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液相色譜自動(dòng)進(jìn)樣器常見(jiàn)故障及日常維護(hù)
正確使用進(jìn)樣器對(duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性至關(guān)重要,。進(jìn)樣器損壞或零件不配套可引起峰變寬,、樣品體積改變、滲漏或壓力升高,。表1給出了一些常見(jiàn)的自動(dòng)進(jìn)樣器故障現(xiàn)象及解決辦法,。
預(yù)防進(jìn)樣器故障的措施包括:
①正確安裝進(jìn)樣閥,保持清潔
②樣品必須是無(wú)固體顆粒的均勻液體,,對(duì)于特別臟的樣品,,必要時(shí)可經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾,樣品應(yīng)選用合適溶劑溶解,,與流動(dòng)相互溶
③樣品瓶應(yīng)充分洗凈后使用,,大小匹配樣品架,,瓶蓋隔膜墊密封性能良好,便于針頭穿刺數(shù)次不滲漏,,且無(wú)殘留樣品積聚隔膜墊處
④樣品支架安裝到位,,避免針扎錯(cuò)位
⑤進(jìn)樣針應(yīng)經(jīng)常檢查維護(hù),必要時(shí)更換,,注意準(zhǔn)確設(shè)置針吸液高度,,防止針頭彎曲
⑥編輯進(jìn)樣器沖洗程序,每次進(jìn)樣前和進(jìn)樣后都應(yīng)沖洗進(jìn)樣閥,,清洗針外壁,,防止交又污染
⑦建立系統(tǒng)期間核查檔案,定期對(duì)進(jìn)樣器進(jìn)行峰面積重復(fù)性考察,,隨時(shí)維護(hù)校正,。
表1 常見(jiàn)的自動(dòng)進(jìn)樣器故障現(xiàn)象及解決方法
現(xiàn)象 | 原因 | 排除方法 |
樣品進(jìn)樣問(wèn)題 (不進(jìn)樣,出現(xiàn)不正常峰型) | 1.進(jìn)樣閥本身問(wèn)題 2.針頭堵塞 3.注射器或樣品定量環(huán)裝置中有氣泡 4.從空樣品瓶中進(jìn)樣 5.樣品瓶中樣品量少 6.樣品黏度太大 7.進(jìn)樣口頂端螺母太緊(產(chǎn)生真空) 8.進(jìn)樣器密封墊問(wèn)題 | 1.清洗,,維修或更換 2.疏通進(jìn)樣針,,必要時(shí)更換 3.排除氣泡
4.檢查樣品瓶位置,設(shè)置正確瓶號(hào) 5.增加樣品量或使用內(nèi)插管 6.減慢針抽樣速度或用合適溶劑稀釋 7.旋松 8.更換 |
樣品殘留 | 1.針頭清洗系統(tǒng)問(wèn)題
| 1.更換清洗針頭的溶劑:更換被污染的砂芯反復(fù)多次清洗針,;增加清洗針溶劑體積 2.減小進(jìn)樣體積或更換大定量環(huán) |
進(jìn)樣體積不準(zhǔn)確 | 1.瓶中樣品量不夠 2.注射器泄漏 3.樣品黏度大 4.樣品瓶中產(chǎn)生真空 5.由泵流量不穩(wěn),,溫度波動(dòng)等系統(tǒng)問(wèn)題引起 6.計(jì)量泵不準(zhǔn) | 1.保證樣品量足夠,調(diào)整好針吸液高度 2.修理,,更換 3.稀釋樣品或減慢針抽取樣品速度進(jìn)樣體積不準(zhǔn)確. 4.旋松瓶蓋,,瓶中樣品不要裝太滿 5.檢查基線是否穩(wěn)定,出峰保留時(shí)間是否一致,,排除系統(tǒng)問(wèn)題 6.校準(zhǔn)計(jì)量泵,,必要時(shí)更換 |
針頭彎曲 | 1.針頭從樣品瓶蓋中不能拔出 2.隔膜墊阻力太大 3.樣品架安裝不到位 | 1.去掉樣品瓶蓋,更換彎曲針頭 2.選用合適的隔膜墊 3.重新安裝樣品架 |
二,、HPLC日常維護(hù)要點(diǎn):脫氣,、過(guò)濾、沖洗三大步驟
