液相工作者接觸zui多的是流動相,流動相是造成液相色譜儀各種問題的zui主要源頭。 液相色譜儀zui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) “堵”的表現(xiàn)現(xiàn)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,zui主要原因就是流動相里有雜質(zhì),雜質(zhì)的主要來源就是**?! ?ldquo;堵”的原因之一:配制流動相時**污染?! 〗鉀Q它的方法很簡單,就是確保水的可靠性。有兩種方法: (1)zui理想的方式當(dāng)然是購買實驗室專用純水機,既方便又可靠,質(zhì)量也放心。*的缺點就是價格不菲。 (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(zhì)量足以應(yīng)付液相色譜的要求。先隨機抽取一支做一下**平板實驗,待菌落數(shù)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?! ?ldquo;堵”的原因之二:使用流動相時的**污染?! ×鲃酉鄤傞_始沒有長菌,在使用時卻產(chǎn)生了**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(xí)慣造成的?! ∨ezui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?! 膯渭儗嶒炐Ч麃碚f,后一種有明顯的優(yōu)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(fù)性**的實驗效果?! 〉?,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**(很多情況下不僅僅用純水作流動相,而是用緩沖鹽溶液,本身就是肥料,**長得更迅速),一旦有**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(chǎn)生致命的影響。因為液相色譜柱的堵塞是不可逆的?! ∷?,寧可犧牲小小的保留時間的重復(fù)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**總數(shù)實驗,在5%就基本可以**,在10%及以上就可以****了),這樣可以有效排除長**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(dāng)操作?! 〕R妴栴}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(chǎn)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(zhuǎn)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(yīng)當(dāng)注意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(jié)晶成塊并造成堵塞。這種情況不常見,但卻的確發(fā)生過。 “堵”的原因講了不少,截下來介紹查堵的方法?! ≡诎l(fā)生“堵”的現(xiàn)象后,就需要找出原因,主要是什么位置發(fā)生了“堵”。注意,絕大多數(shù)情況下,整個系統(tǒng)只會有一個地方發(fā)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(shù)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(fā)展變化判斷。至于柱的堵塞,可以通過換同樣規(guī)格的柱的壓力是否一致來判斷。 下面再談一下“漏”的問題。“漏”則分兩種:漏液和漏氣?! ∫? 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(nèi)部壓力很高,但外部卻能保證一滴不漏。如果某個部件發(fā)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(dāng)。 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(chǎn)的液相柱接頭也有很大區(qū)別。當(dāng)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?! 