HPLC常见故障排除及维护课件.ppt

1、第一部分：色谱仪常见故障分析及排除色谱仪常见故障分析及排除LC-100液相系统示意图友情提示：保持良好的色谱柱使用习惯友情提示：保持良好的色谱柱使用习惯l使用新鲜的水溶液，并考虑使用生物稳定剂（如叠氮化钠）l储存色谱柱时，应冲净缓冲盐，并用有机溶剂保护色谱柱（乙腈）l避免外力损伤色谱柱：弯曲、跌落或将接头拧的过紧l完全润湿在运输中变干的色谱柱l对含有保留性较强的杂质组分的样品要进行预处理l定期用强极性的溶剂清洗色谱柱l 清除柱填料的局限性l了解溶剂对样品的溶解性及分离的影响l pHl 温度l 化学兼容性l在使用前过滤溶剂友情警示：友情警示：使用缓冲液的注意事项使用缓冲液的注意事项 缓冲液可以提

2、供离子平衡的反离子，并使流动相保持一定的离子缓冲液可以提供离子平衡的反离子，并使流动相保持一定的离子强度和强度和pHpH值，减少拖尾。但是使用缓冲液要注意几点：值，减少拖尾。但是使用缓冲液要注意几点：1 1、避免使用盐酸盐，盐酸盐对钢质有腐蚀作用。、避免使用盐酸盐，盐酸盐对钢质有腐蚀作用。2 2、缓冲液最好要现配现用，往往缓冲液是良好的菌类培养液，隔、缓冲液最好要现配现用，往往缓冲液是良好的菌类培养液，隔天或放置长时间实验时会有很多怪现象发生。天或放置长时间实验时会有很多怪现象发生。3 3、实验后不可用有机溶剂直接过度，有机溶剂会处使盐类析出，、实验后不可用有机溶剂直接过度，有机溶剂会处使盐类

3、析出，造成液路或色谱柱堵塞，可用造成液路或色谱柱堵塞，可用9595：5 5的水甲醇冲洗。的水甲醇冲洗。4 4、使用缓冲液要及时掌握、使用缓冲液要及时掌握pHpH范围，做到胸中有数。范围，做到胸中有数。5 5、清洗液路和柱子时，有温控可加热到、清洗液路和柱子时，有温控可加热到3030摄氏度易于冲洗。摄氏度易于冲洗。6 6、长时间用缓冲溶液要注意观察接头处有无析出，若有白色盐类、长时间用缓冲溶液要注意观察接头处有无析出，若有白色盐类析出，可考虑一定周期用析出，可考虑一定周期用10%10%硝酸冲洗一下液路（拆下柱子，走硝酸冲洗一下液路（拆下柱子，走30ml,30ml,再用再用5 5倍水冲洗）可以避免

4、液路的堵塞。倍水冲洗）可以避免液路的堵塞。7 7、选择缓冲液要用可靠的试剂，避免不纯的盐类造成不必要的麻、选择缓冲液要用可靠的试剂，避免不纯的盐类造成不必要的麻烦。烦。LC-P100LC-P100高压恒流泵高压恒流泵泵 头泵腔体吸入阀导通活塞向后运动泵 座宝石活塞杆密封圈排出阀关闭液流方向泵的工作原理：泵的工作原理：吸液过程吸液过程泵 头泵腔体吸入阀关闭活塞向前运动泵 座宝石活塞杆密封圈排出阀导通液流方向泵的工作原理：泵的工作原理：排液过程排液过程柱塞杆密封圈出口单向阀进口单向阀泵头泵 头吸入阀宝石吸入阀宝石球与球坐粘球与球坐粘连，吸入阀连，吸入阀不能导通不能导通活塞向后运动泵 座排出阀关闭液

5、流方向 泵吸液过程有故障情况：泵吸液过程有故障情况：吸入阀宝石球粘连吸入阀宝石球粘连泵腔体内泵腔体内没有液体没有液体流入流入宝石活塞杆密封圈排出阀导通泵 座宝石活塞杆密封圈吸入阀宝石吸入阀宝石球与球座之球与球座之间有杂质，间有杂质，液体反向泄液体反向泄漏漏液流方向 泵排液过程有故障情况：泵排液过程有故障情况：宝石球与球座之间有杂质宝石球与球座之间有杂质反向泄漏反向泄漏液流方向液流方向反向漏液方向反向漏液方向活塞向前运动宝石球宝石球不能向不能向上运动上运动液流方向（正向）液流方向（正向）无液流流出无液流流出u 宝石球与球座粘连宝石球与球座粘连 不能向上运动不能向上运动u 使正向流动的液流使正向流

