在液相色譜(LC)的日常使用中,“堵” 和 “漏” 是最常見(jiàn)的兩大 “病癥”—— 它們不僅會(huì)導(dǎo)致儀器壓力異常、基線波動(dòng)、保留時(shí)間漂移,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞核心部件(如泵、色譜柱),影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。要解決這兩個(gè)問(wèn)題,需先明確 “堵” 和 “漏” 的常見(jiàn)位置、成因,再針對(duì)性排查處理。
一、“堵”:流路不暢的核心問(wèn)題
“堵” 本質(zhì)是液相色譜流路中(如管道、色譜柱、閥門等)出現(xiàn)固體雜質(zhì)或析出物,導(dǎo)致流動(dòng)相無(wú)法順暢通過(guò),表現(xiàn)為系統(tǒng)壓力異常升高(如突然超過(guò)正常壓力上限)、流量不穩(wěn)定,甚至完全斷流。
1. 常見(jiàn) “堵點(diǎn)” 及成因
液相色譜的流路從 “流動(dòng)相瓶” 到 “檢測(cè)器出口” 是連貫的,“堵點(diǎn)” 多集中在易截留雜質(zhì)或易析出物質(zhì)的部位:
溶劑過(guò)濾器(吸濾頭):直接接觸流動(dòng)相,若流動(dòng)相未過(guò)濾、瓶中有沉淀(如緩沖鹽結(jié)晶),或長(zhǎng)期使用后吸附了微生物 / 顆粒物,會(huì)堵塞濾頭孔隙。
單向閥:控制流動(dòng)相單向流動(dòng)的核心部件,內(nèi)部有寶石球和閥座。若流動(dòng)相中含微小顆粒,會(huì)卡住寶石球;若緩沖鹽在閥內(nèi)析出,會(huì)導(dǎo)致密封不嚴(yán),間接引發(fā) “假性堵塞”(壓力波動(dòng))。
進(jìn)樣閥:進(jìn)樣時(shí)樣品直接通過(guò),若樣品未過(guò)濾(含顆粒物)、進(jìn)樣量過(guò)大導(dǎo)致過(guò)載,或樣品中的高濃度鹽 / 有機(jī)物在閥內(nèi)殘留析出,會(huì)堵塞定量環(huán)或轉(zhuǎn)子密封槽。
色譜柱:最核心的分離部件,固定相(如 C18 硅膠)的孔徑僅幾微米到幾十納米。若樣品含顆粒物、未去除蛋白 / 油脂等大分子,或流動(dòng)相中的鹽在柱內(nèi)析出,會(huì)堵塞固定相孔隙,甚至導(dǎo)致柱頭塌陷。
檢測(cè)器流通池:孔徑極?。ㄍǔ?< 1mm),若前序流路的雜質(zhì)未被截留(如色譜柱柱頭塌陷后漏出的填料),會(huì)直接堵塞流通池,導(dǎo)致壓力驟升。
2. “堵” 的解決與排查步驟
解決 “堵” 的核心是 “定位堵點(diǎn)→清除堵塞物→預(yù)防再次堵塞”,可按以下步驟排查:
第一步:定位堵點(diǎn)
通過(guò)分段測(cè)試壓力判斷:關(guān)閉泵,斷開(kāi)某部件(如先斷開(kāi)色譜柱,僅測(cè)試 “泵→進(jìn)樣閥→檢測(cè)器” 的壓力;再斷開(kāi)檢測(cè)器,測(cè)試 “泵→進(jìn)樣閥” 的壓力),對(duì)比各段壓力是否正常(正常壓力范圍需結(jié)合儀器型號(hào),如常規(guī)分析柱系統(tǒng)正常壓力多在 5-20 MPa)。
若斷開(kāi)色譜柱后壓力恢復(fù)正常:堵點(diǎn)在色譜柱或其后的流路(如檢測(cè)器)。
若斷開(kāi)進(jìn)樣閥后壓力恢復(fù)正常:堵點(diǎn)在進(jìn)樣閥或之前的流路(如單向閥、溶劑過(guò)濾器)。
第二步:針對(duì)性處理 “堵點(diǎn)”
溶劑過(guò)濾器堵塞:取下濾頭,用 30% 硝酸浸泡 1 小時(shí)(去除金屬雜質(zhì))或甲醇超聲 15 分鐘(去除有機(jī)物),蒸餾水沖洗后晾干;若堵塞嚴(yán)重(如濾頭變色、孔隙完全堵死),直接更換新濾頭。
單向閥堵塞:拆開(kāi)單向閥(需按儀器說(shuō)明書(shū)操作),用甲醇或異丙醇超聲清洗寶石球和閥座(去除顆粒物);若有鹽析出,可用熱水超聲(溶解鹽類);若寶石球或閥座磨損(如卡頓無(wú)法復(fù)位),需更換單向閥。
