放射性高效液相色譜儀故障與應對措施

趙富寬 趙國平

(江蘇省原子醫(yī)學研究所，衛(wèi)健委核醫(yī)學重點實驗室，江蘇省分子核醫(yī)學重點實驗室，無錫，214063)

1 前言

放射性藥物系指含有放射性核素、用于疾病診斷和治療的一類特殊制劑。該化合物由兩部分組成：放射性核素和非放射性組分包括小分子化合物、生化制劑(多肽、激素等)、生物制品(單克隆抗體等)[1]。常用放射性核素包括單光子顯像核素(99mTc,125/131I等)、正電子顯像核素(11C、18F、68Ga、64Cu等)和治療核素(177Lu、188Re等)。截止2020年6月，包括18F-FDG、Amyvid、68Ga-DOTATOC、177Lu-Dotatate、氯化鐳 [223Ra]、Zevalin等在內(nèi)的52種放射性藥物已被FDA批準分別用于實體瘤、老年癡呆癥、前列腺癌、神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤、淋巴瘤等疾病的診斷和治療[2-6]。每年與放射性藥物研發(fā)相關(guān)的報道超過1萬篇。放射性藥物的研制已經(jīng)成為研究熱點[7-9]。

與普通藥物相比，放射性藥物必須具有更高的質(zhì)量要求，以便實驗研究和臨床應用。放射性高效液相色譜儀除配有紫外檢測器外，還配有放射性檢測器，可同步獲得樣品各組分的化學含量和放射性化學純度，具有高效，靈敏及應用范圍廣的優(yōu)點，在放射性藥物的分析中具有重要作用[10,11]。

放射性高效液相色譜儀在使用過程中會出現(xiàn)一些問題從而對分析結(jié)果的準確性和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。本文以常用的放射性高效液相色譜儀(包括Waters515二元液相泵、Waters 2487 雙波長紫外檢測器、PerkinElmer Radiomatic 610TR放射性檢測器等)為例，就常見故障進行剖析并提出對應解決措施。

2 高壓輸液系統(tǒng)的故障

高壓輸液系統(tǒng)由存放流動相的貯液器和輸液泵組成。流動相污染、流動相過濾器堵塞、輸液泵故障和輸液管道堵塞等會造成基線波動、流速不穩(wěn)等現(xiàn)象，從而不利于樣品的檢測。

2.1 流動相污染

高效液相色譜儀使用的流動相應為色譜純。反相高效液相色譜是應用最廣泛的色譜操作系統(tǒng)，其流動相應為水、乙腈、甲醇、乙醇等極性物質(zhì)，避免使用正己烷、乙酸乙酯等非極性溶劑。如果貯液器原先使用過非極性溶劑，應先用色譜純乙醇清洗干凈，晾干后再盛裝水、乙腈等流動相。使用前須進行10分鐘以上超聲波清洗以排出氣泡。

2.2 流動相過濾器堵塞

流動相經(jīng)流動相過濾器輸送至HPLC系統(tǒng)中。如果過濾器堵塞，會造成系統(tǒng)壓力升高。此時，應將過濾器取出，置于清水中進行超聲波清洗，并定期更換。

2.3 輸液泵故障

目前使用的Waters二元液相泵均通過電磁閥將流動相泵入HPLC系統(tǒng)。電磁閥發(fā)生故障例如堵塞時，會造成流速和壓力下降，從而影響組分的出峰時間并降低分離度。如果在正常操作中出現(xiàn)上述現(xiàn)象，應及時取出電磁閥并置于清水中進行長時間超聲波清洗(約1天)。如果現(xiàn)象無改善，則需更換電磁閥。

2.4 輸液管道堵塞

正常使用純?nèi)軇┝鲃酉啵粫斐奢斠汗艿蓝氯５绻褂煤瑹o機鹽(例如磷酸鹽等)的流動相后不及時清洗或清洗不干凈時，無機鹽可能析出并堵塞管道甚至色譜柱。因此，在使用完上述流動相后，應先用純水長時間(至少1～4小時)清洗管路后再用甲醇、乙腈等有機溶劑進行清洗。

