液相色谱柱(LC柱或HPLC柱)长期使用后,常因样品残留、杂质污染、缓冲盐沉淀或有机物吸附等原因导致柱效下降、柱压升高、色谱峰拖尾等现象,定期清洗柱子可以恢复柱效、延长寿命。下面详细介绍液相色谱柱的规范清洗方法。
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一、【常规反相C18柱(以填料为硅胶基质C18为例)清洗流程】
1. 样品溶剂转移 - 先用流动相冲洗柱子10-20分钟(以清除残留样品和过渡到适合洗脱的溶剂体系)。
2. 清洗步骤 (1) 纯水冲洗 - 适用于水溶性污染物(如缓冲盐、蛋白多肽等) - 流速:约柱最大允许值的50-70%,方向为正向 - 时间:20-30分钟
(2) 有机溶剂冲洗 - 适用于有机类(脂溶性、疏水性)污染 - 常用甲醇或乙腈,体积分数逐步递增(如30%→50%→100%),每步10-20分钟 - 最后可用100%甲醇或100%乙腈清洗30分钟
(3) 强洗脱剂清洗(顽固污染) - 可以用异丙醇、异丙醇/水、氯仿/异丙醇/乙腈(切勿用氯仿于常规硅胶柱)。 - 若怀疑有离子、蛋白、脂类污染,可用如下顺序: - 纯水→甲醇(或乙腈)→异丙醇→(必要时)0.1mol/L NaOH(适用碳18耐碱型柱)或0.1mol/L H3PO4(若允许)→纯水→甲醇 - 特别注意:大多数普通C18柱不能用强碱/强酸清洗!
3. 正反冲洗 - 如怀疑柱头污染(进样端),可先正向清洗20分钟,然后反向清洗10-20分钟再恢复正向。 - 厂家通常推荐仅在不得已时反冲,避免反向冲洗损坏柱头筛板、填料。
4. 缓冲盐沉淀处理 - 先用纯水冲洗(10-30分钟),确保盐分去除后再上有机溶剂,防止有机溶剂使盐析出堵塞柱子。
5. 恢复平衡 - 清洗后,用流动相平衡柱子至少30分钟。
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二、【常用清洗溶剂推荐顺序】
反相C18柱: 1. 水(去离子) 2. 甲醇/水(10%、30%、50%、70%、100%) 3. 乙腈(10%、30%、50%、70%、100%) 4. 异丙醇 5. 丙酮(部分柱可用,须查手册) 6. 六氟异丙醇(少见,特殊污染适用) 7. 特殊污染:可考虑醋酸铵、磷酸盐缓冲液、低浓度强酸/碱(需查柱子说明书)
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三、【注意事项】
1. 严格查阅色谱柱厂家说明书! 有些硅胶柱绝不可用强酸强碱,部分聚合物、亲水柱材有特殊禁忌溶剂。 2. 清洗流速 不可超过柱规定最大值,避免填料移动。 3. 清洗方向 默认正向,反冲需慎重。 4. 进样后及时冲洗柱子,特别是带有蛋白/脂肪/强缓冲盐分析后。 5. 清洗完长期不用时,需用100%有机溶剂(甲醇或乙腈)置换后,密封保存柱子,防止柱子干裂/长菌。 6. 若柱效无法恢复、柱压异常高,可能已不可修复,应更换新柱。
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四、【常见其他柱型(简要)】
1. 亲水作用(HILIC)柱、正相硅胶柱 - 依次用水→乙腈→异丙醇; - 因极易吸附疏水性有机物,有机溶剂比例逐步递增递减。
2. 离子交换柱 - 先用低离子强度缓冲液,再用纯水,最后用有机溶剂(若允许); - 小心pH和强酸碱损伤树脂。
3. 凝胶色谱柱(GPC/SEC) - 仅用指定的有机溶剂清洗,禁止非兼容溶剂。
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五、【参考范例流程】 以C18柱(4.6×150mm)为例:
1. 10%甲醇/水,流速1.0 mL/min,10 min 2. 50%甲醇/水,1.0 mL/min,10 min 3. 100%甲醇,1.0 mL/min,20 min 4. 100%异丙醇,1.0 mL/min,20 min(如污染严重可增至30 min) 5. 100%甲醇(或柱规定存储溶剂),1.0 mL/min,10 min 6. 换回流动相平衡30 min
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六、【更科学的建议】
- 液相色谱分析文献推荐:见《现代色谱分析技术》、《液相色谱分析实验指导》等。 - 重要复核:始终核查产品说明书,不同品牌(Agilent、Waters、Thermo等)对耐受溶剂/PH/温度各异。
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七、【常见问题解答】
- 柱压升高只能清洗解决吗? - 清洗无效时,检查柱前过滤器、管路是否堵塞,或填料已损。 - 清洗能直接用纯有机溶剂、大冲流速吗? - 不建议,易造成堵塞或填料松动。 - 长期存放溶剂哪种最好? - 100%甲醇或乙腈(须避光、密封),如厂家指定以其要求为准。
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八、【总结】 科学合理的液相色谱柱清洗可以解决绝大多数常见污染与性能劣化问题,但若柱子结构损耗或化学损坏,清洗也难以恢复。日常规范操作、及时清洗、科学存放,是延长色谱柱寿命、保障数据质量的关键。
如需针对特定柱型、具体污染类型、厂家型号或样品类型,可进一步补充信息,获得更针对性的清洗流程建议。 |
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