C18色譜柱原理、作用、維護(hù)及分析詳解
1. C18色譜柱的基本原理
C18色譜柱(ODS柱,Octadecylsilyl)是反相高效液相色譜(RP-HPLC)中的固定相,其分離原理基于疏水相互作用:
固定相:硅膠顆粒表面鍵合十八烷基(C18H37)長鏈,形成疏水層。
流動(dòng)相:通常為水+有機(jī)溶劑(如甲醇、乙腈),極性較強(qiáng)。
分離機(jī)制:
非極性/弱極性化合物與C18鏈?zhǔn)杷饔脧?qiáng),保留時(shí)間長。
極性化合物與流動(dòng)相親和力強(qiáng),先被洗脫。
通過調(diào)節(jié)流動(dòng)相比例(如梯度洗脫),可優(yōu)化分離效果。
2. C18色譜柱的主要作用
C18柱廣泛應(yīng)用于:
藥物分析(如抗生素、維生素、中藥成分)
食品安全(農(nóng)藥殘留、添加劑檢測(cè))
環(huán)境監(jiān)測(cè)(多環(huán)芳烴、酚類污染物)
生物樣品(蛋白質(zhì)、肽段、代謝物)
優(yōu)勢(shì):
適用大多數(shù)有機(jī)化合物,尤其是非極性至中等極性物質(zhì)。
穩(wěn)定性好,兼容多種流動(dòng)相(pH 2-8)。
3. C18色譜柱的維護(hù)方法
(1)日常使用注意事項(xiàng)
避免高壓沖擊:
流速應(yīng)逐步升高/降低,防止固定相塌陷。
過濾流動(dòng)相和樣品:
使用0.45 μm(或0.22 μm)濾膜,防止顆粒堵塞。
控制pH范圍:
硅膠基質(zhì)的C18柱適用pH 2-8,超出范圍會(huì)導(dǎo)致鍵合相水解。
?。?)清洗與再生
常規(guī)清洗(每次運(yùn)行后):
用高比例有機(jī)相(如90%甲醇或乙腈)沖洗30分鐘,去除殘留強(qiáng)保留物質(zhì)。
強(qiáng)污染處理:
脂類/蛋白質(zhì)污染:用異丙醇或四氫呋喃(THF)反向沖洗。
無機(jī)鹽沉積:先用純水沖洗,再過渡到有機(jī)相。
(3)長期保存
儲(chǔ)存于純甲醇或乙腈中,避免水分滋生微生物。
密封柱頭,防止溶劑揮發(fā)導(dǎo)致固定相干涸。
4. 常見問題分析與解決
問題可能原因解決方案
柱壓升高篩板堵塞/固定相污染反向沖洗、超聲清洗篩板或更換
峰形拖尾柱效下降/樣品溶劑不匹配用甲醇活化柱子,優(yōu)化樣品溶劑(盡量與流動(dòng)相近似)
保留時(shí)間漂移流動(dòng)相比例變化/柱溫波動(dòng)檢查泵比例閥、穩(wěn)定柱溫
基線噪音大流動(dòng)相不均勻/檢測(cè)器污染脫氣流動(dòng)相、清洗檢測(cè)器流通池
5. 壽命延長技巧
使用保護(hù)柱:攔截強(qiáng)保留雜質(zhì),延長分析柱壽命。
避免高溫:超過60℃可能加速鍵合相降解。
定期測(cè)試柱效:用標(biāo)準(zhǔn)品(如萘、甲苯)測(cè)定理論塔板數(shù)(N值),若下降>20%需維護(hù)或更換。
總結(jié)
C18色譜柱是HPLC的核心部件,其分離效果依賴于疏水作用,需通過合理維護(hù)(如過濾樣品、控制pH、定期清洗)來保證性能。遇到問題時(shí),可通過壓力、峰形、保留時(shí)間等指標(biāo)快速診斷并解決。