液相色譜儀的那些事基礎篇

　　液相色譜儀是屬于易學難用的儀器，特別講究“正確使用”和經驗。

　　液相工作者接觸最多的是流動相，也就是流動相，是造成液相色譜各種問題的最主要源頭。

　　液相色譜儀最常見的故障一是堵，二是漏。下面就這兩點分別展開討論。（注：流動相以甲醇為例，色譜柱以C18為例）

　　先聊聊“堵”的情況

　　“堵”的表現現象就是柱壓異常升高，直接原因就是流路不暢。堵塞的主要位置就是在色譜柱的前端，最主要原因就是流動相里有雜質，雜質的主要來源就是細菌。

　　“堵”的原因之一：配制流動相時細菌污染

　　首先，我們要認識到，一般的國產甲醇其實不需要額外過濾處理，直接使用沒有問題。即使是有些固態微粒雜質，也能在液相流路系統最前端的過濾頭上排除，真正容易引起問題的，是水中的細菌。

　　新制備的純水在室內放置幾天就會長菌，而這些細菌雖然肉眼不可見，卻足以堵塞柱填料顆粒的空隙，造成柱子很快報廢。這就是在配制流動相時造成的細菌污染的原因，解決它的方法很簡單，就是確保水的可靠性。這里有兩種方式推薦：

　　（1）理想的方式當然是購買實驗室專用純水機，既方便又可靠，質量也放心。缺點就是價格不菲。

　　（2）成箱購買市售品牌純凈水，如，500mL一支的怡寶或娃哈哈，這些水的質量足以應付液相色譜的要求。先隨機抽取一支做一下細菌平板實驗，待菌落數合格方可使用。這樣每次只要單獨開一支即可，也很方便。每次成本2元左右。

　　※這里特別指出一個細節：在絕大多數書本上，凡談到配制流動相都會談到最后有一個過濾的步驟。但是從我們長期使用的實際效果來說，只要能保證水的質量，這一步*可以也應當去除。

　　原因有以下三點：

　　（1）流動相過濾在理論上有好處，但是，實際操作時由于不可能做到專瓶專用，反而容易造成的交叉污染，對于配比復雜的流動相影響更大。

　　（2）流動相過濾在經濟成本上不劃算。買一套過濾裝置要6000多元，且過濾器*是比較容易損壞的設備。最主要是過濾片的成本太高，一片就要幾十元。按一般液相柱的正常使用壽命計算，過濾片的成本會遠遠高于色譜柱的成本。

　　（3）流動相過濾對于工作效率成本不劃算。使用溶劑過濾器有一個預清洗、裝備、使用、用后清洗，晾干的過程，至少也有一個小時的時間。這個成本也不能忽視。

　　（4）在實際工作未發現流動相不過濾會對柱壽命有任何影響。我們起碼有6年時間沒有做過流動相過濾的工作，但是和國內同行相比較，在同等使用強度下我們的柱壽命是比較長的。

　　“堵”的原因之二：使用流動相時的細菌污染。

　　指的是：

　　流動相剛開始沒有長菌，在使用時卻產生了細菌污染。這主要是在使用多元液相色譜儀時的一種不良使用習慣造成的。

　　舉簡單的例子：

　　50％的甲醇水流動相，有兩種使用方式。一種方式是在上機前就配好混合在一起，另一種方式是在流路A放純甲醇，流路B放純水。

　　從單純實驗效果來說，后一種有明顯的優點：首先是簡單，不需要實驗者另個計算配比混合，其次就是比例準確，能得到保留時間重復性的實驗效果。

　　但是，它有一個致命的缺陷，就是純水在流動相瓶中幾天時間就會長細菌（很多情況下不僅僅用純水作流動相，而是用緩沖鹽溶液，本身就是優質肥料，細菌長得更迅速），一旦有細菌柱子就壞得很快。所以這種方式要求操作人員每次實驗都要用新制備的純水，更要求在每次實驗后把水相換掉，換成甲醇沖洗干凈，這一點在實際工作中很多人意識不強，就是意識到了但多次使用中總有一兩次會遺漏，但是往往這一兩次就足以產生致命的影響。因為液相色譜柱的堵塞是不可逆的。

　　所以，寧可犧牲小小的保留時間的重復性，也不要用純水溶液作為流動相的一組。從實際實驗效果來說，我建議用10％的甲醇水代替純水溶液（以前我做過不同比例甲醇水的細菌總數實驗，在5％就基本可以抑菌，在10％及以上就可以*殺菌了），這樣可以有效排除長細菌的隱患，既可作流動相，也可沖柱。就算是在配制流動相時會計算得麻煩一些，但是一次麻煩，終身受益。

　　“堵”的原因之三：不適當操作。

　　常見問題的有以下幾種：

　　（1）在更換零件時選擇的型號有誤，接口不是很匹配，在擰緊的時候產生變形而使得管路堵塞。

　　（2）樣品處理液凈化得不干凈，長期會在六通閥和柱之間形成阻塞不暢。

　　（3）在使用手動六通閥時，有些人可能由于手勁小的原因，轉動的不到位，于是造成流路形成了死堵，壓力快速升高超過警戒值。

　　（4）在使用金屬管路作出廢液管時，應當注意最好廢液瓶中先放一些水，并把廢液管的出口端放在液面下。如果位于在液相上且實驗使用較高濃度的緩沖鹽溶液，在停機時可能在出口端結晶成塊并造成堵塞。這種情況不常見，但卻的確發生過。