〖词故墙涌诒旧硎瞧ヅ涞?,但是如果操作不當(dāng)也會漏液,一種不當(dāng)就是力度把握不好,擰得太緊或太松;另一種不當(dāng)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(dāng) 如果是輸送泵漏液,zui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(xiàn)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(jié)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?! 〔贿^,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?! z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(dāng)高。但是并不是說**要馬上更換,還可以從實際實驗效果看能否湊合使用?! 《? 漏氣 漏液是從內(nèi)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(nèi)部形成了氣泡。下面按流路的方向逐個部件分析產(chǎn)生氣泡的原因和相應(yīng)解決方法?! ?1) 過濾頭 抽液時,在流路管中有不規(guī)則但持續(xù)的小氣泡產(chǎn)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(jīng)脫了氣,則要注意過濾頭的污染也會造成這種現(xiàn)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(jīng)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(fā)現(xiàn)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**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?! ∵@種情況對于輸送泵很危險,因為泵從設(shè)計來說是輸送液體而不是氣體,內(nèi)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(zhuǎn)的影響?! τ谶@種情況,要突出“預(yù)防為主”如:,液相色譜使用人員要相對固定和穩(wěn)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(yǎng)成良好的工作習(xí)慣很重要。 如果不慎出現(xiàn)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?! ?、 用一干凈的洗耳球的對準管路的平整切口?! ?、 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?,F(xiàn)象)?! ?、 開機,打開排液閥門,啟動輸送泵?! ?、等排液管中流出的溶液沒有氣泡時,再關(guān)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(yīng)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(nèi)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?! ∪绻麢z測器里有殘留氣泡,會有特征明顯的表現(xiàn)形式,就是在走基線時會時不時間隔出現(xiàn)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?! 〕艘陨线@些,我們還要注意一些問題,如下: 1、日常操作條件: 溫度:10—30℃; 相對濕度<80%; 是恒溫、恒濕,遠離高電干擾、高振動設(shè)備?! ?.泵的保養(yǎng): 1)使用流動相盡量要清潔; 2)進液處的沙芯過濾頭要經(jīng)常清洗; 3)流動相交換時要防止沉淀; 4)避免泵內(nèi)堵塞或有氣泡; 3.進樣器的保養(yǎng): 1)每次分析結(jié)束后,要反復(fù)沖洗進樣口,防止樣品的交叉污染; 4.柱的保養(yǎng): 1)柱子在**情況下不能碰撞、彎曲或強烈震動; 2)當(dāng)柱子和色譜儀聯(lián)結(jié)時,閥件或管路**要清洗干凈; 3)要注意流動相的脫氣; 4)避免使用高粘度的溶劑作為流動相; 5)進樣樣品要提純; 6)嚴格控制進樣量; 7)每天分析工作結(jié)束后,要清洗進樣閥中殘留的樣品; 8)每天分析測定結(jié)束后,都要用適當(dāng)?shù)娜軇﹣砬逑粗?; ?)若分析柱長期不使用,應(yīng)用適當(dāng)有機溶劑保存并封閉; 5.檢測器(UV)的保養(yǎng): 1)紫外燈的保養(yǎng):在分析前、柱平衡得差不多時,打開檢測器;在分析完成后,馬上關(guān)閉檢測器?! ?)樣品池要保養(yǎng)。
