安捷伦HPLC色谱柱选择与色谱柱维护保养.ppt
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1、,HPLC色谱柱选择与维护保养,Sa安捷伦科技,安捷伦HPLC色谱柱选择,分离模式的选择,样品,溶于有机溶剂,溶于水,溶于四氢呋喃,非离子化,离子化,溶于有机溶剂,溶于水,溶于正己烷,溶于甲醇或甲醇/水或乙腈或乙腈/水,用硅胶的正相模式,用键合相的正相模式,用键合相的反相模式,用键合相的反相模式,低分子凝胶渗透色谱,用键合相的反相模式,抑制电离反相键合相色谱,离子对键合相的反相模式,用硅胶的正相模式,离子交换模式,凝胶渗透色谱,凝胶过滤色谱,大孔填料的离子交换模式,用大孔填料的反相模式,分子量2,000,分子量2,000,反相分配色谱 极性:固定相 流动相固定相-非极性流动相(甲,乙醇,乙腈,
2、THF,二氯乙烷)-极性非极性物质后出峰,正相吸附色谱 极性:固定相 流动相固定相-极性流动相(己烷,庚烷)-非极性极性物质后出峰,正相色谱 20%,反相色谱80%,正相&反相色谱,硅胶基质-pH 38 Al2O3.nH2O-pH114 聚合物基质-pH114,高或低pH下,硅胶会溶解,化学修饰困难,孔结构复杂,孔径不均匀导致柱效不够高,有机溶剂可能导致聚合物基质溶涨而受损,柱填料基质,C-18柱-性能影响因素,硅胶纯度 填料硅胶的纯度与残留金属离子浓度色谱柱尺寸 填料床的长度和内径颗粒形状 球型或不规则型粒径 平均颗粒直径,通常3-10m表面积 颗粒外表面和内部孔表面的总和,以m2/gram
3、表示孔径 颗粒的孔或腔的平均尺寸,范围80-300,色谱柱物理性质,C-18柱-性能影响因素,键合类型 单体键合-键合相分子与基体单点相连 聚合体键合-键合相分子与基体多点相连碳覆盖率 与基体物质相连的键合相的量封端 键合步骤之后,用短链将裸露的硅羟基键合后封闭起来,色谱柱化学性质,C-18柱-性能影响因素,A类硅胶Original ZORBAX SIL(1970s)由于带负电荷的残留硅羟基和酸性表面上金属含量高(硅羟基的pKa低),导致碱性化合物发生拖尾,B类硅胶(高纯)ZORBAX Rx-Sil(1987)由于金属含量低,硅羟基pKa高,碱性化合物不发生拖尾,Zorbax Rx-SIL:1
4、1种金属 35 ppm(未检出其他杂质,1ppm);99.995%纯度的二氧化硅,C-18柱-性能影响因素,ZORBAX生产工艺,微球表面的略微融合专利技术增强了硅胶填料的耐流动相冲刷能力-Zorbax色谱柱使用寿命长的技术保障,安捷伦拥有此项溶胶-凝胶填料专利技术,StableBondEclipse XDBBonus-RPExtend,ZORBAX Rx多孔硅胶微球,色谱柱尺寸-对色谱分离的影响 短柱(15-100mm)-运行时间短,柱压低 长柱(150-250mm)-分辨率高,运行时间长 窄径柱(2.1mm)-检测器灵敏度高 宽径柱(3-21.2mm)-载样量高,C-18柱-性能影响因素,
5、颗粒形状-对色谱分离的影响 当使用黏度较大的流动相50:50=MeOH:H2O时,球型颗粒可以降低柱压,延长色谱柱寿命,C-18柱-性能影响因素,球形,不规则形,粒径-对色谱分离的影响 较小的颗粒柱效较高,但会引起柱压过高.3.5m粒径的常用于分离复杂的多组份样品,而组份单一的样品多采用5m的粒径,1.8m 3.5m 5m 7m 10m,表面积-对色谱分离的影响 高表面积对于多组份样品的分离具有较强的保留能力,柱容量和分离度.表面积低的填料通常能迅速达到平衡状态,对于梯度淋洗尤为重要,C-18柱-性能影响因素,孔径-对色谱分离的影响 大孔的填料颗粒可以延长溶质大分子在填料表面滞留的时间,达到充
6、分分离,改善峰形样品 MW 4,000,选择 80 的孔径样品 MW 4,000,选择 300 的孔径,大孔径填料适用于大分子分析,大孔径300 全多孔色谱柱 可用于分离蛋白质和多肽 分子量虽小但hydrodynamic volume(水动力学体积)较大的分子Poroshell 色谱柱 高流速下,高柱效分析大分子的蛋白质和多肽,色谱柱填料孔径必须适合待测物分子自由进出填料孔,与孔内表面的键合相进行分离分配,300 孔径可改善蛋白质和多肽峰形,选择合适的填料孔径分析大分子可获得最佳峰形,300 孔径可改善大分子的峰形,色谱柱:4.6 x 150 mm,5 mm 流动相:60%MeOH:40%0.
