这个概念看似简单。当天的最后一张色谱图或项目完成后,我们就会断开色谱柱的连接并将其放入抽屉。然而,在储存色谱柱之前究竟应该做些

这个概念看似简单。当天的最后一张色谱图或项目完成后,我们就会断开色谱柱的连接并将其放入抽屉。然而,在储存色谱柱之前究竟应该做些什么呢?操作程序是否会根据计划的储存时间而有所不同?

实际上有很多因素:计划储存时间、色谱柱改性(固定相)、缓冲液浓度、pH 值等。在所有的色谱柱储存方案中,如果使用的缓冲液能提供微生物友好的环境,则必须特别注意。在这种情况下,应每天准备新鲜的缓冲液,并使用 0.45 或 0.22 μm 薄膜过滤器进行过滤。此外,如果缓冲液用于储存某些 HILIC 色谱柱所需的缓冲液,则在储存溶剂中添加少量有机溶剂(约 10%)或叠氮化钠(约 0.05%)就足以防止微生物生长。不过,最简单、最安全的色谱柱储存方法是:使用与交付时相同的溶剂。这一点尤其适用于聚合物固定相。根据材料特性,这些固定相可能与某些有机溶剂不兼容。

对于硅胶基正相色谱柱,通常建议使用庚烷或异丙醇。我个人在使用二恶烷方面也有很好的经验,因为它能很好地去除残留的水分,但这不能一概而论。一些固定相,如氨基丙基或二醇改性固定相,可以有效地储存在异丙醇中,事实上,异丙醇与反相和正相模式都兼容。体积排阻色谱柱应储存在与填料溶胀特性相适应的溶剂中。

色谱柱存储可以是短期、中期和长期的。

短期储存

即过夜储存,上次分析中使用的流动相可能会残留在色谱柱中,或者流动相的流速很低(尤其是流动相中的缓冲液浓度很高,大于 50 mM)。在这种情况下,可以跳过色谱柱活化,第二天再继续分析。这种方法尤其适用于常相分离,因为流动相成分的改变会导致长时间的重新平衡。但是,如果流动相中的缓冲液浓度非常高(>0.5 M),那么泵部件(如进样器和切换阀)的使用寿命可能取决于它们与高浓度缓冲液接触的时间长短。如果 pH 值接近色谱柱的极限值(对于大多数硅胶色谱柱来说—— pH 值为 2 至 7),则色谱柱也会出现同样的情况。

某些盐类,尤其是离子色谱法中使用的氯化物盐类,对不锈钢具有很强的腐蚀性,可能会侵蚀色谱柱壁和入口-出口熔块。在这种情况下,应使用刺激性较小的流动相冲洗色谱柱(和所有系统)。在这种情况下,我建议使用富含水的流动相(约 90%)冲洗色谱柱,冲洗量约为 10 倍柱体积(表 1 列出了一些常用尺寸的色谱柱的大致体积)。

注:表中所示推荐流动相的体积必须实际通过色谱柱。请注意,如果从一种溶剂中更换溶剂瓶并移除管路,然后将其放入另一个容器中,则必须考虑管路(约 2-3 mL)、脱气机(老式脱气机可达 15 mL,新式脱气机约 4 mL)、泵(约 1 mL)和进样器的体积,直到新溶剂到达色谱柱。根据流速的不同,漂洗过程需要额外的时间。

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表 1.一些常用色谱柱尺寸及其倍数的近似色谱柱体积

如果将色谱柱与仪器断开,应将端塞紧紧塞住,以防止溶剂蒸发,否则可能会导致固定相干涸。最糟糕的情况是之前使用过高浓度盐的色谱柱清洗不当,任其长期干涸,从而形成盐结晶。色谱柱很可能会受到不可逆转的损坏。不过,有些色谱柱可以干涸保存,有些则不可以。请查看制造商的色谱柱保养指南。标准高效液相色谱柱只能在室温下保存,切勿放在冰箱中(蛋白质改性亲和柱或活性酶反应柱除外)。本段建议也适用于中长期色谱柱储存。

中期储存

即 2 天或周末。应冲洗色谱柱。冲洗强度或冲洗量取决于分析过程中使用的缓冲液浓度。一般来说,建议先用大约 10 倍柱体积的流动相(水中含有 10% 的有机溶剂)冲洗色谱柱上的缓冲液。在这种情况下,冲洗会很有效,而且还能避免缓冲液沉淀和可能出现的色谱柱脱湿问题。缓冲液洗净后,泵入 100%的有机溶剂 15 倍柱体积。然后将色谱柱与仪器保持连接,或断开连接并用端塞封闭。也请考虑短期色谱柱储存建议,如参考色谱柱文件中推荐的储存溶剂。

如果分析方法使用 5 mM 乙酸铵等低离子强度缓冲液,则将 HILIC 色谱柱储存在乙腈-水混合物中可能需要很长时间才能重新平衡。因此,建议将 HILIC 色谱柱储存在含 80-90% 乙腈的溶剂和含 5-10 mM 乙酸铵或甲酸铵的缓冲液中。但对于某些 HILIC 键合相,情况可能有所不同,请查看色谱柱产品信息。

含有羧酸官能团的离子交换相和混合模式相(如弱阳离子交换相)不能储存在含乙醇的溶液中,因为可能会发生缓慢的酯化反应,从而导致选择性/容量发生变化。

长期储存(> 2-3 天),

硅胶柱在使用约 10% 的有机溶剂水进行至少 15 倍柱体积(表 1)的适当冲洗后,应使用富含有机物的流动相进行至少 10 倍柱体积的冲洗,然后保存在无相溶剂中。如果还含有水,则水的浓度不应过高(低于 50%)。文献中推荐的最佳储存溶剂是乙腈或甲醇(也有一些例外情况,如经过酰胺修饰的色谱柱只能储存在乙腈中)。一些研究还表明,在 RP 条件下,使用纯乙腈或甲醇的 HPLC 仪不锈钢组件的侵蚀和腐蚀速率比与水混合时要高。因此,90% 的乙腈或甲醇是大多数反相色谱柱的理想长期储存剂。

不过,我个人最喜欢的储存溶液是异丙醇和水(80/20)的混合物,因为异丙醇的蒸汽压较高,即使末端接头没有完全密封,也能减少色谱柱干涸的几率。异丙醇还是一种更强的洗脱剂,因此,在异丙醇中储存后,我们可以确保比乙腈或甲醇梯度去除更多的杂质。最后,异丙醇的毒性也较低。还需要注意的是,所有用于冲洗、洗涤或色谱柱储存的流动相必须与分析所用的流动相具有相同的质量等级。色谱柱应在室温下保存(亲和色谱柱除外,如前所述),并与分析证书(CoA)/色谱柱报告副本一起保存在原包装盒中,也可与色谱柱记录本一起保存,以显示以前的使用情况,并帮助用户在将来使用前对色谱柱进行评估。

色谱柱可以存储多长时间?这取决于很多因素。有些色谱柱即使存放 5 年或 10 年也不会发生变化。如果您决定在如此长的时间后再使用色谱柱,则假定色谱柱很可能已经干涸,需要先用 100%乙腈(RP 相)冲洗重新润湿,然后在流动相中平衡约 1 小时后再进行选择性测量。此外,可考虑运行混合柱测试,并将数据与 CoA 或之前的柱测试进行比较。

正确的色谱柱储存对于正确的色谱分析和延长色谱柱寿命至关重要。此外,应始终遵循制造商提供的色谱柱操作指南!

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