聯(lián)系人：王經(jīng)理
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今天有人問我，《色譜柱使用記錄》表里樣品進樣針數(shù)后面為什么還有個累計進樣針數(shù)？
套用哲學觀點，任何物質都是有壽命的，大到宇宙，小到原子，但是不同的物質壽命是不一樣的。
每一根色譜柱都有一個大致的進樣針數(shù)壽命，理論上可以有一個規(guī)定，達到進樣多少針，就強制報廢。不過好像并沒有這樣的規(guī)定，那么也可以作為一個參考，當色譜柱的柱性能參數(shù)（就是常說的理論塔板數(shù)、分離度、拖尾因子等等）不達標時，參照進樣針數(shù)判斷是柱子壽命到了，屬于不可逆因素，只能換柱子。還是其它原因，如流動相配制錯誤，或者流動相變質了，也可能稀釋液強度太大，也可能是方法就是錯的，也可能是樣品本身問題。
不過色譜柱的累積性損壞自然不是一朝一夕的事，柱性能是緩慢下降的，但是沒有一個特定的標準，要看具體的分析方法，而且跟柱型號也有關系。常規(guī)的分析方法下C18柱壽命是很長的，因為C18柱是目前技術先進，質量可靠，使用廣泛的色譜柱，在常規(guī)分析方法下，基本上不會損壞。但是如果流動相比較特殊，如高鹽、高pH>8、低pH<1、高柱溫、高比例水相、高比例有機相等等，色譜柱的損壞就會相應地加劇。
這些可以算作是化學損傷，如果是操作不當，例如，流動相和樣品溶液沒有過濾，或者撞擊色譜柱等，也會造成物理損傷，也會嚴重影響色譜柱壽命，甚至是“一招斃命”。
前面提到了柱型號，不同型號的色譜柱壽命當然也不一樣，跟前面說到的C18類似的，CN柱、苯基柱等鍵合硅膠柱都具有較長的使用壽命。不過所有基于硅膠基質的色譜柱都有一個天生的弱點，就是硅膠是能被水溶解的，雖然溶解度很小，但是長年累月使用，尤其在反相色譜系統(tǒng)中，累加了高鹽、高pH、高柱溫、高比例水相等方法參數(shù)后，硅膠的流失尤為明顯。我做過一個項目，流動相含鹽，柱溫高達50度，基本上一根色譜柱半年就報廢了。不過，是有一種方法可以解決這個問題的，就是在色譜柱前加一個柱芯與色譜柱類型相同的預柱，也叫保護柱，當流動相里溶解預柱里的硅膠飽和以后，就不再侵蝕色譜柱的硅膠，從而大大延長色譜柱壽命。不過不到萬不得已還是不要使用特別苛刻的流動相，要知道預柱的柱芯也是很貴的，那就是一根較短的色譜柱啊，就算保住了色譜柱，經(jīng)常換柱芯也是吃不消的。
但是，有一些類型的色譜柱，天生就是短命鬼，例如NH2柱，有時候好不容易平衡好系統(tǒng)，進個幾十針樣就OVER了，像是一次性的。就像焰火，它華麗的現(xiàn)身，轉瞬就湮滅了。這些就留待色譜柱專家們去開發(fā)更加穩(wěn)定可靠的新填料了。
還有一類柱子，就是手性分離柱，這在醫(yī)藥行業(yè)是很大的一個應用。通常手性色譜柱是正相柱，這就要求我們在使用手性柱之前要先把系統(tǒng)置換干凈，再接上柱子用流動相沖洗平衡進樣。通常是甲醇、異丙醇、正已烷+異丙醇、流動相這樣的順序，如果忘記這個過程，會造成很大的麻煩。而且有一些手性柱是涂敷柱，例如淀粉、纖維素等大分子涂敷柱非常怕水，如果系統(tǒng)中原來的反相流動相沒有置換干凈，就會對色譜柱造成不可逆損傷，甚至報廢。近年來，科學家也開發(fā)出了鍵合的手性柱，相比較要穩(wěn)定的多，甚至也可以應用反相色譜系統(tǒng)。
使用后對色譜柱的沖洗保存也比較重要，使用了緩沖系統(tǒng)的尤其要注意。這里推薦一個反相色譜系統(tǒng)的通用沖洗流程：將所有通道置換成含有較低有機相比例的水相中，比如10-30%乙腈或甲醇，然后沖洗1個小時，然后再梯度增加有機相比例，各沖洗一定時間，終保留在高有機相比例的沖洗液里。低有機相比例的沖洗液是為了盡可能地沖洗緩沖鹽。通常低壓梯度洗脫的液相色譜儀采用的是四元泵，就是單泵四通道，比例閥混合。這種混合方式有個弊端，就是混合效果差，因為各通道不同比例是通過開關各通道閥的時間來控制的。打比方乙腈：緩沖鹽=50：50，如果流速是1.0mL/min，并不是說乙腈和緩沖鹽以各0.5mL/min的流速來混合；而是流速一直是1.0mL/min，但是在往復泵一個來回的時間內，兩個通道分別打開一半的時間，也就是說系統(tǒng)管道里是一段乙腈、一段緩沖鹽。這樣就會造成鹽的析出。所以，往往是兩通道混合，就算沒有用緩沖鹽，還是建議先按比例混合好了，然后走單通道，否則的話一樣會造成鹽析出，或者基線波動。走梯度洗脫的話，往往會把有機相通道（B）中加入一定比例的水，或者把水相通道（A）配成梯度洗脫的初始比例，把有機相通道（B）配成梯度洗脫終的比例。