3 進樣器的故障

進樣器最主要的故障為密封圈老化或磨損，從而造成進樣器漏液影響后續(xù)操作。因此日常使用時應避免采用可戳破密封圈的尖頭注射器進樣，同時定期更換進樣器密封圈。

4 色譜柱的故障

色譜柱是放射性高效液相色譜儀的關(guān)鍵部位。氣泡、樣品配制等問題均會降低色譜柱的適應壽命，從而影響樣品分析和分離效果。

4.1 氣泡

管路中少量存在的空氣可能使系統(tǒng)壓力升高，從而對色譜柱的日常使用造成影響。因此，對于常規(guī)不具備在線實時脫氣系統(tǒng)的高效液相色譜儀而言，連接色譜柱前，應先用配制合格的流動相對輸液泵進行灌注直至輸液管中肉眼觀察不到氣泡。而后用流動相進行平衡操作，待流動相流出穩(wěn)定后方可連接色譜柱進行后續(xù)操作。

4.2 樣品配制

渾濁的樣品可能堵塞色譜柱并增加系統(tǒng)壓力。因此高效液相色譜儀所用樣品應為澄清透明溶液，溶液中應不含不溶性顆粒物質(zhì)，且pH值應在色譜柱正常工作范圍內(nèi)。如果溶液渾濁(例如血漿制品等)，可用濾膜過濾后取澄清溶液進樣分析。此外，為更好保護色譜柱，色譜柱在使用前最好裝配并定期跟換保護柱。

5 紫外檢測器的故障

紫外檢測器是高效液相色譜儀的重要組成部分。氘燈使用壽命過長、檢測池污染及電路板故障等因素會使檢測器預熱和自檢失敗，從而無法正常啟動儀器。主要措施如下：

5.1 氘燈使用壽命過長

氘燈是產(chǎn)生紫外光束的重要元器件。一般而言，氘燈的使用壽命為2000小時，長時間使用氘燈會降低儀器檢測性能。因此，出現(xiàn)氘燈故障時應及時維修和更換。

5.2 檢測池污染

紫外檢測器中的檢測器在使用過程中可能因樣品等因素造成污染甚或堵塞。此時，應使用色譜純甲醇以1～2mL/min的流速在不接色譜柱的情況下對高效液相色譜儀進行管路清洗。持續(xù)時間為1至4小時甚至更長，直至開機運行正常。

5.3 電路板故障

紫外檢測器中的電路板在使用過程中也會出現(xiàn)不明原因故障。在排除上述兩種因素后，儀器仍無法正常使用，則需聯(lián)系廠家進行電路板檢測及必要更換。

6 放射性檢測器的故障

放射性檢測器是將放射性信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝置,其是放射性色譜檢測儀的核心部件之一。日常工作中最易出現(xiàn)的問題是背景干擾、放射性濃度超載和放射性信號缺失等。

6.1 背景干擾

放射性檢測池置于PerkinElmer Radiomatic 610TR放射性檢測器中并由鉛層進行放射性屏蔽。盡管如此，高劑量放射性活度物質(zhì)(例如370MBq以上)產(chǎn)生的高能射線仍可以近距離穿越鉛層從而對測量信號產(chǎn)生干擾，并在放射性色譜圖上產(chǎn)生鬼峰。(圖1A)因此，在使用放射性檢測器進行放射性化學純度測量時，應保持儀器周圍無高濃度放射性物質(zhì)存在以期減低背景噪音，提高測量準確性。

6.2 放射性濃度超載

與紫外檢測器一致，放射性檢測器也存在檢測范圍。超過該范圍，放射性檢測器可能超載，無法對信號進行準確監(jiān)測。(圖1B)因此，待測樣品的放射性濃度最好控制在3.7～37MBq/mL之間。如果出現(xiàn)放射性濃度超載，應將樣品稀釋后重新進樣測定。

圖1 代表性異常放射性HPLC色譜圖A.背景干擾；B.放射性濃度超載

6.3 放射性信號缺失

放射性核素標記化合物樣品按標準程序操作進樣后，如果未在特定保留時間檢測到放射性峰值且放射性信號僅為背景基線，應首先用放射性沾污儀對色譜柱及相關(guān)液體流動管道進行測量，查看是否存在管路泄露或色譜柱滯留，并相應更換管路或色譜柱后再運行系統(tǒng)。排除上述故障后，若情況無改善，可考慮更換放射性檢測池。如上述措施均未奏效，則需聯(lián)系生產(chǎn)廠家對放射性檢測器進行檢修和維護。

7 結(jié)論

放射性液相色譜儀在使用過程中出現(xiàn)故障，應進行客觀分析，找出具體原因，針對性地采用有效措施解決實際問題，確保儀器能夠在良好的工作狀態(tài)下運行。