液相色譜聚合色譜柱再生方法及操作規范
***、聚合色譜柱再生的核心原則與前期準備
再生處理的核心是在不破壞聚合填料結構(如避免交聯鍵斷裂、孔徑變形)的前提下,通過選擇合適的溶劑體系洗脫污染物,同時保護柱床完整性。開展再生前需完成三項關鍵準備工作:***是明確污染類型,結合樣品基質推測污染物性質,例如生物樣品常含蛋白質類污染物,環境樣品可能殘留強極性有機物;二是收集色譜柱基礎信息,查閱說明書確認填料材質(如聚苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸酯等)、耐溶劑范圍及耐受壓力(通常聚合柱耐受壓力低于硅膠柱,***般不超過20MPa);三是進行柱性能基線測試,通過測定標準樣品(如苯系物混合標樣)的理論塔板數、分離度及對稱因子,建立再生前后的性能對比基準。
二、基于污染類型的針對性再生方法
聚合色譜柱的污染可分為可逆吸附污染與不可逆沉積污染,需根據污染物與填料的相互作用機制選擇洗脫策略,常用再生方法包括梯度洗脫法、特異性溶劑洗脫法及復合再生法。
(***)常規可逆吸附污染的梯度洗脫再生
對于樣品中弱至中等保留強度的污染物(如多數小分子有機物、部分極性雜質),可采用梯度洗脫方式逐步增強溶劑洗脫強度,實現污染物脫附。該方法適用于日常輕度污染的常規維護,具體操作步驟如下:***先用初始流動相(如甲醇-水體系)以0.5mL/min的低流速沖洗色譜柱10個柱體積(CV),去除柱內殘留樣品;隨后按比例梯度提升強洗脫溶劑比例,例如從甲醇-水(50:50,v/v)逐步過渡至純甲醇(***),保持流速0.8mL/min沖洗15-20CV;若使用反相色譜模式且污染物含極性成分,可進***步用甲醇-乙腈(50:50,v/v)沖洗10CV,增強對非極性污染物的洗脫效果;***后用初始流動相平衡10-15CV,直至基線穩定。該方法對聚合填料損傷小,再生后柱效恢復率通常可達85%以上。
(二)強保留有機物污染的特異性溶劑再生
當樣品中含多環芳烴、長鏈脂肪酸等強保留有機物時,常規梯度洗脫難以去除,需采用特異性溶劑體系破壞污染物與填料間的疏水相互作用。對于聚苯乙烯-二乙烯基苯(PS-DVB)類聚合柱,推薦采用“甲醇-四氫呋喃-甲醇”三步洗脫法:先用純甲醇沖洗10CV去除表面殘留,再以四氫呋喃(THF)為強洗脫劑,以0.3mL/min低速沖洗20-30CV,利用THF的強溶解能力剝離疏水吸附的污染物;由于THF對聚合填料有輕微溶脹作用,需隨后用純甲醇反向沖洗15CV,逐步收縮填料孔徑并洗脫殘留THF;***后用初始流動相平衡。若污染物為強極性物質(如氨基化合物),可在洗脫體系中加入0.1%(TFA),通過調節pH值減弱極性相互作用,但需注意TFA濃度不宜超過0.5%,且再生后需用含0.05%氨水的甲醇溶液中和沖洗5CV,避免酸性殘留腐蝕柱床。
(三)生物大分子污染的酶解-溶劑復合再生
生物樣品(如血清、尿液、植物提取液)分析后,蛋白質、核酸、多糖等生物大分子易通過疏水作用或氫鍵牢固吸附于聚合填料表面,甚至形成凝膠狀沉積堵塞孔徑,單純溶劑洗脫效果有限。此時需采用“酶解預處理+溶劑洗脫”的復合再生策略:***先配制含蛋白酶(如胰蛋白酶,濃度0.1mg/mL)的緩沖溶液(pH7.0磷酸鹽緩沖液),以0.2mL/min流速沖洗色譜柱30CV,在37℃恒溫條件下靜置2小時,使酶充分降解蛋白質類污染物;隨后用5%甲醇水溶液沖洗10CV去除殘留酶液,再按“水-甲醇-乙腈-甲醇”的順序梯度洗脫,每個溶劑階段沖洗15CV,流速控制在0.5mL/min;***后用含0.01%疊氮鈉的甲醇溶液沖洗5CV(抑制微生物滋生),并以純甲醇封存。該方法對生物污染柱的再生,可使理論塔板數恢復至新柱的80%以上。
(四)鹽類與顆粒物污染的沖洗再生
當流動相含緩沖鹽(如磷酸鹽、乙酸銨)或樣品含懸浮顆粒物時,易在柱入口形成鹽析結晶或顆粒物沉積,導致柱壓異常升高。此類污染的再生重點是“低強度溶解+物理沖洗”:***先將色譜柱反向連接(避免污染物推向柱床深處),用超純水以0.3mL/min低速沖洗20CV,溶解鹽類結晶;若柱壓仍偏高,可改用5%甲醇水溶液沖洗15CV,利用甲醇的弱洗脫能力輔助去除顆粒物;對于頑固顆粒物,可采用“水-甲醇-水”交替沖洗3個循環,通過溶劑粘度變化產生的剪切力剝離沉積物。需注意,沖洗過程中壓力不得超過色譜柱耐受壓力的80%,且再生后需正向連接,用初始流動相平衡至基線穩定。?
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