液相色譜儀的相關(guān)維護是怎樣的呢?
色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),結(jié)合色譜及質(zhì)譜的技術(shù),是目前分離和鑒定的***重要的分析方法之一。
其中液相色譜-質(zhì)譜儀應(yīng)用更為廣泛,液相色譜除了能分析一般的化合物,還能分析氣相色譜不能分析的強極性、熱不穩(wěn)定性、難揮發(fā)的化合物。
液相色譜質(zhì)譜儀由色譜儀、接口、質(zhì)譜儀、電子系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)六大部分組成,是一種高端的檢測儀器,儀器的良好工作狀態(tài)是檢測準確度的一個重要影響因子。
為了保證儀器有一個良好的狀態(tài),保證檢測結(jié)果的可靠性,需要正確合理的使用和維護儀器。
下面以質(zhì)譜儀為例,從儀器進樣系統(tǒng)、色譜柱系統(tǒng)、質(zhì)譜系統(tǒng)等各個系統(tǒng)的日常維護保養(yǎng)進行詳細闡述;
并對使用過程中容易遇到的問題進行分析,提出解決方法。
液相部分的維護
開機注意事項
要求使用220V單相交流電。如發(fā)生斷電,不管**原因造成的,首先關(guān)閉儀器面板左下角的開關(guān),等待供電恢復(fù)10分鐘以上再開啟電源,否則有可能燒毀電路板。
儀器運行時需提供純度>99%的氮氣作為噴霧與干燥氣,輸出壓力為0.6~0.7MPa。
實驗開始前先檢查液氮罐液體存量是否充足。
儀器開機時,確認電源已經(jīng)連接而且氣振閥處于關(guān)閉,打開儀器總電源,隨后將前面板左下方的電源按鍵按下,真空泵即開始工作。
大約2~3分鐘后,儀器內(nèi)置的系統(tǒng)啟動完畢,可以開啟Mass hunter軟件與儀器通訊。
等待四極桿溫度達到100℃,高真空達到4×10-5Torr之后,即可進行調(diào)諧或開始實驗。
在儀器開始抽真空時,請不要打開前級泵上的氣振閥,否則可能因為回油污染真空腔體內(nèi)部。
流動相的要求
每次開機前,保證超純水和流動相的新鮮,泵的各個管路不應(yīng)余留上次殘留的溶劑。
流動相需符合HPLC與LC-MS要求等級,流動相中盡量加易揮發(fā)的鹽,盡量不使用表面活性劑之類;
否則容易導(dǎo)致離子抑制,表面活性劑產(chǎn)生的加合物和離子簇會干擾質(zhì)譜數(shù)據(jù)。
如果遇到離子抑制,可以把樣品峰往后推或者改變提取方法,或者考慮用APCI源。
盡量不使用無揮發(fā)性的緩沖劑,例如,磷酸緩沖劑等,磷酸鹽及其他不揮發(fā)緩沖鹽在離子源會沉淀并堵塞毛細管等。
另外液質(zhì)不能承受過大流速。溶劑瓶避免陽光直射。
樣品的要求
保證樣品的清潔,進樣前盡量使用0.22m的濾膜濾過,避免樣品太臟而堵塞色譜柱或離子源的毛細管;
樣品溶劑必須是色譜純,應(yīng)該和流動相比例一致;進樣濃度不宜太高,因為太高濃度的樣品容易污染靈敏度高的儀器,進而影響檢驗結(jié)果。
由于液質(zhì)的流速較小(ESI一般為0.2mL/min),所以配置樣品的溶劑強度不能太大;
盡量小于起始比例,否則,會出現(xiàn)保留時間偏移、峰形扭曲等問題。
進樣系統(tǒng)的維護
對于液相色譜來說,無論是手動進樣還是自動進樣,都是使用六通閥進樣的。
進樣裝置要求:密封性好,死體積小,重復(fù)性好,保證**進樣,進樣時對色譜系統(tǒng)的壓力、流量影響小樣。
六通閥使用及維護注意事項:
①樣品溶液進樣前必須用0.45m濾膜過濾,以減少微粒對進樣閥的磨損。
②轉(zhuǎn)動閥芯時不能太慢,更不能停留在中間位置,否則流動相受阻,使泵內(nèi)壓力劇增;
甚至超過泵的限值壓力;再轉(zhuǎn)到進樣位時,過高的壓力將使柱頭損壞。
③為防止緩沖鹽和樣品殘留在進樣閥中,每次分析結(jié)束后應(yīng)沖洗進樣閥。
通??捎盟疀_洗,或先用能溶解樣品的溶劑沖洗,再用水沖洗。
注意:溶劑入口過濾芯為消耗品,尤其不可以使用超聲清洗,可以使用稀硝酸浸泡,然后用水沖洗至中性,以重復(fù)使用。
色譜柱系統(tǒng)的維護
在色譜操作過程中,需要注意下列問題:
①色譜柱的選擇會直接影響混合物中組分的分離,所以**要選用合適的色譜柱,在使用新柱前要在自己的液相色譜儀上進行性能測試,即使用色譜柱附帶的檢驗報告上測試條件和樣品來測定該色譜柱的柱效,并且在以后的使用中,應(yīng)時常對色譜柱進行測試。
