液相色谱仪日常维护及故障排除方法

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【摘要】液相色谱具有高分辨率、高灵敏度、速度快、流出组分易被收集等优点，因而被广泛应用到医药分析、环境监测、食品分析等各种领域。因此该仪器的维护保养以及故障排除方法是一个科研工作者应必备的基础知识。

【关键词】高效液相色谱 维护 保养 故障分析

高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是以经典的液相色谱为基础，它是以高压下的液体为流动相的色谱过程。它所用的固定相粒度小，有传质快、柱效高等特点。高效液相色谱法（HPLC）是60 年代后期发展起来的一种具有高灵敏度、高选择性的高效快速分离分析技术。由于液相色谱具有高分辨率、高灵敏度、速度快、流出组分易被收集等优点，因而被广泛应用到医药分析、环境监测、食品分析等各种领域。

在使用液相色谱中，会出现各种各样的问题，现将在使用过程中的维护及常见故障解决方法介绍如下：

1 维护与保养

1.1 环境条件

液相色谱仪应放置在有足够空间的、稳固的、无振动的水平台面上，房间内应无灰尘、无辐射、无磁场、有排风设施。实验室温度应控制在10-30℃，湿度应≤80%。

1.2 开机

打开系统和工作站，检查所用流动相和色谱柱是否正确，流动相是否已经过滤排气，设置好保护压力，对系统先进行排气操作，确保系统中无气泡后再慢慢的将流速调大，以达到保护色谱柱的目的。待系统稳定后，再进行进样操作。

1.3 样品准备

由于很多样品是复杂的混合物，易堵塞、污染系统和色谱柱，因此在进入液相色谱仪之前应对样品进行预处理。可通过离心、萃取、过滤等方法将样品中难溶解的杂质或干扰物质除去。然后再用流动相将样品稀释成适当的浓度进样。此外，可在色谱柱前加一预柱，进一步保护色谱柱不被污染，延长使用寿命。

1.4 关机

液相色谱仪使用完毕后，可先将检测器关掉，以延长灯寿命。如果流动相中含有缓冲盐，应先用5%的甲醇水溶液冲洗系统30分钟，然后再用甲醇冲洗20分钟后停流速、关机。

1.5 泵

泵的密封圈是泵最容易损坏的一个部件，密封圈的损坏会导致系统工作不正常。可以根据泵的使用频率以及使用情况来更换泵的密封圈。密封圈的寿命主要跟密封圈的材质，压力大小以及缓冲液有密切关系。因此每天实验结束后要把泵中的缓冲液洗干净以防止盐沉积，同时使用过滤滤芯，以防止因泵堵塞导致压力过大而烧坏电机。

2 常见故障解决方法

2.1 系统压力异常

2.1.1无压力

开泵后系统无压力显示。可能的原因有：泵头内有空气；溶剂瓶内无流动相；单向阀堵塞；系统漏液；压力传感器损坏；柱塞杆折断。

排除方法：将溶剂瓶内加满流动相，打开排气阀排气，使系统管路中无气泡存在；单向阀堵塞或污染后，可将其拆下置异丙醇中超声清洗，然后再重新装入；如有漏液，重新接管路排除；如果是压力传感器或柱塞杆折断导致无压力，则需更换新的配件。

2.1.2柱压持续偏高或不断上升

开泵后柱压持续偏高或不断上升，可能的原因有：流动相使用不当；单向阀脏；保护柱或色谱柱筛板脏；线路过滤器堵塞。

排除方法：确保使用的流动相正确；将单向阀拆下置异丙醇中超声清洗；如果保护柱脏了，需更换新的，如果色谱柱筛板脏，需将色谱柱筛板取下用异丙醇清洗后重新装入；线路过滤器导致压力高需更换新的。

2.1.3压力波动

开泵后压力波动较大，超出正常范围，可能的原因有：泵头内有气泡；单向阀脏或损坏；柱塞杆密封圈磨损严重。

排除方法：打开排气阀将气泡排除；用异丙醇超声清洗单向阀或更换新的；更换新的柱塞杆密封圈。

2.2 漂移问题

漂移问题主要包括基线漂移和保留时间漂移

2.2.1基线漂移

液相色谱仪刚启动时，基线容易发生漂移，平衡一段时间后漂移现象就会消失，如果使用缓冲溶液或缓冲盐，或在低波长下平衡时间相对增加，这都是正常现象。若实验过程中发现基线漂移，则可能是由以下原因引起：