7、1%三氟乙酸 流速:0.75 mL/min 温度:RT 检测器:UV 282 nm,溶液中的分子尺寸决定适宜的色谱柱孔径 窄的峰宽表明待测分子进入填料孔没有受到阻碍,分子量虽小但 hydrodynamic volume(水动力学体积)较大的分子,键合类型-对色谱分离的影响 单齿键合:提高传质速率,加快色谱柱平衡双齿键合:增加色谱柱稳定性,增加色谱柱的载样量,C-18柱-性能影响因素,碳覆盖率-对色谱分离的影响 高碳覆盖率:提高分辨率,分析时间长低碳覆盖率:缩短运行时间,封端-对色谱分离的影响 封端:减轻待测组份与硅胶表面残留的酸性硅羟基反应而引起的色谱峰拖尾现象对于极性样品,未封端与经过封端处
8、理的色谱柱在选择性上有明显差异,C-18柱-性能影响因素,固定相键合二甲基硅烷,封端四甲基硅烷,Si,O,OH,O,O,CH,3,Si,R,CH,3,CH,3,Si,CH,3,CH,3,Si,R,CH,3,R=C8,C18,etc,.,O,OH,OH,O,CH,3,Si,R,CH,3,CH,3,Si,R,CH,3,+,+,Cl,CH,3,Si,CH,3,CH,3,OH,OH,OH,OH,CH,3,Cl,R,CH,3,(,TMS),传统键合及封端技术,取代基:五个 旁侧基团:异丙基,Zorbax StableBond 空间位阻保护-抗水解能力,键合相流失,保留减弱,另一个裸露的硅羟基,潜在的拖尾
9、因素,普通硅胶柱低 pH 2不稳定,发生水解,安捷伦专利的空间位阻保护,液相柱-保留值与pH的关系,pH变化值0.1,RS变化值1.6,色谱柱:Zorbax StableBond C18 4.6 X 250mm,5um部件号:880975-906流动相:27%甲醇:73%磷酸pH 2.5&2.6温度:500C流速:1.0mL/min.,色谱柱:ZORBAX Eclipse XDB-C8 4.6 x 75 mm,3.5 m流动相:44%25 mM磷酸,pH 7.00:56%甲醇流速:1.0 mL/min 温度:25C 检测:UV 250 nm,可电离的组份的分离可能会随pH变化发生显著变化 甚至
10、很小的 0.050.25 个pH变化单位.,样品:ketoprofen ethyl paraben Hydrocortisone fenoprofen propyl paraben Propranolol ibuprofen,液相柱-保留值与pH的关系,0.25 个pH,液相柱-保留值与pH的关系,pH变化:0.2个pH(7.07.2)保留时间改变:1.2分钟(13.614.8分钟),保留时间随pH改变不明显,保留时间随pH改变不明显(酸性环境中),方法稳定区 方法波动区(pKa+1.5)方法稳定区,液相柱-保留值与pH的关系,液相柱-保留值与pH的关系,复杂组分的流动相pH选择技巧,色谱柱:
11、ZORBAX Extend-C184.6 x 150 mm,5 mm 流动相:30%缓冲液:70%MeOH pH 7 缓冲液20 mM Na2HPO4 pH 11缓冲液 20 mM TEA 流速:1.0 mL/min 温度:RT检测器:UV 254 nm,0 5,1,2,3,4,5,Time(min),7,6,Extend-C18pH 7,1.Maleate 马来酸盐 2.Scopolamine 东莨菪碱 pKa 7.6 3.PseudoEphedrine 假麻黄碱 pKa 9.8 4.Doxylamine 抗敏安(多西拉敏)pKa 9.2 5.Chlorpheniramine 氯苯吡胺pKa