②柱子在使用過程中,不能碰撞、彎曲或強烈震動;避免壓力和溫度的急劇變化,機械震動和溫度的突然變化都會影響柱內(nèi)的填充狀況;柱壓的突然升高或降低也會沖動柱內(nèi)填料,因此在調(diào)節(jié)流速時應(yīng)該緩慢進行。
③當(dāng)柱子和色譜儀聯(lián)結(jié)時,閥件或管路**要清洗干凈,樣品前處理對于柱子使用壽命影響甚大,進樣樣品要提純過濾并且嚴格控制進樣量,可以使用保護柱。
④注意色譜柱的pH值使用范圍,不能高溫下過長時間使用硅膠鍵和相;每天分析工作結(jié)束后,都要用適當(dāng)?shù)娜軇﹣砬逑粗印H舴治鲋L期不使用,應(yīng)用適當(dāng)有機溶劑保存并封閉。
質(zhì)譜部分的維護
質(zhì)譜部分的維護一般可以按照以下日程進行:
每天沖洗樣品通路、清潔噴霧式;每周檢查粗真空泵油的液面;更換粗真空泵油,檢查軟管、軟線和電纜;
清空排污瓶可以每半年進行一次;另外在日常的試驗中,根據(jù)試驗需要清潔機殼,更換噴霧針,清潔或更換整個毛細管、分離器及透鏡。
重要的是每天沖洗系統(tǒng)和清潔噴霧室。毛細管和**級錐孔要盡可能潔凈。
6個月更換機械泵油,需要時更換電子倍增器。
錐孔的清潔維護
定期清洗**錐孔,一般兩周清洗一次,若進樣數(shù)量較大,則盡量一周清洗一次,根據(jù)樣品數(shù)量多少及時清洗。
清洗時將離子源溫度降到室溫,注意關(guān)閉阻斷閥,旋開固定錐孔的兩個螺絲,取下錐孔滴甲酸數(shù)滴,浸潤幾分鐘,在甲醇:
水為50:50溶劑中超聲清洗15分鐘,切記:避免手觸碰到錐孔尖以免影響靈敏度。
長期進行**錐孔的清洗,可相應(yīng)減少較為復(fù)雜的二級錐孔、六級桿等的清洗,這些清洗相對復(fù)雜;
在進行相關(guān)部件清洗時避免用棉花等擦拭關(guān)鍵部位,避免殘留的毛絨纖維干擾儀器的靈敏度。
粗真空泵的維護
真空泵包括需油的回轉(zhuǎn)泵及無油的渦旋泵,真空泵需注意觀察潤滑油是否出現(xiàn)渾濁或缺油的情況,及時更換潤滑油。
泵的油面宜在2/3處,泵長期運作時每周需要擰開灰色震氣閥按鈕進行半小時震氣,使油內(nèi)的雜物排出,油霧過濾器中的油放回到泵中;
然后再擰緊該旋鈕,如果發(fā)現(xiàn)油的顏色變深或液面降至1/2以下,需及時更換并保存更換記錄,注意專油專用;
無油渦旋泵,也需定期維護,一般半年到一年時更換葉端密封,每天需要震氣。
其他附屬設(shè)備維護
①每天實驗完成之后,使用1:1異丙醇—水溶液清洗或擦洗離子源。注意清洗離子源時請勿將溶液噴入毛細管入口。
②當(dāng)電噴霧噴針被堵塞,針尖破損或觀察到偏離軸的噴射時,就需要更換或調(diào)整。
③檢查毛細管,鉑金涂層變透明時需要更換,注意檢查毛細管時需要放真空,毛細管兩端的鉑金涂層不能用砂紙打磨。
④數(shù)據(jù)系統(tǒng),需定期備份硬盤數(shù)據(jù),進行歸類整理。定期重新啟動機器,將內(nèi)存區(qū)域?qū)腴W存,保證數(shù)據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
質(zhì)譜儀的校準工作,一般宜6個月校準一次。注意短時間內(nèi)溫度的急劇變化,其會影響質(zhì)量軸的偏離。
常見色譜故障
壓力過高
壓力過高的原因有很多,但總體來講就是一個原因,管路堵塞。
所以當(dāng)出現(xiàn)壓力高時候就要分段來檢查哪一段發(fā)生堵塞,檢查柱子進口過濾芯是否被污染;
PURGE閥過濾芯是否被污染或色譜柱被污染,檢查管路,尤其是針座毛細管,檢查進樣器旋轉(zhuǎn)密封閥或者進樣針及針座有否堵塞。
壓力過低
壓力過低總體來講一個原因就是漏液問題,可能是管路泄露或者泵頭密封墊老化;
主動閥、四元出口閥或單向出口閥失靈,另外還要考慮是否色譜柱失效造成固定相流失、溶劑或者流速的改變等因素。
注意壓力傳感器之前的某些部件地方堵塞也會造成壓力過低。
壓力波動
液相泵的壓力波動可以從ripple值看出,1200/1260一般ripple值小于2%。
如果液相泵的壓力不穩(wěn)定,會影響質(zhì)譜TIC基線的穩(wěn)定,并呈規(guī)律性變化。造成壓力波動***常見的原因就是泵內(nèi)有氣泡。
綜上所述,使用液相色譜-質(zhì)譜儀聯(lián)用儀器的工作人員,在熟練掌握儀器操作基礎(chǔ)上;
應(yīng)了解各個組成部分的性能,在日常使用中累積經(jīng)驗,從小處著手做好日常維護保養(yǎng)工作。
如此,才能保證儀器的良好狀態(tài),很大程度降低使用維護成本;
確保分析結(jié)果的準確可靠性,并能降低儀器耗損率,延長使用壽命。