液相色譜柱是高效液相色譜系統(tǒng)的核心部件，其性能直接影響分離效果和實驗結(jié)果的準確性。當(dāng)色譜柱出現(xiàn)柱效下降、壓力異常升高或無法滿足分離需求時，需及時更換。以下是液相色譜柱更換的詳細流程、注意事項及維護建議。
一、更換前的準備
1. 確認新柱規(guī)格
- 核對新色譜柱的型號、填料類型(如C18、硅膠基質(zhì)等)、粒徑(如5 μm、3 μm)、孔徑、pH耐受范圍及流速上限，確保與原有系統(tǒng)兼容。
- 檢查流動相體系是否與新柱匹配(如反相柱需避免使用強堿性流動相)。
2. 工具與材料準備
- 專用扳手(用于擰緊柱接頭)、清潔紙巾、廢液容器、適合的流動相(如甲醇、乙腈或超純水)。
- 若使用UHPLC系統(tǒng)，需確認新柱的壓力耐受值(通常≥100 bar)。
3. 系統(tǒng)狀態(tài)檢查
- 記錄當(dāng)前系統(tǒng)的運行參數(shù)(如流速、壓力、波長等)，以便更換后對比。
- 提前配制足量的新流動相，并脫氣處理。
二、停機與舊柱拆卸
1. 停機操作
- 停止泵運行，關(guān)閉檢測器(如UV燈)、自動進樣器等模塊電源，避免系統(tǒng)壓力突變導(dǎo)致液體噴濺。
- 打開排泄閥，釋放系統(tǒng)內(nèi)殘余壓力。
2. 拆卸舊柱
- 斷開入口端接頭：用扳手逆時針擰動入口管路螺母，小心取下管路，避免液體灑出。
- 標記方向：記錄舊柱標簽上的流向箭頭(通常為“IN”和“OUT”)，確保新柱安裝方向一致。
- 取出舊柱：垂直向上拔出色譜柱，避免碰撞柱管導(dǎo)致物理損傷。
- 清理接頭：用甲醇或異丙醇擦拭舊柱兩端的接頭，清除殘留顆粒或緩沖鹽。
三、新柱安裝與系統(tǒng)重啟
1. 安裝新柱
- 檢查密封墊：確認柱兩端的密封墊(如PEEK或不銹鋼材質(zhì))無破損，必要時更換。
- 對齊方向：嚴格按照“IN”端接泵、“OUT”端接檢測器的方向安裝，裝反會導(dǎo)致分離失效。
- 擰緊接頭：用手將管路螺母旋至接觸柱體，再用扳手輕壓至密封(通常1/4~1/2圈)，避免過度用力導(dǎo)致柱頭損壞。
2. 系統(tǒng)沖洗與平衡
- 初始流速：以較低流速(如0.2~0.5 mL/min)通入新流動相，排出柱內(nèi)空氣。
- 梯度平衡：若舊流動相與新柱不兼容(如從含緩沖鹽切換至純有機相)，需分段過渡(如先用甲醇沖洗，再切換至目標流動相)。
- 基線穩(wěn)定：持續(xù)沖洗15~30分鐘，直至檢測器基線平穩(wěn)(UV噪聲<0.5 mAU)，壓力值正常。
四、性能驗證與參數(shù)優(yōu)化
1. 測試分離效果
- 注入標準樣品(如萘、甲苯等非保留物質(zhì)或目標分析物)，檢查峰形是否對稱、柱效(以塔板數(shù)衡量)是否達標。
- 對比新舊柱的保留時間、分離度及理論塔板數(shù)，確認新柱性能恢復(fù)。
2. 調(diào)整運行參數(shù)
- 根據(jù)新柱特性微調(diào)流速(如粒徑更小的填料需降低流速)、柱溫或梯度程序。
- 避免超過新柱的壓力上限(如常規(guī)C18柱壓力限制為40~60 bar)。
五、注意事項與常見故障處理
1. 關(guān)鍵操作禁忌
- 禁止反向安裝：裝反會導(dǎo)致固定相流失、柱壓驟升甚至堵塞。
- 避免干柱狀態(tài)：柱內(nèi)無流動相時切勿運行泵，否則會損壞填料。
- 慎用強酸/堿：超出柱子pH耐受范圍(如硅膠柱pH 2~8)會加速填料溶解。
2. 典型問題排查
- 壓力異常：若新柱壓力遠高于舊柱，檢查接頭是否漏液、填料是否堵塞或流速設(shè)置過大。
- 峰形拖尾：可能因流動相未充分平衡、樣品過載或舊柱污染殘留。
- 氣泡問題：系統(tǒng)重啟后需排氣，可通過快速沖洗或超聲波處理消除。
六、色譜柱的日常維護
1. 使用后保養(yǎng)
- 實驗結(jié)束后，用純?nèi)軇?如甲醇或乙腈)沖洗管路和柱子，防止緩沖鹽結(jié)晶堵塞。
- 長期不用時，卸下柱子并存于密閉容器中，避免填料干燥或污染。
2. 壽命延長技巧
- 控制樣品濃度和進樣量，避免超載。
- 定期再生離子交換柱或硅膠柱(如用低濃度酸/堿沖洗)。
- 存儲時注明柱子的使用歷史(如已承受的pH范圍、溶劑類型)。
七、特殊柱子的更換要點
1. 手性色譜柱：需嚴格避光保存，流動相中避免使用紫外吸收雜質(zhì)。
2. 寬口徑制備柱：更換時注意接頭匹配性，流速需階梯式提升以防填料移位。
3. 親水相互作用柱(HILIC)：初次使用時需長時間平衡(>1小時)，流動相中需含高比例有機相。