6、动的液流 宝石球与球坐粘连宝石球与球坐粘连 单向阀有故障情况：单向阀有故障情况：不能通过不能通过接触面接触面处有杂处有杂质质u 宝石球与球座之间宝石球与球座之间u 宝石球与球座不能宝石球与球座不能u 形成了液体的反向形成了液体的反向 宝石球与球座之间有杂质宝石球与球座之间有杂质 单向阀有故障情况：单向阀有故障情况：液流方向（反向）液流方向（反向）紧密接触紧密接触有杂质有杂质泄漏泄漏如何减少单向阀的故障如何减少单向阀的故障流动相一定要用流动相一定要用0.45mm的滤膜过滤。的滤膜过滤。避免使泵长期不工作，使流动相干枯。避免使泵长期不工作，使流动相干枯。避免使用高粘度的流动相。避免使用高粘度的流动

7、相。使用带缓冲盐的流动相后，一定要充分清洗。使用带缓冲盐的流动相后，一定要充分清洗。定期对流动相过滤头进行清洗。定期对流动相过滤头进行清洗。吸入单向阀故障的排除吸入单向阀故障的排除单向阀的故障现象，极大多数出现在吸单向阀的故障现象，极大多数出现在吸入单向阀上。可以将吸入单向阀从泵头入单向阀上。可以将吸入单向阀从泵头上拆下，接上专用针头，用蒸馏水冲洗上拆下，接上专用针头，用蒸馏水冲洗即可（冲水时注意手指要按住吸入阀头即可（冲水时注意手指要按住吸入阀头部白色垫圈，防止内部零件冲出）。部白色垫圈，防止内部零件冲出）。泵 头吸入阀关闭泵 座宝石活塞杆密封圈排出阀导通液流方向液流方向（压力下降）（压力下

8、降）密封圈泄漏产生的故障现象：密封圈泄漏产生的故障现象：密封圈与宝石杆之密封圈与宝石杆之间存在间隙，导致间存在间隙，导致漏液和压力下降漏液和压力下降泵腔体活塞向前运动如何减少密封圈的磨损如何减少密封圈的磨损要用优质的流动相。色谱柱的压力不要太高。即不要使用受污染、老化的色谱柱。使用带缓冲盐的流动相后一定要用纯水充分清洗。避免使用高粘度的流动相。避免在没有流动相时运行泵（建议：在泵进行检测工作时设定最小压力）。右泵头左泵头压力传感器废液X详情请参考Rheodyne公司网站：废液输出流动相输入高压恒流泵高压恒流泵色谱柱高压恒流输出液晶显示器键 盘主主 机机 板板串行接口板USB接口RS232接口R

9、S485接口样品注入氘灯电源氘 灯透 镜反光镜组件流通池光敏二极管与前置放大器样品输出紫外检测器紫外检测器进样器定量环光 栅模拟信号输出XX流通池体积流通池体积:8L 光程光程:8mm正品密封圈非正品密封圈第二部分：色谱柱常见故障诊断及维护1.常见问题常见问题 基线噪音基线噪音可能的原因：可能的原因：流动池脏检测器灯有问题如果是周期性的，则起源于泵的脉冲温度对检测器的影响气泡经过检测器Time(min.)基线漂移基线漂移 梯度洗脱 温度不稳定(示差检测器）流动相中有污染物 柱中的流动相没有平衡 体系中有污染物流出可能的原因：可能的原因：鬼鬼 峰峰 鬼峰即使不进样也会出现的峰20%-100%Me

10、OH没有进样601530150371517问题1-流动相脏问题2-样品过量(也可能是回收率太差)峰峰 型型双 峰柱 塌 陷正 常 峰 双 峰柱中有死体积 过滤片部分堵塞只有一个双峰组分的共洗脱可能原因：可能原因：样品与溶剂不匹配峰峰 型型所有的峰都展宽柱效降低柱死体积大进样量/质量高粘度流动相 部分峰展宽 前次进样后流出的组分 大分子量样品蛋白或聚合物 峰展宽样品与流动相不匹配峰峰 型型拖尾峰对称性 1.2NormalTailingNormalTailing原因：原因：部分峰拖尾二次保留效应残留硅醇基的反应小峰紧跟在大峰的后面流出柱头有污染金属所有峰拖尾额外的柱效应柱损坏不适当的样品量/溶剂峰

11、峰 型型正常峰伸舌峰前伸峰不对称性 强有机溶剂)通常最有效l低 pH 流动相,如 0.1%TFA or 0.01M H3PO4,也是有效的l升高温度（60-80）l6M盐酸胍、异硫氰酸胍、尿素等溶液可用于清除蛋白质的沉积。lXDB,有机聚合物等填料可使用高pH 水溶液/有机溶液，如：0.01M NaOH 50%异丙醇/水溶液，硅胶基质应尽量减少接触时间(15-30 min)。色谱柱的修复和再生色谱柱的修复和再生 化学变化化学变化-2Example:4.6 mm ID x 15 cm Zorbax 300SB-C18Flow rate:1 mL/min;Temp:80A:0.1%TFA in w