和其它分析儀器一樣,,你若想讓HPLC很好地為你工作,、得到可靠的數(shù)據(jù),首先你要保養(yǎng)好它,,使它處于一個(gè)良好的待機(jī)狀態(tài),,這樣你操作它進(jìn)行分析時(shí)就可以比較順利地獲得理想的結(jié)果。而且良好規(guī)范的操作習(xí)慣可以延長(zhǎng)儀器使用壽命,。大家在學(xué)?;蚪邮軆x器公司培訓(xùn)的時(shí)候,老師或工程師會(huì)提出很多的操作注意事項(xiàng)。但要是總結(jié)歸納一下,,最重要的有三點(diǎn):脫氣,、過(guò)濾和沖洗。
流動(dòng)相脫氣可以避免HPLC系統(tǒng)出問(wèn)題,,從而順利得到理想的數(shù)據(jù),。HPLC系統(tǒng)內(nèi)是不希望有氣泡存在的。HPLC泵在輸送液體時(shí)要產(chǎn)生很大的力量,,由于氣體的壓縮比與液體相比大的多,,因而當(dāng)氣泡存在時(shí),你將觀察到瞬間的流速降低和系統(tǒng)壓力下降,。如果這個(gè)氣泡足夠大,,液相泵將不能輸送任何溶劑,,而且如果壓力低于預(yù)先設(shè)定的壓力低限,,泵將停止工作。有些泵設(shè)計(jì)可以很好地排除氣泡,,而也有一些泵設(shè)計(jì)當(dāng)氣泡存在時(shí)將停止運(yùn)轉(zhuǎn),。
當(dāng)一個(gè)氣泡通過(guò)輸液泵時(shí),由于系統(tǒng)壓力大,,氣泡通常會(huì)溶解在流動(dòng)相溶液中,,隨流動(dòng)相通過(guò)柱子。但是到達(dá)檢測(cè)器流通池時(shí)系統(tǒng)壓力又恢復(fù)到了大氣壓,,因而氣泡可能在檢測(cè)器流通池中又顯現(xiàn),,在色譜圖上會(huì)出現(xiàn)不規(guī)律的毛刺。
紫外/可見(jiàn)光(UV/VIS)檢測(cè)器的液相色譜圖中的噪音毛刺通常是氣泡進(jìn)入并通過(guò)流通池的征兆,。此外,,對(duì)于利用待測(cè)物質(zhì)在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)引 起電流變化而進(jìn)行檢測(cè)的電化學(xué)(EC)檢測(cè)器,對(duì)流動(dòng)相中的溶解氧的存在也非常靈敏,。此外,,氣泡的存在有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致保留時(shí)間不重現(xiàn)。
所以,,必須注意消除流動(dòng)相中的空氣,,并且還應(yīng)避免空氣由管路(如PTFE管)滲透進(jìn)流動(dòng)相中。
常用的脫氣方法
1. 吹氦脫氣法,。利用氦氣在液體中溶解度比空氣低的特性,,在0.1MPa壓力下,以約60 mL/min流速通入流動(dòng)相儲(chǔ)液容器中10~15min,,可以很有效地從流動(dòng)相中排除溶解的空氣,,能排除接近80%的氧氣。采用一個(gè)高效分布式噴射流裝 置,一體積的氦氣可從流動(dòng)相中將等體積的幾乎全部氣體排除,。這意味著1L氦氣通過(guò)1L流動(dòng)相就可完成排氣這個(gè)工作,。這種脫氣方法雖然好,但我們國(guó)內(nèi)氦氣價(jià) 格較高,,很少有實(shí)驗(yàn)室采用此方法,。
2. 加熱回流法。此法的脫氣效果較好,。在操作時(shí)要注意冷凝塔的冷卻效率,,否則溶劑會(huì)丟失,混合流動(dòng)相的比例會(huì)有變化,。
3. 抽真空脫氣法,。此法可使用真空泵,降壓至0.05~0.07MPa即可除去溶解的氣體,。但是由于真空脫氣會(huì)使混合溶劑組成發(fā)生變化,,從而影響到實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性,因此多用于單溶劑體系的簡(jiǎn)單分析,。
4. 超聲波脫氣法,。將欲脫氣的流動(dòng)相置于超聲波清洗器中,用超聲波震蕩10~20min,。此法的脫氣效果最差,。
