實驗室高效液相色譜儀的管理與使用維護探討

摘 要：高效液相色譜儀的使用與管理能力是保證檢測結果準確，并延長設備使用壽命的有力措施。本文從高效液相色譜儀主要部件的分析入手，重點探討了該設備在使用時的注意事項及日常維護措施，對于從事高效液相色譜儀使用與維護管理的工作人員具有重要的指導意義。

關鍵詞：實驗室;高效液相色譜儀;管理;維護

開展實驗室內(nèi)的高效液相色譜儀管理與維護工作，目的在于延長設備的使用壽命，穩(wěn)定設備檢測結果，同時取得較好的色譜分離效果。現(xiàn)階段常用的液相色譜儀種類較多，但其原理大致相同，管理和使用方法也有類似之處，本文結合筆者所在實驗室液相色譜儀的管理和使用經(jīng)驗，詳細介紹了在該儀器使用及維護過程中的注意事項，對于提升該種設備的管理維護能力具有積極意義。

1 高效液相色譜儀主要部件分析

1.1 輸液系統(tǒng)

通常情況下，實驗室配備的高效液相色譜儀所用的輸液系統(tǒng)包括三個主要部分，分別是高壓輸液泵、在線脫氣裝置和梯度洗脫裝置。具體來看，高壓輸液泵依據(jù)壓力控制方式的不同可分為恒流泵和恒壓泵，依據(jù)內(nèi)部機械結構的不同可分為螺旋注射泵、液壓隔膜泵、往復柱塞泵、氣動放大泵四類。在線脫氣裝置能夠在流動相進入柱體之前將其中的氣泡排除。實驗室配置的高效液相色譜儀使用的色譜柱填料，通常顆粒尺寸較小，流動相在小顆粒組成的色譜柱中流動，受到很大的流動阻力，需要使用高壓輸液泵才能將流動相輸送至色譜柱中。

1.2 進樣器

進樣器在高效液相色譜儀中的主要作用是將需要分析的樣品送至色譜柱一端，通常可分為自動進樣和手工進樣兩種工作方式，如使用手動進樣方式，通常需結合20～16μL的定量杯使用。

1.3 色譜柱

使用高效液相色譜儀開展檢測活動，其中的流動相大部分為液體，流動相的檢測和分離工作需要借助于固定相實現(xiàn)。通常使用的正相色譜柱和反相色譜柱是依據(jù)分離模式的不同劃分的。

1.4 檢測器

檢測器在高效液相色譜儀中的主要作用是將檢測樣品的化學、物理特征轉變?yōu)殡娦盘枺栌煽梢詼y量和表征的電信號，反映樣品的特征參數(shù)。最終得到的檢測數(shù)據(jù)為色譜圖，分析人員通過對色譜圖的分析，確定峰形和特征峰數(shù)值，判斷和標識檢測物質(zhì)，完成定性分析和定量分析。

2 實驗室高效液相色譜儀使用的注意事項

2.1 注重使用的環(huán)境

在高效液相色譜儀檢測過程中，為了有效避免光線直射，給檢測造成的影響，顯示裝置應側向光線，同時實驗室內(nèi)需加掛窗簾，以便快速地調(diào)節(jié)室內(nèi)的光照強度。在液相色譜儀使用過程中應保持良好的通風，排出室內(nèi)的有害氣體，保證空氣清新，通常可使用強制通風和自然通風兩種方式，自然通風主要是利用內(nèi)外氣壓和門窗開展通風作業(yè)，強制通風則是利用排風扇和排風柜完成通風。此外，良好的室內(nèi)環(huán)境和適宜的溫度可為高效液相色譜儀的工作提供支撐，有利于高效液相色譜儀穩(wěn)定性能，保持正常運行，通常情況下高效液相色譜儀適宜的工作溫度為20～30℃，溫度變化幅度最好應控制在2～3℃以內(nèi)，避免出現(xiàn)溫度的劇烈波動。尤其應注意的是在夏季和冬季，應做好保溫工作。高效液相色譜儀在使用過程中，環(huán)境相對濕度應控制在60%以內(nèi)。

