做好日常的儀器維護保養,養成習慣,能極大的降低故障率,減少維修和停機成本。本文將會(huì )從硬件和使用的角度探討液相色譜儀的日常維護中需要注意的事項,主要以安捷倫1260液相色譜為例,達到舉一反三的目的,在很多地方,各品牌的儀器具有相通性。
從儀器的硬件結構來(lái)講,按照流動(dòng)相經(jīng)過(guò)的順序有以下組成部分:流動(dòng)相溶劑瓶→在線(xiàn)脫氣機→高壓泵→自動(dòng)/手動(dòng)進(jìn)樣器→色譜柱柱溫箱→檢測器→廢液。下面我們就依照這個(gè)順序來(lái)講儀器的各個(gè)部分在日常使用中需要注意的事項。
一、首先是溶劑瓶,大家好像覺(jué)得溶劑瓶無(wú)非就是幾個(gè)玻璃瓶子,好像根本沒(méi)什么可說(shuō)的。但是,這個(gè)看著(zhù)簡(jiǎn)單,如果不注意,經(jīng)常會(huì )惹出不少麻煩:
1.1 第一個(gè)就是污染:要特別小心盛了水或者緩沖液的瓶子,雖然液相用的水大都經(jīng)過(guò)殺菌處理,不過(guò),細菌的生命很頑強,在適當的溫度和光照的情況下,他們就會(huì )活躍起來(lái),如果流動(dòng)相里又加入了磷酸鹽一類(lèi)的添加劑,它們更是如虎添翼。所以,溶劑瓶要做的非常重要的工作就是勤換流動(dòng)相,常換常新。另外關(guān)于防止細菌滋生的另外一個(gè)辦法是在水中加入一定濃度的疊氮化鈉,不過(guò),這個(gè)東西又劇毒,又管制,不是很好弄到,而且風(fēng)險也很高,所以,在我看來(lái),還是直接換新的流動(dòng)相更方便。
1.2 水相要常換,那么有機相呢?總不用擔心細菌繁殖了吧?沒(méi)錯,有機相完全不用擔心,不過(guò)如果是裝乙腈的瓶子,要特別小心乙腈的“聚合”,在自然條件下尤其是事宜的光照條件下,乙腈分子就會(huì )和身邊的小伙伴手拉手搞起小團體,小團體還會(huì )慢慢壯大,直到大到能被眼睛看見(jiàn)了,瓶子里就會(huì )出現一些絮狀的沉淀物,這就是乙腈的“聚合”。為了防止聚合的出現,要特別注意裝乙腈最好用個(gè)茶色的溶劑瓶,避免陽(yáng)光直射,還有就是換乙腈的時(shí)候一定把瓶底剩下的倒掉了換新的。
1.3 說(shuō)完溶液,我們還得注意下瓶子自己,通常瓶子的瓶蓋上會(huì )有幾個(gè)小孔,是供流動(dòng)相管道通過(guò)的,不過(guò)不知道為什么要多開(kāi)幾個(gè)?我見(jiàn)到過(guò)有些使用者會(huì )把這個(gè)小孔堵起來(lái),這是防止有機溶劑揮發(fā)減小實(shí)驗室污染和防止灰塵進(jìn)入流動(dòng)相瓶子的好辦法,不過(guò),如果這些個(gè)小孔被徹底堵住,在加上瓶蓋也擰的很緊的情況下,可能會(huì )出現流動(dòng)相吸液不暢的情況,因為瓶子里徹底和大氣壓隔絕了!為了解決這個(gè)問(wèn)題,大家其實(shí)可以咨詢(xún)廠(chǎng)商去買(mǎi)一種叫做“安全瓶蓋”的東西,可以防止揮發(fā)和灰塵,還不用擔心徹底堵死空氣。
1.4 最后一個(gè),是溶劑瓶里的過(guò)濾頭,它的作用是為了防止溶液瓶中的顆粒雜質(zhì)進(jìn)入到儀器的流路系統中,過(guò)濾的孔徑是0.45um,材質(zhì)分為玻璃燒結石英和不銹鋼的,如果這個(gè)東西臟了的話(huà),也會(huì )造成流動(dòng)相吸液不暢,可以進(jìn)行清洗,玻璃材質(zhì)的通常是用稀硝酸泡,過(guò)夜;不銹鋼材質(zhì)的可以直接超聲清洗。
