn)洗周期,并按下面的步驟進(jìn)行相應(yīng)的潤(rùn)洗。
在泵出口安裝背壓管,并調(diào)整壓力至200-300bar
用20%的硝酸在常規(guī)流速下沖洗1小時(shí)(使用新鮮的HPLC級(jí)水)
用HPLC級(jí)水潤(rùn)洗通道知道PH測(cè)試為中性
再用HPLC級(jí)乙腈在常規(guī)流速下潤(rùn)洗2小時(shí)
用干凈的溶劑瓶裝上新配置的流動(dòng)相并與脫氣機(jī)連接
安裝新的溶劑過濾器
拆除背壓管并重新按照要求連接系統(tǒng)
平衡系統(tǒng)
有些品牌的液相色譜儀只有反相脫氣包,當(dāng)使用正相系統(tǒng)時(shí),要求短接脫氣機(jī)。有些品牌亦有正相脫氣包,使用時(shí)應(yīng)注意,避免溶劑對(duì)脫氣包材質(zhì)造成不可逆的損壞。
2、溶劑吸濾頭維護(hù)
室溫較高時(shí),使用純水相或有機(jī)相比例較低時(shí),流動(dòng)相應(yīng)臨用現(xiàn)配及時(shí)清洗吸濾頭以防吸濾頭堵塞。
定期檢查溶劑過濾頭,尤其是水及相似溶劑作為流動(dòng)相時(shí),細(xì)菌等微生物及其代謝產(chǎn)物容易沉淀堵塞濾頭。所以定期更換溶劑,并在清潔溶劑瓶后重新裝入新的溶劑,必要時(shí),更換新的溶劑濾頭。
3、泵的維護(hù)
泵的易損件主要為單向閥、過濾白頭、柱塞桿、柱塞密封圈等,做好泵頭的維護(hù),反相系統(tǒng)使用緩沖鹽時(shí)應(yīng)使用seal wash清洗,如沒有自動(dòng)后密封清洗系統(tǒng),可以手動(dòng)清洗,當(dāng)使用正相系統(tǒng)時(shí)選擇適宜的溶劑清洗。
應(yīng)注意有些品牌的后密封清洗系統(tǒng)的溶劑瓶是循環(huán)的,有些品牌是非循環(huán)利用的,對(duì)于循環(huán)式的后密封清洗系統(tǒng)應(yīng)定期更換儲(chǔ)液瓶中的溶劑,避免溶劑中緩沖鹽濃度過高起不到清洗的作用,以及溶劑瓶中滋生微生物。對(duì)于非循環(huán)的溶劑瓶除了定期更換溶劑外還應(yīng)注意,不要讓溶劑瓶中的溶劑跑空。
如果要使用了高濃度鹽類流動(dòng)相(通常大不超過1moL/L),在后密封清洗系統(tǒng)沒有充分運(yùn)行(大于5min)的情況下,嚴(yán)禁運(yùn)行泵,否則將造成柱塞桿及柱塞密封的損壞。
泵的部件中有peek(聚醚醚酮)材質(zhì)組件,在使用lv仿CHCL3,四氫fu喃THF,二甲基亞砜DMSO等溶劑時(shí),peek材質(zhì)的管線或其他部件會(huì)發(fā)生溶脹現(xiàn)象,建議更換耐受以上溶劑的不銹鋼備件或鈦或者M(jìn)P35N等材質(zhì)的備件。
4、Purge閥維護(hù)
不要用工具來擰緊purge閥,過緊可能會(huì)損壞密封墊,并且必須在系統(tǒng)壓力為0時(shí)的情況打開或者關(guān)閉purge閥。
5、在線過濾器
purge中含有在線過濾器,當(dāng)系統(tǒng)背壓高時(shí)考慮更換新的在線過濾器濾芯。有些品牌是主動(dòng)閥或者被動(dòng)閥,需要更換閥中的過濾白頭。
通常情況下,泵的柱塞密封墊由*分子量聚乙烯(UHMW-PE)材料制成。當(dāng)使用lv仿、三氯代苯、二氯甲烷、四氫fu喃或甲苯做溶劑時(shí)會(huì)對(duì)UHMW-PE密封墊造成化學(xué)損傷。在使用四氯化碳、二yi醚、yi醚、二異丙醚、酮類、甲苯、甲基環(huán)已胺及氯苯時(shí)還可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。不同制造商的密封墊材質(zhì)有不同,有些是PTFE材質(zhì)的還有石墨的。
6、自動(dòng)進(jìn)樣器的維護(hù)
不同品牌的自動(dòng)進(jìn)樣器結(jié)構(gòu)有所差異,應(yīng)詳見廠商說明書做好維護(hù)。洗針液應(yīng)定期更換,當(dāng)使用內(nèi)插管進(jìn)樣瓶時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整進(jìn)樣針高度,避免對(duì)硬件造成損傷,當(dāng)出現(xiàn)進(jìn)樣體積重復(fù)性不好的情況時(shí),排除儀器故障問題,由于進(jìn)樣瓶?jī)?nèi)負(fù)壓造成的,對(duì)于高沸點(diǎn)難揮發(fā)的樣品可選用欲開口進(jìn)樣隔墊。