2.2 色譜柱的保護柱和柱效

在更換高效液相色譜儀色譜柱之前，應仔細閱讀色譜柱的使用說明和注意事項，并開展柱效的相應測試工作。另一方面，為保證高效液相色譜儀的測試精度，應定期對柱效進行檢測，并保存更換的新色譜柱的色譜圖，注明新色譜柱使用注意事項和使用條件。工作人員應定期檢測色譜帶。針對對外提供在線檢測服務的高效液相色譜儀，應對檢測設備提供足夠的物理保護和化學保護，通常采用安裝在線過濾器和保護柱的方式。高效液相色譜儀柱體的保住主要是通過保護柱完成的，在避免化學污染方面作用顯著，但是也存在明顯的不足，突出表現(xiàn)在保護柱在起作用的過程中，會影響柱效，該問題在微柱使用時更為突出，普通的自動填料保護柱常會產(chǎn)生較大的檢測偏差。

2.3 紫外檢測器使用注意事項

紫外檢測器的使用壽命與使用次數(shù)相關，為有效延長紫外檢測器的使用時間，平時應盡可能降低氖燈的使用次數(shù)，在柱平衡進行50%以上后，打開檢測光源，也可在流通池中溶液連續(xù)流動5～7分鐘后，打開光源。同時應在檢測分析完成之后立刻關閉檢測光源。在日常管理和清潔工作中，應做好地面的洗塵工作和檢測器周圍環(huán)境的清潔工作，防止檢測器因吸附大量的灰塵導致性能下降。如果發(fā)現(xiàn)檢測器由于內(nèi)部氣泡的出現(xiàn)而產(chǎn)生了檢測干擾，則應進行相應的定量分析，同時確保流動相脫氣充分。現(xiàn)階段的高效液相色譜儀通常帶有自動檢測氣泡的功能，如發(fā)現(xiàn)流動相中含有氣泡，會進行自檢和校正，并發(fā)出提醒。

2.4 樣品處理

需測定的樣品應在流動相中容易溶解，難以溶解的樣品，可能會在檢測過程中結晶析出，導致測量不準確或者造成色譜柱的堵塞。除此之外，應注意樣品中避免強酸、強堿和鹽類物質(zhì)的存在，可使用預處理柱除去其中的極性較強物質(zhì)和不可逆吸附雜質(zhì)。

2.5 做好使用后的清潔工作

高效液相色譜儀在使用之后應進行相應的清潔工作，具體包括以下幾方面：（1）色譜柱的清洗。在使用高效液相色譜儀之前，應對需檢測的樣品進行充分的了解，并使用針對該樣品洗脫能力較強的流動相來完成清洗工作。每一種特定的色譜柱，對應的清洗方法略有不同，應在清洗之前認真閱讀清洗說明。如使用硅膠柱進行檢測和分析，則應先使用甲醇清洗附著在柱體上的極性雜質(zhì)，在此基礎上使用正庚烷和二氯甲烷進行活化，最后應使用甲醇、氯仿、甲醇、水依次完成最終的清洗。（2）重視密封圈的清洗工作。高效液相色譜儀使用之后，應對輸液泵密封圈進行清洗，密封圈處是非揮發(fā)性緩沖劑殘留較多的地方。在設備關機之后，殘留在此處的溶劑仍有繼續(xù)揮發(fā)的可能，并在泵體內(nèi)表面形成沉積物和附著物，導致密封圈處的磨損，影響后續(xù)的使用。通常情況下，對于泵密封圈處的清洗，可在泵體后端的清洗口注入純水，直至液體清澈，無固相產(chǎn)生，則清洗工作完成。

3 高效液相色譜儀日常維護注意事項分析

3.1 高效液相色譜儀開機與關機

檢測人員在確定檢測環(huán)境滿足儀器要求后，應首先打開穩(wěn)壓器，然后依次開啟高壓輸液泵、柱溫箱和檢測器，最后，上述設備開始自檢過程。自檢過程無異常情況，才能打開連接設備的電腦，啟動檢測軟件開始測試工作。檢測工作完成后，上述設備的關閉順序與開啟順序正好相反。