12、 9.1 6.Triprol内径ine 苯丙烯啶pKa 6.5 7.Diphenhydramine 苯海拉明 pKa 9.0,Extend-C18pH 11,0 5 10,1,2,3,4,Time(min),6,5,7,高pH下,碱性成分的保留增加,待测物pKa+1.5以外的流动相pH可保证方法的稳定性,Zorbax色谱柱发展史,1973 ZORBAX SIL发明专用于HPLC分离的球状、小颗粒硅胶(专利)1977 ZORBAX ODS单官能团,单层键合相发明者之一1978 ZORBAX column首先推出色谱柱的质量信誉保证1982 ZORBAX GF-250改善了蛋白质尺寸分离的稳定性1
13、987 ZORBAX Rx-SIL推出适合碱性化合物的HPLC分离的全新硅溶胶技术(专利)1990 ZORBAX StableBond增强了低pH条件下键合相的稳定性(专利)1996 ZORBAX Eclipse XDB双封端技术提高了中等pH条件下键合相的稳定性(专利)1997 Zorbax LC/MS column 15和30 mm(3.5um)快速,高分辨率,高通量LC/MS色谱柱1998 ZORBAX Bonus-RP 极性键合技术使碱性化合物的分离得到改善(专利)1999 ZORBAX CombiHT 专为小规模组合化学样品制备设计的高通量色谱柱1999 ZORBAX Eclipse
14、 dsDNA 用于分析双链DNA的多孔硅胶柱1999 ZORBAX Carbohydrate 分析单,双,三糖和糖醇的专用柱1999 Zorbax Extend C18独特宽pH跨度,高pH下使用的硅胶基质色谱柱(专利)2001 Zorbax SB-aq可在低pH下(18)使用100%水相的填料(专利)2002 Zorbax Poroshell 300SB蛋白质高速,高效反相分离新填料2002 ZORBAX 3.0mm 内径.3-mm 柱径溶剂节省柱2003 ZORBAX sub 2 micron1.8um粒径的高通量,超高速色谱柱(5月1日上市)2003 ZORBAX PrepHT高通量全系
15、列制备柱-分析柱向制备柱直接放大(6月1日上市),键合相-适用pH范围,低pH下,分析酸性,碱性和中性组分,峰形优异,柱寿命长,中等pH下,分析酸性,碱性和中性组分,尤其碱性组分峰形优异,柱寿命长,中等pH下,分析酸性,碱性和中性组分,可用于100%全水相,尤其极性组分峰形优异,柱寿命长,中高pH下,分析酸性,碱性和中性组分,尤其碱性组分峰形优异,柱寿命长,SB-C1880 A&300 ApH:18,SB-C880 A&300 ApH:18,SB-苯基80 ApH:18,反相色谱柱,Bonus-RP空间位阻保护+三封端80 ApH:29,Extend-C1880 A&300 ApH:211.5
16、,Eclipse XDB双封端,Eclipse XDB-C1880 ApH:29,Eclipse XDB-C880 ApH:29,Eclipse XDB-苯基80 ApH:29,StableBond空间位阻保护,Poroshell 300SB-C18实心核多孔壳pH:18,SB-CN80 A&300 ApH:18,SB-C380 A&300 ApH:18,Zorbax 产品系列,SB-AQ空间位阻保护80 ApH:18,可使用100%水相,Extend双齿键合+双封端,低pH,中pH,高pH,安捷伦HPLC色谱柱维护保养,Zorbax色谱柱=高柱效+长寿命,min,0,0.5,1,1.5,2,
17、Norm.,0,10,20,30,40,50,色谱柱:ZORBAX SB-C18 4.6 x 30 mm,1.8um 流动相:60%甲醇:40 水 流速:1mL/min 温度:室温检测:UV 254 nm,柱效进样次数#3#4166356138100685763722006882638130068956381400688362945006815631260066876236700665361158006695622190067816300 681063021300 68586528203468236343,1,2,3,4,样品尿嘧啶 苯酚 4-Cl-硝基苯 甲苯,色谱柱柱内体积和平衡时间,单次