定期檢查進(jìn)樣針位置,防止進(jìn)樣時(shí)扎偏損壞硬件。
溶劑的選擇:
所有不銹鋼、鈦合金、及寶石PCTFE聚三氟氯乙烯、PTFE聚四氟乙烯、peek聚醚醚酮等材質(zhì)制造的部件都長(zhǎng)期浸泡在溶劑中。
必須使用與管道材質(zhì)匹配的標(biāo)準(zhǔn)試劑盒緩沖鹽溶液。特別注意類似高粘度、低沸點(diǎn)、有紫外吸收(UV-VIS檢測(cè)器)、高折射率(RID檢測(cè)器)及可揮發(fā)溶劑(脫氣機(jī))
高濃度緩沖鹽溶劑,通常大不超過1moL/L,使用時(shí)應(yīng)確認(rèn)后密封清洗系統(tǒng)運(yùn)行再正確的清洗溶劑上。
自動(dòng)進(jìn)樣器大致分為兩類不帶溫控的自動(dòng)進(jìn)樣器和帶溫控的自動(dòng)進(jìn)樣器,對(duì)于可進(jìn)行溫控的自動(dòng)進(jìn)樣器要注意及時(shí)清理冷凝水,定期清洗樣品盤避免進(jìn)樣針堵塞
針座漏液需要更換針座密封,針座堵了可以通過反沖的方式解決。
進(jìn)樣閥如漏液需更換進(jìn)樣閥轉(zhuǎn)子密封等組件。
7、柱溫箱的維護(hù)
一般沒有需要特殊維護(hù)的地方
8、檢測(cè)器的維護(hù)
檢測(cè)器需要維護(hù)的部件主要是燈和流通池。定期檢測(cè)燈能量,必要時(shí)更換燈。當(dāng)結(jié)果譜圖出現(xiàn)異常時(shí)確認(rèn)是否是流通池污染導(dǎo)致的,及時(shí)清洗流通池。
常見問題及解決方案:
壓力問題
1、壓力低
(1)低粘度流動(dòng)相 解決辦法:使用Kozeny-Carmen或類似方程計(jì)算預(yù)期壓力
(2)活塞密封墊泄漏 解決辦法:檢查是否存在漏液現(xiàn)象,必要時(shí)更換相關(guān)部件
(3)系統(tǒng)泄漏 解決辦法:檢查是否有漏液,擰緊或更換相關(guān)漏液部件
(4)系統(tǒng)中有氣泡 解決辦法:確保溶劑瓶或溶劑管線經(jīng)過*灌洗,且purging閥*關(guān)閉,脫氣機(jī)正常工作。
(5)溶劑過濾吸頭、單向閥及管線等壓力傳感器之前的部件堵塞。解決辦法:用分段排除法檢查系統(tǒng)管路是否堵塞。
(6)泵流速故障 解決辦法:用計(jì)量過的器皿判斷泵流量是否準(zhǔn)確,確認(rèn)故障報(bào)修。
2、壓力高
(1)高粘度流動(dòng)相 解決辦法:使用Kozeny-Carmen或類似方程計(jì)算預(yù)期壓力
(2)泵流速故障 解決辦法:用計(jì)量過的器皿判斷泵流量是否準(zhǔn)確,確認(rèn)故障報(bào)修。
(3)壓力傳感器之后的管路堵塞、檢測(cè)器流通池、自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣針或針座堵塞。解決辦法:用分段排除法確定堵塞的位置,沖洗(反沖)或更換相關(guān)部件。
(4)保護(hù)柱或分析柱堵塞。解決辦法:沖洗(反沖)或更換相保護(hù)柱或分析柱。
3、壓力波動(dòng)
(1)單向閥堵塞造成 解決辦法:超聲清洗單向閥
(2)管路中有氣泡 解決辦法:重新purge管路
二、基線問題
1、基線波動(dòng)、基線漂移
(1)系統(tǒng)未平衡 解決辦法:至少10倍柱體積平衡系統(tǒng)。注意室溫是否穩(wěn)定避免空調(diào)出風(fēng)口直吹儀器。
(2)流通池中有氣泡 解決辦法:沖洗流通池
(3)保護(hù)柱被污染 解決辦法:更換保護(hù)柱
(4)檢測(cè)器污染 解決辦法:按照廠商要求清洗流通池
(5)溶劑被污染 解決辦法:更換溶劑
(6)檢測(cè)器燈能量低 解決辦法:更換相關(guān)燈
(7)梯度洗脫 解決辦法:使用純度更高的溶劑或選擇其他波長(zhǎng),如還存此情況屬正?,F(xiàn)象
