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技术支持

HPLC系统之输液泵详解
发布时间:2011-06-07   点击次数:1112次

一、泵的构造和性能

1、输液泵是HPLC系统中zui重要的部件之一。它的性能好坏直接影响到整个质量和分析结果的可靠性。输液泵应具备如下性能:①流量稳定,其RSD应<0.5%,这结定性定量的准确性纛关重要;②流量范围宽,分析型应在0.1~10ML/MIN范围内连续调,制备型应能达到100ML/MIN;③输出压力高,一般应能达到150~300KG/CM2:④液缸容积小;⑤密封性能好,耐腐蚀。

2、泵的种类很多,按输液性质可分为恒压泵和恒流泵。恒流泵按结构又可分为螺旋注射泵、柱塞往复泵和隔往复泵。恒压泵受柱阴影响,流量不稳定;螺旋泵缸体太大,这两种泵己被淘汰目前应用zui多的是柱塞往复泵。

3、柱塞往复泵的液缸容积小,可至0.1ML,因此易于清洗和更换流动相,特别适合于再循环和梯度洗脱;改变电机转速能方便地调节流量,流量不受柱阴影响;泵压可达400KG/CM2。ADW主要缺点是输出的脉冲性较大,现多彩采用双泵系统来克服。双泵按连接方式可分为并联式和串联式,一般说来并联泵的流量重现性较好(RSD为0.1%左右,串联泵为0.2~0.3%),但出现故障的机会较多(因多一单向阀),价格也较贵。
                                      
二、泵的使用和维护注意事项

1、为了延长泵的使用寿命和维持其输液的稳定性,必须按照下列注意事项进行操作:

①防止任何固体微粒进入泵体,因为尘埃或其它任何杂质微粒都会磨损柱塞、密封环、缸体和单向阀,因此应预先除去流动相中的任何固体微粒。流动相在玻璃容器内蒸镏,而常用的方法是滤过,可采用MILLIPOIPORE滤膜(0.2或0.45)等滤器。泵的入口都应连接砂滤棒(或片)。输液泵的滤器应经常清洗或更换。

②流动相不应含有任何腐性物质,含有缓冲液的流动相不应保留在柱内,尤其是在停泵过夜或更长时间的情况下。如果将含缓冲液的流动相留在泵内,由于蒸发或泄漏,甚至兴是由于溶液的静置,就可能析出盐的微细晶体,这些晶体将和上述固体微粒一样损坏密封环和柱塞等。因此,必须泵入纯水将泵充分清洗后,再换成适合于色谱术保存和有利于泵维护的溶剂(对于反相键合硅胶固定相,可以是甲醇或甲醇水)。

③泵工作时要留心防止溶剂瓶内的流动相被用完,否则空泵运转也会磨损柱塞、缸体或密封环,zui终产生漏液。

④输液泵的工作压力决不要超过规定的zui高压力,否则会使高压密封环变形,产生漏液。

⑤流动相应该先脱气,以免在泵内产生气泡,影响流量的稳定性如果有大量气泡,泵就无法正常工作。

2、如果输液泵产生故障,须查明原因,采取相应措施排除故障

①没有流动相流出,又无压力指示。原因可能是泵内有大量气体,这时可打开泄压阀,使泵在较大流量下运转,将气泡排尽,也可用一个50ML针筒在泵出口处帮助抽出气体。另一个可能原因是密封环磨损,需更换。

②压力和流量不稳。原因可能是气泡,须要排除;或者是单向阀内有异物,可卸下单向阀,进入丙酮内超声清洗。有时可能是砂滤棒内有气泡,或被盐的微细晶粒或滋生的微生物部分堵塞,这是,可卸下砂滤棒浸入流动相内超声除气泡,或将纱滤棒浸入稀酸内迅速除去微生物,或将盐溶解,再立即清洗。

③压力过高的原因是管路被堵塞,需要清除和清洗。压力降低的原因则可能是管路有泄漏。检查堵塞或泄漏时应逐段进行。

3、梯度洗脱

HPLC有等强度(isocratic)和梯度(gradient)洗脱两种方式。等度洗脱是在同一分析周期内流动相组成保持恒定,适合于组分数目较少,性质差别不大的样品。梯度洗脱是在一个周期内程序控制流动相的组成,如溶剂的极性、离子强度和PH值等,用于分析组分数目多、性质差异罚大的复杂样品。采用梯度洗脱可以缩短分析时间,提高分离度,改善峰形,提高检测灵敏度,但是常常引起基线漂移和降低重现性。

梯度洗脱有两种方式:低压梯度(外梯度)和高压梯度(内梯度)。

两种溶剂组成的梯度洗脱可按任意程度混合,即有多种洗脱曲线:线性梯度、凹形梯度、凸形梯度和阶梯形梯度。线性梯度zui常用,尤其适合于在反相柱上进行梯度洗脱。

在进行梯度洗脱时,由于多种溶剂混合,而且组成不断变化,因此带来一些特殊问题,必须充分重视:

①要注意溶剂的互溶性,不相混溶的溶剂不能用作梯度洗脱的流动相,有些溶剂在一定比例内混溶,超出范围就不互溶,使用时更要引起注意。当有机溶剂和缓冲液混合时,还可能析出盐的晶体,尤其使用磷酸盐时需特别小心。

②梯度洗脱所用的溶剂纯度要求更高,以保证良好的重现性。进行样品分析前必须进行空白梯度洗脱,以辨认溶剂杂质峰,因为弱沧剂中的杂质富集在色谱柱头后会被强溶剂洗脱下来。用于梯度洗脱的溶剂需彻底脱气,以防止混合时产生气泡。

③混合溶剂的粘度常随组成而变化,因而在梯度洗脱时常出现压力的变化。例如甲醇和水粘主度都较小,当二者以相近比例混合时粘度增大很多,此时的柱压大约是甲醇或水流动相时的两倍。因此要注意防止梯度洗脱过程中压力超过输液泵或色谱柱能承受的zui大压力。

④每次梯度洗脱之后必须对色谱柱进行再生处理,使其恢复到初始流动相泫经色谱柱,使固定相与初始流动相达到完全平衡。



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