進(jìn)樣閥堵塞:用 “洗針液”(如甲醇 - 水)反復(fù)沖洗定量環(huán),或手動(dòng)進(jìn)樣 “強(qiáng)溶劑”(如純甲醇)沖洗;若轉(zhuǎn)子密封槽堵塞,可在儀器上執(zhí)行 “閥清洗程序”(大流量沖洗密封面);若堵塞物為鹽,可用熱水沖洗。
色譜柱堵塞:先嘗試 “反沖”(將色譜柱反向連接,用低流速純?nèi)軇_洗柱頭,如 C18 柱用純甲醇),去除柱頭殘留的顆粒物;若反沖無(wú)效,可挖去柱頭最上層 1-2mm 的污染填料(需專業(yè)操作,避免破壞柱床);若柱效已嚴(yán)重下降(如理論塔板數(shù)驟降),需更換新柱。
檢測(cè)器流通池堵塞:斷開(kāi)流通池,用注射器注入甲醇或熱水(針對(duì)鹽堵)緩慢沖洗;若堵塞嚴(yán)重,需聯(lián)系廠家更換流通池。
3. “堵” 的預(yù)防:比處理更重要
“堵” 的核心是 “雜質(zhì)進(jìn)入流路”,預(yù)防需從源頭控制:
流動(dòng)相預(yù)處理:所有流動(dòng)相(包括水、有機(jī)溶劑、緩沖鹽)必須經(jīng) 0.45μm 濾膜過(guò)濾(水相 / 緩沖鹽用水系濾膜,有機(jī)相用有機(jī)系濾膜);緩沖鹽溶液需現(xiàn)配現(xiàn)用,避免長(zhǎng)期放置析出結(jié)晶;含易滋生微生物的流動(dòng)相(如純水相)需添加防腐劑(如 0.01% 疊氮化鈉)。
樣品預(yù)處理:樣品需經(jīng)離心(12000rpm,10 分鐘)或 0.22μm 濾膜過(guò)濾(去除顆粒物);含蛋白、油脂等大分子的樣品,需先經(jīng)固相萃?。⊿PE)或蛋白沉淀處理,避免污染色譜柱。
日常維護(hù):
每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用純?nèi)軇ㄈ缂状迹_洗系統(tǒng) 30 分鐘以上(尤其用了緩沖鹽后,需徹底沖洗殘留鹽,避免析出);
長(zhǎng)期不用儀器時(shí),溶劑過(guò)濾器需浸泡在甲醇中(避免微生物滋生);
定期(如每月)檢查單向閥、溶劑過(guò)濾器狀態(tài),及時(shí)清洗或更換。
二、“漏”:密封失效的典型表現(xiàn)
“漏” 是流動(dòng)相從流路的密封部位(如接頭、密封圈)滲出,表現(xiàn)為儀器表面有液滴、系統(tǒng)壓力異常降低(如壓力驟降且流量不足)、基線噪音增大(漏液進(jìn)入檢測(cè)器光路),嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)相浪費(fèi)、實(shí)驗(yàn)環(huán)境污染,甚至損壞電路部件。
1. 常見(jiàn) “漏點(diǎn)” 及成因
“漏” 的核心是密封部件失效,常見(jiàn)漏點(diǎn)集中在 “需要拆卸連接” 或 “長(zhǎng)期摩擦 / 受壓” 的部位:
管路接頭:最常見(jiàn)漏點(diǎn)。若接頭未擰緊(力度不足)、過(guò)度擰緊(導(dǎo)致螺紋滑絲),或接頭 / 管路內(nèi)壁有劃痕(如多次拆卸磨損),會(huì)導(dǎo)致密封不嚴(yán)。
泵密封圈(柱塞桿密封):泵的柱塞桿反復(fù)運(yùn)動(dòng),密封圈長(zhǎng)期摩擦?xí)匣?、磨損;若流動(dòng)相含顆粒物,會(huì)加速密封圈劃傷,導(dǎo)致流動(dòng)相從柱塞桿與密封圈的縫隙漏出。
進(jìn)樣閥密封圈(轉(zhuǎn)子密封):進(jìn)樣閥的轉(zhuǎn)子與定子長(zhǎng)期旋轉(zhuǎn)摩擦,或樣品中的強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)(如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿)侵蝕密封圈,會(huì)導(dǎo)致密封失效,漏液從進(jìn)樣口或廢液口滲出。