3.2 高效液相色譜儀流動相使用要求

在高效液相色譜儀檢測中，通常使用低沸點的有機溶劑或者緩沖溶液作為流動相，為了保證高效液相色譜儀的檢測精度和使用壽命，檢測過程中使用的流動相應是色譜純級以上等級的，并在完成雜質(zhì)過濾、氣泡排除工作之后，封存于潔凈的流動相貯存瓶中。在此基礎上分析流動相的物理性能，（1）流動相應具備足夠的溶解能力，高溶解能力有助于提升檢測精密度。（2）同時要求流動相黏度較小，具備較為適宜的柱壓降范圍。（3）流動相沸點足夠低，能夠滿足樣品制備和分離的要求。（4）在進行流動相過濾工作時，建議使用045μm的水溶性濾膜完成過濾工作，有效去除其中的雜質(zhì)和微粒。（5）流動項的脫氣要求。只有完成脫氣作業(yè)后才可將流動相用于高效液相色譜儀的檢測中，含有氣泡的流相容易在檢測過程中對基線穩(wěn)定性和泵的工作造成不利影響。（6）在使用堿液或酸性溶劑調(diào)節(jié)流動相的酸堿值時，應保持ph值范圍在2～7.5之間，同時調(diào)節(jié)用的水需為去離子水，配制時間不得超過兩天。（7）裝載流動相使用的容器不得封死，避免內(nèi)外壓差不同導致流動性體系內(nèi)部發(fā)生變化，同時應注意流動項的裝載流動速度應保持在3.0ml/min以內(nèi)。（8）為有效保護液相色譜儀，嚴禁使用氯仿、亞甲基氯和甲苯等溶劑;另一方面，為避免對于密封塞造成損壞，在使用乙醚、甲基環(huán)乙胺等物質(zhì)時，應格外慎重。

結合實驗研究認為，以下的脫氣方法具有較好的使用效果，首先是在線真空脫氣法，該方法將真空脫氣裝置連接到儲液系統(tǒng)上，并結合膜過濾器在流動相進入輸液泵之前完成脫氣。在多元溶劑體系中使用該種方法，能取得最佳的使用效果。其次，使用超聲脫氣法。超聲脫氣法的原理在于將待檢測的流動相置于水浴中，并通過超聲波作用，達到脫氣的效果。最后，抽真空脫氣法是在微型真空泵的作用下，去除流動相中的氣體。通常情況下壓降需要接近0.05～008MPa，去除流動相中的所有可溶氣。但是應該注意到抽真空的過程會造成混合溶劑體系發(fā)生變化，這就要求使用多元溶劑體系的流動相應在完成脫氣，之后進行混合，保證混合之后的體系不發(fā)生明顯變化。

3.3 泵的維護

如果檢測的流動相中含有緩沖鹽，則應在檢測工作完成后進行清洗，避免含有緩沖鹽的流動相長時間在泵內(nèi)停留。清洗的方法分析如下：高效液相色譜儀完成分析工作后，首先使用純水沖洗泵，然后使用混合溶劑進行清洗，常用的混合溶劑為水域甲醇的混合溶劑。對于緩沖鹽濃度較高的流動相，在混合溶劑清洗之前，應使用低濃度甲醇進行沖洗，避免在后續(xù)操作中有機相體系中的鹽析出導致管道堵塞。當泵內(nèi)壓力上限大于6000psi時，應檢查泵體的過濾裝置并更換保護柱芯。

4 結語

通過上文的分析，可以看到在液相色譜儀的管理和維護中，應加強工作人員的培訓，提升設備使用維護管理能力，應配置專業(yè)化的管理人員和維護人員做好設備的登記使用。只有正確地使用并加強后期的維護，才能提升該設備的使用壽命，并保證檢測結果的準確性。最后實驗室主管部門應加強重點儀器設備的管理制度建立和完善，通過體系化規(guī)章化的管理制度，提升管理的科學性和有效性。

參考文獻：

[1]謝豐鳴，吳志朋，房鵬，胡培忠，王洪舉.實驗室高效液相色譜儀管理及使用維護[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2018，38（10）：40-41.

[2]程世紅.高校實驗室高效液相色譜儀的使用及維護[J].知識經(jīng)濟，2011（13）：64-65.

作者簡介：蘇亮（1990— ），男，漢族，江蘇連云港人，本科，初級工程師，助理工程師，研究方向：實驗室儀器采購、維修、維護、計量管理。