5. 在線脫氣法。現(xiàn)在商品的HPLC儀器,,均可配在線脫氣機(jī),。在線脫氣使用簡(jiǎn)單,低故障,,有效,。建議購(gòu)買(mǎi)儀器時(shí)一定要購(gòu)買(mǎi),有的公司是作為選購(gòu)件,,所以與儀器公司談配置時(shí)應(yīng)與公司確認(rèn),。
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任何顆粒物進(jìn)入HPLC系統(tǒng)后都會(huì)在柱子入口端被篩板擋住,最后的結(jié)果是將柱子堵塞,,表現(xiàn)出的特征是系統(tǒng)壓力增加并使色譜峰變形,。因此,要采取各種預(yù)防措施,,包括操作步驟和商品儀器自身的各種過(guò)濾設(shè)計(jì),,努力防止或減少顆粒物進(jìn)入HPLC系統(tǒng)中,從而延長(zhǎng)儀器和色譜柱的使用壽命,,并提高數(shù)據(jù)的可靠性,。在HPLC系統(tǒng)中,顆粒物的主要來(lái)源有三個(gè)途徑:流動(dòng)相、被測(cè)樣品和儀器系統(tǒng)部件的磨損物,。
1,、流動(dòng)相
如果流動(dòng)相均 由高效液相色譜級(jí)溶劑組成,流動(dòng)相沒(méi)有必要過(guò)濾,。這是因?yàn)楦咝б合嗌V級(jí)的有機(jī)溶劑,,例如乙腈、甲醇等,,在制造的工藝過(guò)程中都已經(jīng)過(guò)了0.2 μm微孔濾膜過(guò)濾,。同樣的,無(wú)論你是買(mǎi)的HPLC級(jí)的水還是在實(shí)驗(yàn)室使用超純水凈化系統(tǒng)制備的水,,最后一步也是通過(guò)0.2 μm微孔濾膜,。然而,如果有任何一種緩沖液中加入了固體物,,例如磷酸鹽,,流動(dòng)相過(guò)濾將是必要的一個(gè)步驟。雖然緩沖鹽可能是可溶解的,、高純的,,但它還是可能 含有顆粒物質(zhì),,例如在蓋試劑瓶的塑料內(nèi)蓋時(shí),,塑料瓶蓋子與瓶口邊緣擠壓就會(huì)產(chǎn)生塑料顆粒。在這種情況下,,添加的一種固體物可能*溶解了,,但是少量雜質(zhì)顆 粒存在于流動(dòng)相中成為殘?jiān)?/span>
流動(dòng)相通過(guò)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾對(duì)于從流動(dòng)相中除去所有顆粒物是一個(gè)有效方法。0.2 μm微孔濾膜也可以用,,但是它們就這個(gè)應(yīng)用而言并不比0.45μm微孔濾膜更有效,,而且它的過(guò)濾速度會(huì)更慢,特別是當(dāng)實(shí)驗(yàn)室使用的試劑和水的質(zhì)量不太好 時(shí),。建議實(shí)驗(yàn)室在編寫(xiě)制定他們流動(dòng)相制備標(biāo)準(zhǔn)操作程序(SOPs)時(shí)規(guī)定,,可以借鑒國(guó)際上同類實(shí)驗(yàn)室的規(guī)定,即:流動(dòng)相制備僅采用HPLC級(jí)液體時(shí)不需要 過(guò)濾,,反之所有流動(dòng)相組成在使用前必須過(guò)濾,。
在連接儲(chǔ)液瓶和泵的輸液管的末端入口采用下沉式過(guò)濾器(常見(jiàn)材質(zhì)有熔融玻璃砂芯濾板和微孔金屬的兩種)也是很重要的。這個(gè)過(guò)濾器的規(guī)格為≥10 μm的微孔物質(zhì),,所以它不能取代流動(dòng)相過(guò)濾步驟,,但是它能除去系統(tǒng)中的塵土并保證儲(chǔ)液瓶、輸液管使用的可靠性,。
2,、被測(cè)樣品