12、ater B:0.1%TFA in acetonitrile100%A for 30 min.;0-100%B over 30 min.;Hold 100%B for 30 min.,Return to 100%A in 5 min.Repeat 3 times.总总 结结 如果使用时加以注意，大部分的液相色谱柱的问题是可以预防的-流动相必须是互溶的，无颗粒-使用保护柱和在线过滤器，并定期更换-使用恰当的样品制备方法-使用恰当的色谱柱清洗程序-不同类型的色谱柱，请选择不同的操作条件 (如：SB:pH 1-6,XDB:pH 3-11)-保存柱反压及重要的色谱参数的记录(如：R,N,As,k)-色

13、谱柱需保存在有机溶剂中(乙腈)关于保留时间漂移的专题讨论保留时间不重现保留时间不重现保留时间不重现有两种不同的情况：保留时间不重现有两种不同的情况：1、保留时间漂移：保留时间仅沿单方向发生、保留时间漂移：保留时间仅沿单方向发生变化。变化。2、保留时间波动：保留时间无固定规律的波、保留时间波动：保留时间无固定规律的波动。动。保留时间不重现的原因分析保留时间不重现的原因分析将上述两种情况区分开来对找到问题的原因将上述两种情况区分开来对找到问题的原因往往很有帮助。往往很有帮助。保留时间的漂移往往由柱老化引起；而柱老保留时间的漂移往往由柱老化引起；而柱老化不可能引起保留时间的无规律波动。化不可能引起保

14、留时间的无规律波动。事实上，保留时间漂移的多半原因是不同机事实上，保留时间漂移的多半原因是不同机理的色谱柱老化理的色谱柱老化，如固定相流失（例如通过，如固定相流失（例如通过水解），色谱柱污染（由样品或流动相所致）水解），色谱柱污染（由样品或流动相所致）等。等。保留时间不重现的因素保留时间不重现的因素保留时间漂移的几种最常见的原因如下：保留时间漂移的几种最常见的原因如下：一一、色谱柱的平衡、色谱柱的平衡二二、固定相稳定性、固定相稳定性三三、色谱柱污染、色谱柱污染四四、流动相的组成、流动相的组成五五、疏水坍塌、疏水坍塌保留时间不重现的因素与排除保留时间不重现的因素与排除 一、色谱柱的平衡一、色谱柱

15、的平衡如果我们观察到保留时间漂移，首先应考虑色谱柱如果我们观察到保留时间漂移，首先应考虑色谱柱是否已用流动相完全平衡。通常平衡需要是否已用流动相完全平衡。通常平衡需要10-20个个柱体积的流动相，但如果在流动相中加入少量添加柱体积的流动相，但如果在流动相中加入少量添加剂（如离子对试剂）则需要相当长的时间来平衡色剂（如离子对试剂）则需要相当长的时间来平衡色谱柱。谱柱。流动相污染也可能是原因之一。溶于流动相中的少流动相污染也可能是原因之一。溶于流动相中的少量污染物可能慢慢富集到色谱柱上，从而造成保留量污染物可能慢慢富集到色谱柱上，从而造成保留时间的漂移。时间的漂移。应注意：水是很容易污染的流动相成

16、应注意：水是很容易污染的流动相成分。分。保留时间不重现的因素与排除保留时间不重现的因素与排除 二二、固定相稳定性、固定相稳定性固定相的稳定性都是有限的，即使在推荐的固定相的稳定性都是有限的，即使在推荐的pH范范围内使用，固定相也会慢慢水解。例：硅胶基质围内使用，固定相也会慢慢水解。例：硅胶基质在在pH4时水解稳定性最好。时水解稳定性最好。水解速度与流动相类型和配体有关。双官能团配水解速度与流动相类型和配体有关。双官能团配体和三官能团配体比单官能团配体的键合相要稳体和三官能团配体比单官能团配体的键合相要稳定；长链键合相要比短链键合相稳定；烷基键合定；长链键合相要比短链键合相稳定；烷基键合相比氰基