18、样品运行时间=分析时间+色谱柱平衡时间色谱柱平衡时间=10倍柱内体积 流速,清洗液相色谱柱,冲洗色谱柱-用比流动相更强的溶剂,反相色谱柱用以下溶剂至少各25mL冲洗色谱柱(分析柱)不含缓冲盐的流动相100%甲醇100%乙腈75%乙腈+25%异丙醇100%异丙醇100%二氯甲烷*100%己烷*若使用己烷或二氯甲烷冲洗色谱柱,则在重新使用反相流动相以前,必须用异丙醇冲洗色谱柱!,正相色谱柱用以下溶剂至少各50mL冲洗色谱柱(分析柱)50%甲醇+50%三氯甲烷100%乙酸乙酯,0.12mm内径管线用于毛细管HPLC中2.1内径色谱柱0.17mm内径管线用于分析型HPLC中2.14.6内径色谱柱0.2
19、5mm内径管线用于半制备型HPLC中9.4内径色谱柱0.5mm内径管线用于制备型HPLC中21.2内径色谱柱,连接管线与接头,色谱柱:StableBond SB-C18,4.6 x 30 mm,3.5 mm 流动相:85%H2O with 0.1%三氟乙酸:15%ACN 流速:1.0 mL/min 温度:35C,50 mL 柱外体积(管线),样品:1.苯丙胺酸2.5-苯基-3,6-二氧-2-哌嗪乙酸3.Asp-Phe 4.天冬甜素,HPLC常用的色谱柱接头,Troubleshooting LC Fittings,Part II.J.W.Dolan and P.Upchurch.LC/GC Ma
20、gazine 6:788(1988),HPLC常用的色谱柱接头,活塞杆与密封圈,蓝宝石活塞杆 1/包装部件号:5063-6586活塞杆密封圈(Vespel聚酰亚胺用于反相)2/包装部件号:5063-6589*己烷对Vespel聚酰亚胺有溶涨作用活塞杆密封圈(聚乙烯用于正相)2/包装部件号:0905-1420,样品:尿嘧啶苯酚N,N-二甲基苯胺,更换前 更换后,塔板数USP拖尾因子(5%)1.36701.452.104571.093.100851.00,活塞杆与密封圈,检测器用灯,检测器用灯,检测器用灯,1.DAD的氘灯替代VWD的氘灯关闭灯电源,冷却5min以上将lamp设定的VWD conf
21、iguration的灯类型改为2140-05902.灯能量测试以水为流动相灯预热10min以上在化学工作站Diagnosis状态下进行波长校准,将紫外灯的使用时间归零,DAD的氘灯替代VWD的氘灯,DAD故障诊断与维护,要进行DAD故障诊断,单击DAD图标,然后选择Show Module Test选项,进入DAD测试选项画面,DAD故障诊断测试共有8项内容:DAD Self-TestDAD Intensity TestDAD Cell Test,常做的DAD维护:更换灯清洗或更换流动池窗,Diagnosis界面故障原因分析,故障选择框,可能原因框,诊断过程故障分析 样品分析过程中故障分析,在D
22、iagnosis画面中为用户提供了在诊断过程或样品分析过程中出现的问题以及可能的原因,样品溶剂溶解强度,样品溶剂溶解能力强于流动相导致色谱峰峰形问题:裂分峰或宽峰,中性分析时为何要使用缓冲液?,色谱柱:ZORBAX Eclipse XDB-C8,4.6 x 75 mm,3.5 m 流动相:44%A:56%甲醇流速:1.0 mL/min 温度:25C 检测:UV 250 nm,含缓冲液的流动相可改善保留,分离和色谱峰峰形.,样品:1.ketoprofen 2.ethyl paraben 3.hydrocortisone 4.fenoprofen 5.propyl paraben 6.propra
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