液相系統(tǒng)中的第二個(gè)顆粒物來(lái)源是被測(cè)樣品。一些實(shí)驗(yàn)室在將他們的樣品放置在自動(dòng)進(jìn)樣器盤(pán)(或手動(dòng)進(jìn)樣)以前,所有樣品都先通過(guò)一個(gè)0.45 μm針筒式過(guò)濾器過(guò)濾,。這是一個(gè)有效除去被測(cè)樣品中顆粒物的方法,。但是這個(gè)過(guò)程也有一點(diǎn)需要關(guān)注:你使用了針筒式過(guò)濾器就不可能100%得到通過(guò)過(guò)濾器的 被測(cè)樣品,總會(huì)有或多或少的丟失,。丟失來(lái)自這樣幾方面:過(guò)濾器濾膜的吸附,、過(guò)濾器濾出的顆粒物上的吸附、針筒式濾膜過(guò)濾器與針筒連接處的滲漏等,。如果有丟 失,,過(guò)濾后液體中被測(cè)物的含量或濃度與原基本樣液的含量或濃度還相同嗎?這個(gè)問(wèn)題一般需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn),。確認(rèn)這步是要增加工作量和費(fèi)用的,。過(guò)濾器的使用是 一種消耗,每個(gè)過(guò)濾器的價(jià)格從幾元到十幾元,。但在做食品中殘留物分析時(shí),,由于基質(zhì)大多比較復(fù)雜,所以過(guò)濾這步已成為*的一步,。在實(shí)際分析工作中,,一 般檢測(cè)每一組樣品會(huì)帶一個(gè)外標(biāo)、一個(gè)添加回收或是質(zhì)控樣品,,所以,,只要最終檢測(cè)時(shí)得到的信噪比能滿足檢出限要求,可將這步視為系統(tǒng)誤差而忽略,。
3,、儀器系統(tǒng)部件的磨損物
最后,在HPLC系統(tǒng)中顆粒物的另一個(gè)主要來(lái)源是輸液泵密封墊和進(jìn)樣閥旋轉(zhuǎn)軸的磨損,。關(guān)于輸液泵密封墊的磨損更換有兩種不同建議,。
第1種建議認(rèn)為,在一般實(shí)驗(yàn)室中輸液泵密封墊通常使用壽命為六個(gè)月到一年,,因此建議半年或一年更換這些密封墊,,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)基于上述觀點(diǎn)制定定期預(yù)防性維護(hù) 計(jì)劃。該觀點(diǎn)認(rèn)為:與輸液泵密封墊顆粒堵塞柱子而更換新柱子的費(fèi)用相比,,更換密封墊的費(fèi)用低些,。一些輸液泵有玻璃砂芯或篩網(wǎng),可在流路中濾掉從泵密封墊磨 損下來(lái)的顆粒物,,防止這些顆粒物隨流動(dòng)相流至柱頭,。若有這種裝置應(yīng)查閱輸液泵操作手冊(cè),查看推薦的這種過(guò)濾器清洗或更換的間隔,。
另一種建議則認(rèn)為,,原裝密封墊的密封效果好,,更換以后容易引起流動(dòng)相滲漏。所以,,只要不漏液就不要輕易更換密封墊,。
使HPLC系統(tǒng)良好運(yùn)行的第三個(gè)要點(diǎn)是保持系統(tǒng)的清潔。你需要關(guān)注流動(dòng)相流經(jīng)該系統(tǒng)的所有地方,,對(duì)于這些地方經(jīng)常性的沖洗,,將使你的系統(tǒng)保持在“Ready”狀態(tài)。
1,、流動(dòng)相儲(chǔ)液瓶
首先要經(jīng)常清洗流動(dòng)相儲(chǔ)液瓶,,或者每做一批新樣品更換一次流動(dòng)相。一個(gè)臟的儲(chǔ)液瓶將會(huì)污染注入的流動(dòng)相,。建議儲(chǔ)液瓶中緩沖液使用時(shí)間不要超過(guò)一周,,而有 機(jī)溶劑使用時(shí)間不要超過(guò)一個(gè)月。也有人建議儲(chǔ)液瓶中保持用溶劑充滿,,直到更換分析方法儲(chǔ)液瓶需更換新溶劑(流動(dòng)相組成發(fā)生變化)時(shí),,將舊溶劑倒掉更換新溶 劑,這樣勝于將溶劑用完,。但這對(duì)于分析樣品量少的實(shí)驗(yàn)室而言似乎有些浪費(fèi),。儀器公司的工程師建議儲(chǔ)水瓶的水要天天換,每周瓶子還應(yīng)該用異丙醇清洗一次,。有 的實(shí)驗(yàn)室則在水里加入0.1~1 mM的甲酸抑制微生物的生長(zhǎng),。這些做法看起來(lái)有些繁瑣,但卻能起到“磨刀不誤砍柴工”作用,。