(8)系統(tǒng)泄漏 解決辦法:檢查泄漏位置,擰緊或更換泄漏處部件。
(9)溫度波動(dòng) 解決辦法:使用柱溫箱,如條件要求苛刻可使用柱前加熱模塊及柱后冷卻模塊??刂剖覝?,避免空調(diào)出風(fēng)口直吹儀器。
(10)色譜柱污染 解決辦法:更換保護(hù)柱必要時(shí)更換分析柱
(11)泵未適當(dāng)混合溶劑 解決辦法;等度洗手動(dòng)混合,在梯度洗脫時(shí)如儀器為低壓系統(tǒng)確保比例閥正常工作,如儀器時(shí)高壓系統(tǒng)確保泵流速混合器正常工作。
(12)溶劑過濾器堵塞 解決辦法:超聲(浸泡)清洗溶劑過濾器,應(yīng)注意材質(zhì)是否可以超聲。
三、峰形問題
1、峰展寬
系統(tǒng)未平衡 解決辦法:用至少10倍柱體積平衡系統(tǒng)
進(jìn)樣溶劑過強(qiáng) 解決辦法:確保進(jìn)樣溶劑強(qiáng)度與流動(dòng)相強(qiáng)度相當(dāng)或更弱
進(jìn)樣體積過高 解決辦法:減少進(jìn)樣體積
柱外體積過高 解決辦法:減小樣品濃度
溫度波動(dòng) 解決辦法:使用柱溫箱
保護(hù)柱污染或失效 解決辦法:更換新的保護(hù)柱
分析柱污染或失效 解決辦法:沖洗色譜柱必要時(shí)更換色譜柱
柱外體積過大樣品擴(kuò)散 解決辦法:減小柱外體積
2、雙峰
(1)色譜柱過舊,色譜柱填料有塌陷,柱校低 解決辦法:更換色譜柱
(2)色譜柱污染 解決辦法:沖洗色譜柱
3、倒峰
(1)溶劑被污染或進(jìn)樣溶劑紫外吸收比流動(dòng)相低 解決辦法:更換新配置的溶劑,第二種情況可以忽略
(2)檢測(cè)器信號(hào)正負(fù)極設(shè)置反了,此時(shí)峰全部為負(fù) 解決辦法:更改檢測(cè)器設(shè)置
(3)RI檢測(cè)器未平衡 按廠商要求平衡系統(tǒng)
4、平頭峰
(1)檢測(cè)器過載 解決辦法:減小樣品濃度
(2)檢測(cè)器設(shè)置 解決辦法:檢查檢測(cè)器衰減并重新校零
5、峰拖尾
(1)保護(hù)柱過舊 解決辦法:更換保護(hù)柱
(2)色譜柱過載 解決辦法:減小進(jìn)樣體積或減小進(jìn)樣濃度
(3)色譜柱柱校低 解決辦法:更換色譜柱,對(duì)于有極性基團(tuán)容易與流動(dòng)相產(chǎn)生氫鍵易拖尾的化合物,可選擇雙重封端的色譜柱,或在不影響分析結(jié)果的情況下,加入掃尾劑,改善峰行。
(4)色譜柱污染 解決辦法:沖洗甚至更換色譜柱
6、峰前沿
(1)溶劑效應(yīng) 解決辦法:更換進(jìn)樣溶劑確保進(jìn)樣溶劑強(qiáng)度與流動(dòng)相相當(dāng)或更弱
(2)色譜柱過載 解決辦法:減小進(jìn)樣體積或濃度
7、峰面積重現(xiàn)性不好
(1)峰面積減小,樣品降解解決辦法:新配置樣品,對(duì)溫度敏感的生物樣品應(yīng)使用可控溫的自動(dòng)進(jìn)樣器
(2)峰面積過小,樣品濃度過低,解決辦法:增大樣品濃度
(3)檢測(cè)器設(shè)置,選擇合適的檢測(cè)波長(zhǎng)
(4)進(jìn)樣量錯(cuò)誤 解決辦法:檢查調(diào)整進(jìn)樣針高度確保進(jìn)樣量準(zhǔn)確,計(jì)量泵正常工作
(5)樣品粘度太大 解決辦法:延長(zhǎng)注射器的吸液時(shí)間
(6)檢測(cè)器燈能量低 解決辦法:更換燈
8、鬼峰
系統(tǒng)中存在污染 解決辦法:排查溶劑、流動(dòng)相、分析柱、保護(hù)柱、檢測(cè)器、自動(dòng)進(jìn)樣器、管路等,沖洗或更換被污染的試劑或原件。
保留時(shí)間漂移
系統(tǒng)未平衡好 解決辦法:延長(zhǎng)平衡時(shí)間
系統(tǒng)漏液 解決辦法:檢查漏液位置,擰緊或更換接頭或管線
溫度波動(dòng) 解決辦法:使用柱溫箱,控制室溫,避免空調(diào)直吹儀器
泵流量有誤差 解決辦法:聯(lián)系報(bào)修
比例閥或混合器故障 解決辦法:聯(lián)系報(bào)修
HPLC是我們工作中重要的儀器之一,俗話說知己知彼百戰(zhàn)不殆,我們充分了解了partner才能工作的更順利,事半功倍。