二、接下來(lái)就是脫氣了,脫氣的作用是為了除去流動(dòng)相中溶解的氣體,所以我們就得從氣體開(kāi)始說(shuō):
2.1 怎么才能讓脫氣機高效的運行,最好的辦法就是“幫它一把”,其實(shí)就是預先對流動(dòng)相進(jìn)行一下脫氣了,流動(dòng)相配好之后,現在超聲波清洗機里脫氣幾分鐘,能大幅度減少脫氣機的工作負擔,因為脫氣機的脫氣效率是一定的,如果溶液里溶解的氣體超過(guò)了脫氣機能處理的最大值(尤其是在高流速的情況下),氣體就除不干凈了,那時(shí)候就可能在混合的時(shí)候出現氣泡影響儀器壓力波動(dòng)和噪音了。
2.2 脫氣機除了怕脫不干凈之外,還怕堵,脫氣機會(huì )堵么?通常不會(huì ),不過(guò),在經(jīng)過(guò)一個(gè)長(cháng)假之后,就不好說(shuō)了,堵掉脫氣機的罪魁禍首,還是流動(dòng)相里的微生物,細菌藻類(lèi),如果他們跟著(zhù)流動(dòng)相停留在脫氣機里,過(guò)上幾天一個(gè)禮拜,很可能就發(fā)展成規模了,那樣脫氣機的管道里可能就布滿(mǎn)了“水藻”然后就堵住了,所以,脫氣機要特別注意的是,在長(cháng)時(shí)間不使用儀器的時(shí)候,比如國慶節假期,一定要把水相管路中的溶液都替換成甲醇,防止“長(cháng)草”,乙腈也是不推薦的,因為會(huì )“聚合”。
2.3 堵和漏是一對歡喜冤家,液相色譜上能堵的地方,也都有可能漏,脫氣機也不例外,通常漏液有兩種可能,一種是接頭松動(dòng),只要重新擰緊即可;另外一種情況就比較倒霉了,真空腔損壞,這個(gè)就要大修了,造成這種災難的通常都是流動(dòng)相流速超過(guò)了脫氣機能耐受的最大流速,通常這種情況是在purge的時(shí)候不小心超過(guò)了最大流速,或者是為了方便使用了注射器直接通過(guò)管路吸了流動(dòng)相,要小心操作。
三、跟著(zhù)流動(dòng)相的足跡,到了高壓泵,泵是液相色譜最核心的部件,通常也是最貴的一個(gè)部件,要小心使用:
3.1 很多情況下,泵的問(wèn)題反映在壓力上,壓力波動(dòng)又是最常見(jiàn)的一類(lèi)問(wèn)題,泵正常的壓力波動(dòng)通常會(huì )在2%以?xún)?,切平穩規律,不正常的波動(dòng)通常由于氣泡和鹽造成:如果流動(dòng)相中的氣泡沒(méi)有被脫氣機除掉而到了泵以后,那么就會(huì )造成壓力波動(dòng),通常我們可以通過(guò)重新purge流路和再次脫氣流動(dòng)相解決;由鹽造成的波動(dòng)主要是因為流動(dòng)相中加入了濃度較高的緩沖鹽,在含鹽流動(dòng)相與有機相混合的時(shí)候,鹽會(huì )有微小的析出,從而導致壓力異常波動(dòng),解決這類(lèi)問(wèn)題可以考慮適當的降低鹽濃度,或者使用甲醇取代乙腈有機相,如果由于種種原因一定要用到這種流動(dòng)相,可以考慮在有機相中加入一定比例的水,比如10~20然后適當提高梯度結束的終點(diǎn)。