這里有兩點需要說明：*：
一般認為，色譜系統(tǒng)包括色譜柱的沖洗甚至保存，都可以使用流動相，只是不加緩沖鹽、酸堿等。例如上面提到的乙腈：緩沖鹽=50：50，做完樣品以后，就可以用50%乙腈/水來沖洗保存。有一些品牌色譜柱，例如資生堂，建議如果不是含鹽或者強酸強堿，一般不建議沖洗。不過這只適合短期保存，也就是沒隔多久又要再次使用。長期不用的色譜系統(tǒng)包括色譜柱還是應該沖洗后保存在高比例低極性溶劑體系中。一般建議正相系統(tǒng)保存在正已烷：異丙醇=90：10，反相系統(tǒng)保存在乙腈：水=90：10或者100%乙腈中。
第二：
隨著快速分離色譜柱的發(fā)展，很多的低粒徑色譜柱得到應用，而且往往柱溫也較高，通常達到50度或以上，這種色譜系統(tǒng)通常柱壓也較高，貿(mào)然用高比例水相沖洗可能會導致系統(tǒng)超壓?？梢韵扔昧鲃酉鄾_洗，或者斷開色譜柱，用高比例水相沖洗系統(tǒng)，再接上柱子逐步提高有機相比例沖洗，也可以先調低流速沖洗。而且，好待沖洗快要結束時再降低柱溫。
下面說說氣相色譜柱，現(xiàn)如今填充柱幾乎退出了歷史，人們說起氣相色譜柱自然就是石英毛細管柱。
相比較液相色譜柱，感覺氣相柱要簡單的多，而且，往往氣相柱各型號之間的專屬也不那么強，往往一個樣品用多種色譜柱分析，通過調整溫度程序，也可以得到相類似的分析結果。結合到本文標題，氣相色譜柱的進樣針數(shù)同樣也僅供參考，不能作為色譜柱壽命的*參數(shù)，影響氣相色譜柱的壽命的因素基本為高溫、高溫時間、樣品中的高沸物（包括一些在不適合的方法中，樣品的分解或聚合物）、載氣純度等。
常規(guī)的氣相色譜柱通常是石英管表面涂敷的液體填料，所以一般情況下，氣相色譜的分離其實是氣化后的樣品在液體填料里的溶解再揮發(fā)的性質不同來實現(xiàn)的。那么既然填料是液體，自然就會揮發(fā)了，氣相色譜柱的壽命大的影響因素就在這里。氣相色譜柱都會有一個極限溫度，一般使用溫度會在這個極限溫度下的20度左右。通常氣相分析方法是程序升溫的，高溫的溫度和保留時間決定了每一次進樣對色譜柱的影響。不過不同類型的色譜柱因為其填料的性質不同，其極限溫度也不同，自然高使用溫度就不同。反過來說，在相同使用溫度下，其壽命也不相同。
不管什么分析方法都要盡可能的真實反應樣品里的溶劑及所有物質的含量， 氣相色譜分析樣品的首要條件是，樣品要能被氣化，就是進樣口溫度及程序終溫要大于樣品的沸點（這也不是的），當樣品中有高沸點的物質，甚至是無機鹽、機械雜質，不能被氣化留在了襯管里，甚至留在了色譜柱中，就會對色譜柱有損傷。這種情況好是要處理一下樣品，萃取、蒸餾、過濾都是常用的方法。如果實在無法避免，就要經(jīng)常更換隔墊、襯管玻璃毛等，過一定時間還要把色譜柱前段割一段下來，通常是1米左右。除了這些，還應注意對樣品性質的了解，如果樣品的熱穩(wěn)定性差，進樣分析過程中發(fā)生了分解或者聚合，產(chǎn)生高沸物就會對色譜柱產(chǎn)生很大影響，如果這些物質不能被溶劑沖洗的話，這種損傷就是不可逆的，而且分析結果也不準確。這種情況下就要適當?shù)慕档蜏囟?，直到不發(fā)生這種反應。或者換其它的分析方法。
通常我們使用的 載氣是高純氮氣，原因就兩個字——便宜！但是，排除經(jīng)濟因素，這并不是一個佳的選擇。因為氮氣的生產(chǎn)就是液態(tài)空氣蒸發(fā)來的，但是因為氮氣和氧氣性質接近，一般很難杜絕高純氮氣里含有少量的氧氣。氧氣在高溫柱對整個氣相色譜系統(tǒng)包括色譜柱都會產(chǎn)生不良影響。所以一般儀器廠家還是建議使用高純氦，尤其在進行計量、驗證等高標準分析時，不過一瓶高純氦可以換5瓶高純氮，一般用戶還是選擇使用高純氮氣。其實從儀器性能來講，也可以使用高純氫氣作為載氣，低含氧量、低背景、低廉的價格都是不錯的選擇，當然一般考慮到氫氣的泄漏以及儲運的風險，往往被用戶所排除。不過，帶TCD檢測器的氣相色譜往往還是使用高純氫氣作為載氣。
說了這么多，后感性的總結一下。真正做儀器分析人，都能發(fā)現(xiàn)不同品牌的儀器，甚至每一臺儀器的不同，只有你真正熱愛儀器分析，把每一臺儀器當成好朋友、情人、愛人、孩子，了解他們的脾氣、習性，用一顆真誠的心去對待他們，才能真正做到隨心所欲，人機合一。