17、键合相稳定的多。相比氰基键合相稳定的多。如经常清洗色谱柱会加速色谱柱固定相的水解。如经常清洗色谱柱会加速色谱柱固定相的水解。其他硅胶基质键合相在水溶液环境中也可以发生其他硅胶基质键合相在水溶液环境中也可以发生水解，如氨基键合相等。水解，如氨基键合相等。保留时间不重现的因素与排除保留时间不重现的因素与排除 三三、色谱柱污染、色谱柱污染保留时间漂移的另一个常见原因是色谱柱污染。保留时间漂移的另一个常见原因是色谱柱污染。HPLC色谱柱是非常有效的吸附性过滤器，它可以过滤并色谱柱是非常有效的吸附性过滤器，它可以过滤并吸附流动相携带的任何物质。污染源可以是：流动相本身，吸附流动相携带的任何物质。污染源可

18、以是：流动相本身，流动相容器，连接管、泵、进样器、仪器密封垫以及样品流动相容器，连接管、泵、进样器、仪器密封垫以及样品等。通常通过实验可判断污染的来源。等。通常通过实验可判断污染的来源。样品中如果存在色谱柱上保留很强的组分，就可能是使保样品中如果存在色谱柱上保留很强的组分，就可能是使保留时间漂移的潜在根源。这些根源通常是样品基质。如：留时间漂移的潜在根源。这些根源通常是样品基质。如：配药中的赋形剂，生化样品（如血清）中的蛋白及类脂类配药中的赋形剂，生化样品（如血清）中的蛋白及类脂类化合物，食品样品中的淀粉，环境水样中的腐殖酸等。化合物，食品样品中的淀粉，环境水样中的腐殖酸等。保留时间不重现的因

19、素与排除保留时间不重现的因素与排除通常样品中的强保留组分具有较高的分子通常样品中的强保留组分具有较高的分子量，在此情况下，保留时间漂移的同时或量，在此情况下，保留时间漂移的同时或其后会有反压的增加。可以通过使用固相其后会有反压的增加。可以通过使用固相提取（提取（SPE）等样品前处理方法来去除样）等样品前处理方法来去除样品基质的影响。品基质的影响。避免色谱柱污染最简单的方法是防患于未避免色谱柱污染最简单的方法是防患于未然。然。保留时间不重现的因素与排除保留时间不重现的因素与排除相比之下，找到问题的所在并设计有效的清相比之下，找到问题的所在并设计有效的清洗步骤以去除污染物要困难的多。通常使用洗步骤

20、以去除污染物要困难的多。通常使用在给定色谱条件下的强溶剂，但并非所有污在给定色谱条件下的强溶剂，但并非所有污染物都可以在流动相中溶解。如染物都可以在流动相中溶解。如THF可去除可去除反相色谱柱中的许多污染物，但蛋白在反相色谱柱中的许多污染物，但蛋白在THF中就不能溶解。中就不能溶解。DMSO常常用于去除反相色常常用于去除反相色谱柱中的蛋白。谱柱中的蛋白。使用保护柱是个非常有效的方法。使用保护柱是个非常有效的方法。反冲色谱反冲色谱柱仅是不得已时采用的办法。柱仅是不得已时采用的办法。保留时间不重现的因素与排除保留时间不重现的因素与排除四四、流动相的组成、流动相的组成流动相组成的缓慢变化也是保留时间

21、漂移的流动相组成的缓慢变化也是保留时间漂移的常见原因。如流动相中易挥发组分的挥发及常见原因。如流动相中易挥发组分的挥发及循环使用流动相等。循环使用流动相等。保留时间不重现的因素与排除保留时间不重现的因素与排除五五、疏水坍塌、疏水坍塌当小孔径、端基封口良好的反相填料色谱当小孔径、端基封口良好的反相填料色谱柱使用接近柱使用接近100%的水为流动相时，有时的水为流动相时，有时会发生分离突然丧失及被分析物质保留明会发生分离突然丧失及被分析物质保留明显降低或完全不保留的现象，这就是疏水显降低或完全不保留的现象，这就是疏水坍塌。此现象是由流动相不浸润固定相表坍塌。此现象是由流动相不浸润固定相表面而致。挽救

22、的办法实现用含大量有机组面而致。挽救的办法实现用含大量有机组分的流动相浸润固定相，再用高水含量的分的流动相浸润固定相，再用高水含量的流动相进行平衡。流动相进行平衡。保留时间不重现的因素与排除保留时间不重现的因素与排除色谱柱长期储存也会发生此现象。色谱柱长期储存也会发生此现象。使用内嵌极性基团的反相色谱柱，如使用内嵌极性基团的反相色谱柱，如 Waters SymmetryShield RP色谱柱或非端基封口的色色谱柱或非端基封口的色谱柱，如谱柱，如Waters Resolve色谱柱也可避免发生色谱柱也可避免发生坍塌。坍塌。第八版第七版第六版第五版第四版第三版第二版第一版WSY2006.06.10版 本改 编 者日 期备 注