2,、泵
接下來(lái)要沖洗的是泵,。千萬(wàn)不要一分析完沖幾分鐘后就停泵,,特別是當(dāng)流動(dòng)相中含有難揮發(fā)的緩沖液(如磷酸鹽)時(shí)。如果儀器不是連續(xù)使用,,當(dāng)流動(dòng)相蒸發(fā)時(shí),, 難揮發(fā)物就會(huì)粘在活塞密封墊的表面,難揮發(fā)物將形成固形物沉淀,。這是泵密封墊磨損和單向閥滲漏的主要原因之一,。所以,無(wú)論使用長(zhǎng)短,,在停泵以前一定要用非 緩沖液流動(dòng)相沖洗泵在半個(gè)小時(shí)以上,,要是流動(dòng)相中有難揮發(fā)緩沖鹽則建議沖洗的時(shí)間應(yīng)該更長(zhǎng)些。
3,、自動(dòng)進(jìn)樣器
自動(dòng)進(jìn) 樣器也要按規(guī)定清洗?,F(xiàn)在的儀器多配有自動(dòng)進(jìn)樣器的沖洗液瓶,,通常只要注意及時(shí)更換、補(bǔ)充沖洗液即可,。自動(dòng)進(jìn)樣器用的洗滌液也要采用與流動(dòng)相相同的方式處 理,,并根據(jù)溶劑的有效期和規(guī)定,清洗儲(chǔ)液瓶或更換洗滌液?,F(xiàn)在的自動(dòng)進(jìn)樣器設(shè)置,、操作都很簡(jiǎn)單,如果時(shí)間允許(特別是利用夜間運(yùn)行),,每次分析完后設(shè)置進(jìn) 1,、2針純?nèi)軇ㄈ缂状肌⒁译妫?,也是一個(gè)好做法,。
4、色譜柱
對(duì)柱子的污染是隨使用時(shí)間而增加,。通常表現(xiàn)是:運(yùn)行走基線時(shí)在記錄的色譜圖中基線噪音增加,,泵壓也增加。解決這個(gè)問(wèn)題的有效方法就是在每一批樣品分析結(jié)束后或準(zhǔn)備卸下柱子時(shí)用大量的流動(dòng)相沖洗柱子(例如,, 甲醇,、乙腈和水)。用梯度沖洗效果更好,,具體的比例要根據(jù)柱子的說(shuō)明書(shū)和性質(zhì)而定,。
5、檢測(cè)器
如果是正常使用,,檢測(cè)器將依據(jù)其性質(zhì)并按照說(shuō)明書(shū)規(guī)定進(jìn)行洗,。例如UV/VIS檢測(cè)器或FL檢測(cè)器,在對(duì)柱子和系統(tǒng)進(jìn)行沖洗時(shí)也就一同對(duì)檢測(cè)器流通池中污染物進(jìn)行了清洗,。但是 蒸發(fā)光檢測(cè)器或質(zhì)譜儀則需要按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行定期清洗,。這些檢測(cè)器在使用時(shí)會(huì)有難揮發(fā)污染物沉積,如質(zhì)譜儀離子源的噴針,、毛細(xì)管,、錐孔板、預(yù)四極等部件,,因 而需要定期清洗,。而且對(duì)聯(lián)有這些檢測(cè)器的系統(tǒng)沖洗時(shí),建議與這些檢測(cè)器斷開(kāi),,以減少對(duì)檢測(cè)器的污染,。
總之,實(shí)驗(yàn)室日常使用的液相色譜儀要是能認(rèn)真做好這三項(xiàng)工作——脫氣,、過(guò)濾和沖洗,,你的儀器可以得到良好的預(yù)防性維護(hù),,使用時(shí)就會(huì)感到比較順手。當(dāng)然,,在實(shí)際操作時(shí)遇到的問(wèn)題并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單,,但這三個(gè)良好習(xí)慣將是正確操作、使用HPLC系統(tǒng)的基礎(chǔ),。