色譜柱接口:色譜柱兩端的接頭若未與儀器管路對(duì)齊(如角度偏差)、接口磨損,或柱端篩板松動(dòng)(如反沖時(shí)壓力過(guò)大),會(huì)導(dǎo)致漏液。
檢測(cè)器出口:若檢測(cè)器流通池出口管路堵塞(如之前的 “堵” 未解決),壓力過(guò)高會(huì)頂開(kāi)出口接頭,導(dǎo)致漏液。
2. “漏” 的解決與排查步驟
解決 “漏” 需先找到漏點(diǎn)(肉眼觀察或用濾紙排查),再根據(jù)漏點(diǎn)類型處理:
第一步:定位漏點(diǎn)
開(kāi)機(jī)后觀察儀器表面,重點(diǎn)檢查:接頭連接處(用濾紙擦拭,若濾紙變濕則為漏點(diǎn))、泵的柱塞桿附近(是否有液滴)、進(jìn)樣閥廢液管(是否漏液)、色譜柱兩端接口(是否有結(jié)晶或液痕)。
第二步:針對(duì)性處理 “漏點(diǎn)”
管路接頭漏液:先關(guān)閉泵,松開(kāi)接頭后重新對(duì)齊(確保管路與接頭同軸),再用手輕輕擰緊(液相接頭多為 “手緊 + 半圈”,避免用工具過(guò)度擰緊);若接頭磨損(如螺紋滑絲),直接更換新接頭。
泵密封圈漏液:若漏液輕微,可先檢查流動(dòng)相是否潔凈(避免顆粒物磨損);若漏液嚴(yán)重(如柱塞桿有明顯液痕),需按說(shuō)明書(shū)更換密封圈(注意型號(hào)匹配,如 PEEK 材質(zhì)耐有機(jī)溶劑,PTFE 材質(zhì)耐酸堿)。
進(jìn)樣閥轉(zhuǎn)子漏液:執(zhí)行 “閥清洗” 程序,去除殘留污染物;若漏液持續(xù),說(shuō)明密封圈老化,需更換轉(zhuǎn)子密封組件(更換時(shí)注意清潔,避免雜質(zhì)進(jìn)入)。
色譜柱接口漏液:重新對(duì)齊色譜柱與管路接口,輕輕擰緊;若柱端篩板松動(dòng),需聯(lián)系廠家維修(不可自行拆卸);若接口磨損,更換色譜柱接頭。
檢測(cè)器出口漏液:先排查是否因流通池堵塞導(dǎo)致壓力過(guò)高(參考 “堵” 的處理),疏通后再重新擰緊出口接頭。
3. “漏” 的預(yù)防:減少密封部件損耗
規(guī)范操作連接部件:安裝接頭時(shí)確保 “對(duì)齊同軸”(避免角度偏差導(dǎo)致磨損),擰緊力度以 “不漏液” 為原則(無(wú)需過(guò)度用力);拆卸時(shí)用專用工具(如扳手),避免徒手硬擰。
避免腐蝕性物質(zhì)損傷:若樣品 / 流動(dòng)相含強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)有機(jī)溶劑(如二氯甲烷),需選擇耐腐蝕性密封圈(如 PEEK 材質(zhì)),并縮短實(shí)驗(yàn)后沖洗時(shí)間(及時(shí)用中性溶劑沖洗)。
定期更換易損件:密封圈、轉(zhuǎn)子密封等屬于消耗品,需根據(jù)使用頻率定期更換(如常規(guī)實(shí)驗(yàn)每 3-6 個(gè)月檢查一次,高頻使用每月檢查)。
總結(jié):“堵” 和 “漏” 的核心應(yīng)對(duì)邏輯
堵:防大于治—— 通過(guò) “過(guò)濾(流動(dòng)相、樣品)、清洗(實(shí)驗(yàn)后及時(shí)沖系統(tǒng))、避免鹽析出(不用時(shí)用純?nèi)軇┍4妫?減少雜質(zhì)進(jìn)入流路,從源頭降低堵塞風(fēng)險(xiǎn)。
漏:規(guī)范 + 維護(hù)—— 通過(guò) “正確連接、避免過(guò)度用力、定期更換易損件” 保護(hù)密封部件,發(fā)現(xiàn)漏液及時(shí)處理(避免壓力異常加劇磨損)。
掌握這兩大 “病癥” 的排查邏輯后,日常使用中可通過(guò) “壓力監(jiān)測(cè)(堵)” 和 “目視檢查(漏)” 提前預(yù)警,將故障解決在萌芽階段,既能延長(zhǎng)儀器壽命,也能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的