3.2 在泵的維護里還有一個(gè)經(jīng)常會(huì )做的工作就是更換purge閥上的過(guò)濾白頭,其實(shí)難點(diǎn)不在更換這個(gè)白頭本身上,而是在于判斷什么時(shí)候該換,通常判斷的標準是純水5mL/min流速purge的時(shí)候,如果壓力超過(guò)10bar,要考慮更換。更換下來(lái)的白頭,也可以大概判斷儀器的使用狀況:如果白頭是白色的,好像不臟,但就是堵,那有可能是流動(dòng)相中的鹽有析出造成的,這臺儀器長(cháng)期忍受著(zhù)高鹽流動(dòng)相;如果換下來(lái)的是灰黑色的,這是最常見(jiàn)的狀況,這是由于泵頭密封墊的磨損造成的,如果出現頻繁更換白頭切更換下來(lái)的都是灰黑色的話(huà),提示儀器密封墊的磨損過(guò)快,可能要考慮升級柱塞桿清洗的設備;如果這個(gè)白頭換下來(lái)的顏色是黃色,綠色等怪異的顏色,那么,儀器該講講衛生了,這是流動(dòng)相里的微生物造成的。

3.3在泵的使用過(guò)程中,有時(shí)會(huì )遇到替換流動(dòng)相的情況,這中替換是指從反相溶劑替換到正相溶劑或者反過(guò)來(lái)替換的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程最重要的就是流動(dòng)相的兼容性,常用的正反相色譜溶劑是不互溶的,所以在替換中間,一定要用異丙醇徹底沖洗系統,保證管路里所有的原有溶劑都被異丙醇替換掉。
四、繼續走,就到了進(jìn)樣器,進(jìn)樣器分手動(dòng)和自動(dòng)兩大類(lèi),兩者雖然工作模式不同,但是使用的要點(diǎn)是基本一樣的:
4.1 自動(dòng)進(jìn)樣器最常見(jiàn)的問(wèn)題就是臟,用專(zhuān)業(yè)說(shuō)法叫交叉污染,交叉污染產(chǎn)生的原因很直接,樣品殘留在進(jìn)樣針內/外表面,并隨在下一次進(jìn)樣進(jìn)入色譜系統,要解決交叉污染,也很簡(jiǎn)單,就是洗,自動(dòng)進(jìn)樣器都會(huì )有洗針的功能,如果樣品濃度較高或者是吸附性比較強的樣品,一定要打開(kāi)此功能,由于儀器設計的原理,安捷倫的自動(dòng)進(jìn)樣器無(wú)需清洗進(jìn)樣針內壁;手動(dòng)進(jìn)樣器的話(huà),要注意手動(dòng)清洗針的內外表面。如果忘記打開(kāi)洗針功能,污染可能已經(jīng)殘留在了針座或流通閥上,這個(gè)時(shí)候要最這兩個(gè)部件清洗,需要按照儀器說(shuō)明書(shū)上的維護步驟拆下這兩個(gè)部件進(jìn)行超聲清洗。

4.2出現在自動(dòng)進(jìn)樣器上的另外一個(gè)問(wèn)題是峰面積重現性問(wèn)題。通常這是因為自動(dòng)進(jìn)樣器吸樣品的時(shí)候出現了問(wèn)題,首先觀(guān)察樣品的液面是不是足夠高,以保證進(jìn)樣器可以吸到;如果排除了這個(gè)問(wèn)題,就要看看自動(dòng)進(jìn)樣器的設置了,對于一些粘度大的樣品,要降低自動(dòng)進(jìn)樣器的吸取速度,這個(gè)可以在儀器設置中改變;當然,還有一些更罕見(jiàn)的問(wèn)題:樣品吸附在了樣品瓶上,這個(gè)時(shí)候可以考慮換一中材質(zhì)的樣品瓶;還有一類(lèi)情況,是由于樣品瓶的瓶蓋擰的太緊,導致瓶?jì)扰c空氣隔絕,使得吸樣不準確,這個(gè)時(shí)候可以考慮適當的把瓶蓋擰松一點(diǎn)。

五、柱溫箱,柱溫箱里有色譜柱,其實(shí)分離是發(fā)生在色譜柱上,柱溫箱本身設計到的維護和使用要點(diǎn)倒是沒(méi)有什么太多可說(shuō)。
個(gè)人認為柱溫箱其實(shí)是整個(gè)液相色譜系統里最皮實(shí)的一個(gè)部件,只要保證接頭擰好不漏,好像一萬(wàn)年也不會(huì )見(jiàn)到它出問(wèn)題,唯一需要注意的是安捷倫的柱溫箱會(huì )有兩個(gè)控溫區,左邊的區域上寫(xiě)著(zhù)3uL,右邊寫(xiě)著(zhù)6uL,表示這兩個(gè)溫區內的體積不一樣,通常,我們要使用3uL的那個(gè),以減小儀器的延遲和擴散。