　　“堵”的原因講了不少，現介紹查堵的方法。

　　在發生“堵”的現象后，就需要找出原因，主要是什么位置發生了“堵”。注意，絕大多數情況下，整個系統只會有一個地方發生堵塞。

　　查堵的方法是從尾向前逆向分段拆開，仔細觀察壓力數值，如果某一個部件（柱子除外）裝上和拆下時的壓力差別很大，可發展變化判斷。至于柱的堵塞，可以通過換同樣規格的柱的壓力是否一致來判斷。

　　下面再談一下“漏”的問題。“漏”分兩種：漏液和漏氣。

　　一、漏液

　　液相色譜儀從流動相瓶到廢液瓶之間的流路是一個全封閉體系，內部壓力很高，但外部卻能保證一滴不漏。如果某個部件發生了漏液，那就是故障所在。

　　漏液的原因分兩種：

　　（1）接觸硬件不當

　　在更換零件如流路管或換柱時，換的接頭接口不匹配，造成漏液。要注意不同公司的柱子接頭很多是不同的，甚至同一家公司在不同時期生產的液相柱接頭也有很大區別。當然選用PEEK接頭是一個較好的解決方法，不僅通用性好，而且靠手擰就能保證不漏液。

　　即使是接口本身是匹配的，但是如果操作不當也會漏液，一種不當就是力度把握不好，擰得太緊或太松；另一種不當就是致命的錯誤：滑絲，這是往往是動手能力不太強，螺絲釘很少擰的工作者犯的錯誤，滑絲的后果不僅是漏液那么簡單，常造成重要部件的報廢。解決這個問題只能靠惡補基本功來實驗，那就是擰螺絲。

　　（2）使用儀器不當

　　如果是輸送泵漏液，最常見的原因就是在活塞位置緩沖鹽析出造成。

　　析出的原因有兩個，一是使用緩沖鹽溶液時突然加入了純甲醇而析出，這種錯誤很容易避免，這是盡量不要用純的甲醇和純水。只要互相有10％的比例就不會出現這個問題。另一原因是在用緩沖鹽溶液（不論甲醇含量有多少）作流動相時，實驗結束后沒有換甲醇水沖洗，使得微滲的流動相干燥形成晶體造成。

　　不過，輸送泵漏液并不是非得馬上修不可，沖洗干凈并在以后的使用中多加小心一般都可以正常使用。

　　檢測器漏液是個很麻煩的事，一般都是吸收池的問題，更換的費用相當高。但是并不是說一定要馬上更換，還可以從實際實驗效果看能否湊合使用。

　　二．漏氣

　　漏液是從內部向外漏，而漏氣則是外部的氣體進入液相色譜儀的流路內部形成了氣泡。下面按流路的方向逐個部件分析產生氣泡的原因和相應解決方法。

　　1.過濾頭

　　抽液時，在流路管中有不規則但持續的小氣泡產生，這時考慮的是流動相有沒有脫氣（需要特別提醒即使是有了真空脫氣機也是要先超聲脫氣的，起碼可以減少脫氣機的工作壓力并提高工作效率），如果已經脫了氣，則要注意過濾頭的污染也會造成這種現象。處理方法比較簡單，擰下過濾頭在稀硝酸中浸泡，超聲半小時，洗凈后裝回去即可。

　　2.透明流路管

　　指的是在過濾頭和輸送泵之間的那一段管路。這一個部分往往不是有點氣泡，而經常是整個管中全是空氣而操作人員卻渾然不知，以致輸送泵工作了半天才發現流動相瓶里的液體一點也沒少。這也是我們常說的液相色譜儀至少一周要開機一次的原因（我們做液相一定要有“微滲”的概念）。如果長時間不用，這一段管路的液體會*干掉，而充滿空氣的管路和充滿液體的管路不仔細看是分辨不出的。

　　這種情況對于輸送泵很危險，因為，泵從設計來說是輸送液體而不是氣體，內部的液體對于活塞來說起到了機油的作用，如果活塞桿上還殘存了一些緩沖鹽，則極易拉傷，造成不可逆轉的影響。

　　對于這種情況，要突出“預防為主”，如，液相色譜使用人員要相對固定和穩定，工作中合理搭配資源，每臺機一周擊至少作一次實驗，如長期不用起碼每周要沖流動相2小時。養成良好的工作習慣很重要。

　　如果不慎出現了這種問題怎么辦？我的建議是用外力使管路中充滿液體。具體如下：

　　(1)找到流路管進入輸送泵的接頭。

　　(2)擰下來。

　　(3)用一干凈的洗耳球的對準管路的平整切口。

　　(4)吸液體，看液面從流動相瓶里上升，至離洗耳球5厘米左右時停止該動作。

　　(5)快速把接頭擰回輸送泵上（這個過程可能會有少許流動相外泄，這是正常現象）。

　　(6)開機，打開排液閥門，啟動輸送泵。

　　(7)等排液管中流出的溶液沒有氣泡時，再關閉排液閥，儀器正常工作。

　　3.輸送泵和柱子

　　這些部分進了氣泡一般不怕，沖掉就行。

　　4.檢測器

　　應該說，整個流路中只要有一個氣泡都會在檢測器上得到強烈的信號反映，檢測器內部的氣泡一般都能被沖走，但也有很難沖掉的殘留氣泡的情況。

　　如果檢測器里有殘留氣泡，會有特征明顯的表現形式，就是在走基線時會時不時間隔出現直上直下信號很大的信號峰。這時先看普通流量能否沖走，如果沖不走，那的辦法就是拆柱，把檢測器直接連到輸送泵的出口，加大幾倍流量沖洗，則肯定能沖走氣泡。