（1） 柱温波动

即使是很小的温度变化都会引起基线的波动。通常影响示差检测器、电导检测器、较低灵敏度的紫外检测器或其它光电类检测器。

排除方法：控制好柱子和流动相的温度，在检测器之前使用热交换器。

（2） 流动相不均匀

流动相条件变化引起的基线漂移大于温度导致的漂移。

排除方法：使用HPLC 级的溶剂，高纯度的盐和添加剂，流动相在使用前进行脱气，使用中使用氦气。

（3） 流动相污染、变质或由低品质溶剂配成变化

排除方法：检查流动相的组成；使用高品质的化学试剂及HPLC级的溶剂。

（4） 样品中有强保留的物质

样品中有强保留的物质（高K 值）以馒头峰样被洗脱出，从而表现出一个逐步升高的基线。

排除方法：使用保护柱，如有必要，在进样之间或在分析过程中，定期用强溶剂冲洗柱子。

（5）检测器没有设在最大波长处

排除方法：这时只需要将检测器调至最大波长处即可解决问题。

2.2.2保留时间漂移

保留时间的改变是很多液相色谱使用者常碰到的问题。其包括了保留时间增大和减小，它的产生与很多原因有关。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。事实上，保留时间漂移的多半原因是由于不同机理的色谱柱老化，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）等。保留时间漂移的几种最常见的原因和解决方法如下：

（1）系统不平衡

应使用充足的时间来平衡整个系统，特别在色谱柱第一次使用离子对试剂时，要有充足时间和流动相体积来平衡色谱柱，每次开机使用平衡时间至少0.5-1h，在改变流动相是也需要0.5h来重新平衡柱子。

（2）温度变化

温度变化可引起保留时间漂移，这时应设定一个稳定的恒定温度。当室温较所需温度大时应适当提高柱温。

（3）色谱柱被污染

由于色谱柱被污染导致保留时间漂移时，更换新的色谱柱子即可解决保留时间漂移的问题。

（4）梯度滞后时间设置不正确

检验泵和流路系统维护记录，确定系统最后使用之前有无调整。如果有变化，重新计算新的梯度滞后体积。

（5）流动相组成

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循环使用流动相等，应防止流动相由于蒸发、反应等原因造成的变化。

3 峰形异常

3.1 前延峰和拖尾峰

导致前延峰和拖尾峰的原因有：保护柱或色谱柱筛板脏；色谱柱柱头塌陷；柱外效应；可能有干扰峰；样品过载；溶解样品的溶剂选择不当。

排除方法：如果保护柱脏了，需更换新的，如果色谱柱筛板脏，需将色谱柱筛板取下用异丙醇清洗后重新装入；色谱柱柱头塌陷应更换新的色谱柱；应确保各个接头连接良好，无柱外效应；确保无干扰峰；减少样品的进样量或降低样品浓度；尽量选用流动相溶解样品以排除溶剂效应。

3.2 分叉峰

导致分叉峰的原因有：保护柱或色谱柱筛板脏；色谱柱柱头塌陷；柱外效应；可能有干扰峰；溶解样品的溶剂选择不当。

排除方法：如果保护柱脏了，需更换新的，如果色谱柱筛板脏，需将色谱柱筛板取下用异丙醇清洗后重新装入；色谱柱柱头塌陷应更换新的色谱柱；应确保各个接头连接良好，无柱外效应；确保无干扰峰；尽量选用流动相溶解样品以排除溶剂效应。

3.3 峰展宽

导致峰展宽的原因有：样品过载；流动相粘度高或流速低；柱外效应。

排除方法：减少样品的进样量或降低样品浓度；增加柱温箱温度使流动相粘度降低或增加流速；确保各个接头连接良好，无柱外效应。

3.4 鬼峰

出现鬼峰的原因有：进样阀中有残留；样品脏；柱子未平衡好；流动相不洁净。

排除方法：用合适的溶剂反复清洗进样阀，确保无残留；将样品进行预处理，确保无干扰物质；给柱子充分的平衡时间；确保配制流动相的试剂（包括水）都是干净无污染的。

用上述方法解决实际工作中遇到的问题收效良好，做到了有的放矢，有问题能够得到及时解决，而且延长了仪器的使用寿命，使仪器的性能得到了最大限度的发挥。保证了检测的准确性和稳定性，降低了检测成本。

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