六、檢測器。檢測器的種類(lèi)非常多,而且各有特性,在這里我們還是找大家最常用的紫外(VWD)/二極管陣列(DAD)檢測器來(lái)說(shuō)。這兩類(lèi)都是紫外類(lèi)的檢測器,雖然光路設計不同,但是本質(zhì)的原理都是相同的。
6.1 檢測里有個(gè)非常重要的部件是光源,俗稱(chēng)燈,燈是一個(gè)消耗品,就像家里的燈泡一樣,用一定程度就壞了。但是檢測器里的燈不能家里的電燈泡一樣點(diǎn)不亮了再換,因為放在檢測器里的燈是對發(fā)射能量有要求的,一旦能量衰減到一定程度,就會(huì )出現基線(xiàn)噪音變大,靈敏度降低等一系列影響使用的問(wèn)題。通常,燈的壽命是2000h,當到達這個(gè)時(shí)限的時(shí)候,我們就要特別關(guān)注燈的能量狀況,可以通過(guò)儀器維護軟件中自帶的“燈能量測試”這個(gè)測試來(lái)判斷,測試的結果會(huì )分別評估低中高三個(gè)波長(cháng)段的能量,一旦某個(gè)波長(cháng)段的結果顯示失敗,就表示要換燈了,通常首先出現失敗的都是低波長(cháng)段。

6.2 檢測器里另外的一個(gè)重要部件是檢測池,也叫流通池。很多時(shí)候,大家最關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題是檢測池被堵掉,因為檢測池通常不是很耐壓,所以一旦堵掉,很可能造成損壞。不過(guò)還好,檢測池通常不太容易被堵,原因是幾乎所有的顆粒雜質(zhì)都會(huì )被色譜柱攔下了,所以堵塞檢測器的東西基本都不是來(lái)自樣品的,很可能是后來(lái)“產(chǎn)生”的,比如含鹽流動(dòng)相殘留在了檢測池里導致鹽析出,或者是乙腈聚合在檢測池里,要不就是有些童鞋不太小心,不小心壓住了廢液管線(xiàn),那就自求多福吧?
6.3關(guān)于檢測池,有時(shí)候還會(huì )遇到一個(gè)小問(wèn)題,就是檢測池里的氣泡,氣泡是哪兒來(lái)的,可能是流動(dòng)相中溶解的氣體,也可能是儀器長(cháng)時(shí)間不使用檢測池干了導致的,體現在儀器的表現上,就是基線(xiàn)噪音某明其妙的變大,出現毛刺等等,這個(gè)時(shí)候,可以先觀(guān)察系統壓力,如果壓力平穩正常,可以判斷這個(gè)波動(dòng)應該不是由于泵造成的,那肯能就是由于檢測池里的氣泡造成的了,對付這個(gè)氣泡,沒(méi)有太好的辦法,只能用純甲醇慢慢沖,不過(guò)倒是有個(gè)小辦法可以防止,就是在檢測器的出口出用一小段細內徑的PEEK管憋上一點(diǎn)壓力可以很大程度的預防氣泡的產(chǎn)生,但是注意千萬(wàn)不要太長(cháng),有大概3~5厘米的長(cháng)度就夠了。
七、最后是廢液,其實(shí)廢液本身沒(méi)有任何可說(shuō),只要注意安全就好,一定要使用安全的溶劑瓶,還要有二次容器,我的實(shí)驗室就遇到過(guò)一次慘痛的教訓,廢液滿(mǎn)了溢出了瓶子,腐蝕了一塊地板!廢液不能隨意傾倒,最后一定要收集起來(lái),交給專(zhuān)門(mén)的危險廢物處理機構,集中進(jìn)行無(wú)害化處理,以保護我們美好的家園哦!
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