一文读懂液相色谱柱突然 “暴毙” 问题！
2021-08-24 09:16:25来源：admin
首先我们知道，每一根色谱柱都有一个大致的进样针数寿命，理论上可以有一个规定，达到进样多少针，就强制报废。但事实上好像又并没有这样的规定，那么我们也可以作为一个参考，当液相色谱柱的柱性能参数（就是常说的理论塔板数、分离度、拖尾因子等等）不达标时，参照进样针数判断是柱子寿命到了，属于不可逆因素，只能换柱子。
而其它原因，如流动相配制错误，或者流动相变质了，也可能稀释液强度太大，也可能是方法就是错的，也可能是样品本身问题。不过色谱柱的累积性损坏自然不是一朝一夕的事，柱性能是缓慢下降的，但是没有一个特定的标准，要看具体的分析方法，而且跟柱型号也有关系。
液相色谱仪常规的分析方法下C18柱寿命是很长的，因为C18柱是目前技术最先进，质量最可靠，使用最广泛的色谱柱，在常规分析方法下，基本上不会损坏。但是如果流动相比较特殊，如高盐、高pH>8、低pH<1、高柱温、高比例水相、高比例有机相等等，色谱柱的损坏就会相应地加剧。
这些可以算作是化学损伤，如果是操作不当，例如，流动相和样品溶液没有过滤，或者撞击色谱柱等，也会造成物理损伤，也会严重影响色谱柱寿命，甚至是遗言都没来得及留下，“一招毙命”。
前面提到了柱型号，不同型号的色谱柱寿命当然也不一样，跟前面说到的C18类似的，CN柱、苯基柱等键合硅胶柱都具有较长的使用寿命。不过所有基于硅胶基质的色谱柱都有一个天生的弱点，就是硅胶是能被水溶解的，虽然溶解度很小，但是长年累月使用，尤其在反相色谱系统中，累加了高盐、高pH、高柱温、高比例水相等方法参数后，硅胶的流失尤为明显。
曾经做过一个项目，流动相含盐，柱温高达50度，基本上一根色谱柱半年就报废了。不过，是有一种方法可以解决这个问题的，就是在色谱柱前加一个柱芯与色谱柱类型相同的预柱，也叫保护柱，当流动相里溶解预柱里的硅胶饱和以后，就不再侵蚀色谱柱的硅胶，从而大大延长色谱柱寿命。不过不到万不得已还是不要使用特别苛刻的流动相，要知道预柱的柱芯也是很贵的，那就是一根较短的色谱柱啊，就算保住了色谱柱，经常换柱芯也是吃不消的。
但是，有一些类型的液相色谱柱，天生就是短命鬼，例如NH2柱，有时候好不容易平衡好系统，进个几十针样就OVER了，像是一次性的。就像焰火，它华丽的现身，转瞬就湮灭了。这些就留待色谱柱专家们去开发更加稳定可靠的新填料了。还有一类柱子，手性分离柱，这在医药行业是很大的一个应用。通常手性色谱柱是正相柱，这就要求我们在使用手性柱之前要先把系统置换干净，再接上柱子用流动相冲洗平衡进样。
通常是甲醇、异丙醇、正已烷+异丙醇、流动相这样的顺序，如果忘记这个过程，会造成很大的麻烦。而且有一些手性柱是涂敷柱，例如淀粉、纤维素等大分子涂敷柱非常怕水，如果系统中原来的反相流动相没有置换干净，就会对色谱柱造成不可逆损伤，甚至报废。
近年来，科学家也开发出了键合的手性柱，相比较要稳定的多，甚至也可以应用反相色谱系统。使用后对色谱柱的冲洗保存也比较重要，使用了缓冲系统的尤其要注意。这里推荐一个反相色谱系统的通用冲洗流程：将所有通道置换成含有较低有机相比例的水相中，比如10-30%乙腈或甲醇，然后冲洗1个小时，然后再梯度增加有机相比例，各冲洗一定时间，最终保留在高有机相比例的冲洗液里。低有机相比例的冲洗液是为了尽可能地冲洗缓冲盐。通常低压梯度洗脱的液相色谱仪采用的是四元泵，就是单泵四通道，比例阀混合。这种混合方式有个弊端，就是混合效果差，因为各通道不同比例是通过开关各通道阀的时间来控制的。
打比方乙腈：缓冲盐=50：50，如果流速是1.0mL/min，并不是说乙腈和缓冲盐以各0.5mL/min的流速来混合；而是流速一直是1.0mL/min，但是在往复泵一个来回的时间内，两个通道分别打开一半的时间，也就是说系统管道里是一段乙腈、一段缓冲盐。这样就会造成盐的析出。
所以，往往是两通道混合，就算没有用缓冲盐，还是建议先按比例混合好了，然后走单通道，否则的话一样会造成盐析出，或者基线波动。走梯度洗脱的话，往往会把有机相通道（B）中加入一定比例的水，或者把水相通道（A）配成梯度洗脱的初始比例，把有机相通道（B）配成梯度洗脱最终的比例。
有两点需要说明：
（1）一般认为，色谱系统包括色谱柱的冲洗甚至保存，都可以使用流动相，只是不加缓冲盐、酸碱等。例如上面提到的乙腈：缓冲盐=50：50，做完样品以后，就可以用50%乙腈/水来冲洗保存。有一些品牌色谱柱，例如资生堂，建议如果不是含盐或者强酸强碱，一般不建议冲洗。不过这只适合短期保存，也就是没隔多久又要再次使用。长期不用的色谱系统包括色谱柱还是应该冲洗后保存在高比例低极性溶剂体系中。一般建议正相系统保存在正已烷：异丙醇=90：10，反相系统保存在乙腈：水=90：10或者100%乙腈中。
（2）随着快速分离色谱柱的发展，很多的低粒径色谱柱得到应用，而且往往柱温也较高，通常达到50度或以上，这种色谱系统通常柱压也较高，贸然用高比例水相冲洗可能会导致系统超压。可以先用流动相冲洗，或者断开色谱柱，用高比例水相冲洗系统，再接上柱子逐步提高有机相比例冲洗，也可以先调低流速冲洗。而且，最好待冲洗快要结束时再降低柱温。
