实验室高效液相色谱仪的管理与使用维护探讨
摘 要：高效液相色谱仪的使用与管理能力是保证检测结果准确，并延长设备使用寿命的有力措施。本文从高效液相色谱仪主要部件的分析入手，重点探讨了该设备在使用时的注意事项及日常维护措施，对于从事高效液相色譜仪使用与维护管理的工作人员具有重要的指导意义。
关键词：实验室;高效液相色谱仪;管理;维护
开展实验室内的高效液相色谱仪管理与维护工作，目的在于延长设备的使用寿命，稳定设备检测结果，同时取得较好的色谱分离效果。现阶段常用的液相色谱仪种类较多，但其原理大致相同，管理和使用方法也有类似之处，本文结合笔者所在实验室液相色谱仪的管理和使用经验，详细介绍了在该仪器使用及维护过程中的注意事项，对于提升该种设备的管理维护能力具有积极意义。
1 高效液相色谱仪主要部件分析
1.1 输液系统
通常情况下，实验室配备的高效液相色谱仪所用的输液系统包括三个主要部分，分别是高压输液泵、在线脱气装置和梯度洗脱装置。具体来看，高压输液泵依据压力控制方式的不同可分为恒流泵和恒压泵，依据内部机械结构的不同可分为螺旋注射泵、液压隔膜泵、往复柱塞泵、气动放大泵四类。在线脱气装置能够在流动相进入柱体之前将其中的气泡排除。实验室配置的高效液相色谱仪使用的色谱柱填料，通常颗粒尺寸较小，流动相在小颗粒组成的色谱柱中流动，受到很大的流动阻力，需要使用高压输液泵才能将流动相输送至色谱柱中。
1.2 进样器
进样器在高效液相色谱仪中的主要作用是将需要分析的样品送至色谱柱一端，通常可分为自动进样和手工进样两种工作方式，如使用手动进样方式，通常需结合20～16μL的定量杯使用。
1.3 色谱柱
使用高效液相色谱仪开展检测活动，其中的流动相大部分为液体，流动相的检测和分离工作需要借助于固定相实现。通常使用的正相色谱柱和反相色谱柱是依据分离模式的不同划分的。
1.4 检测器
检测器在高效液相色谱仪中的主要作用是将检测样品的化学、物理特征转变为电信号，借由可以测量和表征的电信号，反映样品的特征参数。最终得到的检测数据为色谱图，分析人员通过对色谱图的分析，确定峰形和特征峰数值，判断和标识检测物质，完成定性分析和定量分析。
2 实验室高效液相色谱仪使用的注意事项
2.1 注重使用的环境
在高效液相色谱仪检测过程中，为了有效避免光线直射，给检测造成的影响，显示装置应侧向光线，同时实验室内需加挂窗帘，以便快速地调节室内的光照强度。在液相色谱仪使用过程中应保持良好的通风，排出室内的有害气体，保证空气清新，通常可使用强制通风和自然通风两种方式，自然通风主要是利用内外气压和门窗开展通风作业，强制通风则是利用排风扇和排风柜完成通风。此外，良好的室内环境和适宜的温度可为高效液相色谱仪的工作提供支撑，有利于高效液相色谱仪稳定性能，保持正常运行，通常情况下高效液相色谱仪适宜的工作温度为20～30℃，温度变化幅度最好应控制在2～3℃以内，避免出现温度的剧烈波动。尤其应注意的是在夏季和冬季，应做好保温工作。高效液相色谱仪在使用过程中，环境相对湿度应控制在60%以内。
2.2 色谱柱的保护柱和柱效
在更换高效液相色谱仪色谱柱之前，应仔细阅读色谱柱的使用说明和注意事项，并开展柱效的相应测试工作。另一方面，为保证高效液相色谱仪的测试精度，应定期对柱效进行检测，并保存更换的新色谱柱的色谱图，注明新色谱柱使用注意事项和使用条件。工作人员应定期检测色谱带。针对对外提供在线检测服务的高效液相色谱仪，应对检测设备提供足够的物理保护和化学保护，通常采用安装在线过滤器和保护柱的方式。高效液相色谱仪柱体的保住主要是通过保护柱完成的，在避免化学污染方面作用显著，但是也存在明显的不足，突出表现在保护柱在起作用的过程中，会影响柱效，该问题在微柱使用时更为突出，普通的自动填料保护柱常会产生较大的检测偏差。
2.3 紫外检测器使用注意事项
紫外检测器的使用寿命与使用次数相关，为有效延长紫外检测器的使用时间，平时应尽可能降低氖灯的使用次数，在柱平衡进行50%以上后，打开检测光源，也可在流通池中溶液连续流动5～7分钟后，打开光源。同时应在检测分析完成之后立刻关闭检测光源。在日常管理和清洁工作中，应做好地面的洗尘工作和检测器周围环境的清洁工作，防止检测器因吸附大量的灰尘导致性能下降。如果发现检测器由于内部气泡的出现而产生了检测干扰，则应进行相应的定量分析，同时确保流动相脱气充分。现阶段的高效液相色谱仪通常带有自动检测气泡的功能，如发现流动相中含有气泡，会进行自检和校正，并发出提醒。
2.4 样品处理
需测定的样品应在流动相中容易溶解，难以溶解的样品，可能会在检测过程中结晶析出，导致测量不准确或者造成色谱柱的堵塞。除此之外，应注意样品中避免强酸、强碱和盐类物质的存在，可使用预处理柱除去其中的极性较强物质和不可逆吸附杂质。
2.5 做好使用后的清洁工作
高效液相色谱仪在使用之后应进行相应的清洁工作，具体包括以下几方面：（1）色谱柱的清洗。在使用高效液相色谱仪之前，应对需检测的样品进行充分的了解，并使用针对该样品洗脱能力较强的流动相来完成清洗工作。每一种特定的色谱柱，对应的清洗方法略有不同，应在清洗之前认真阅读清洗说明。如使用硅胶柱进行检测和分析，则应先使用甲醇清洗附着在柱体上的极性杂质，在此基础上使用正庚烷和二氯甲烷进行活化，最后应使用甲醇、氯仿、甲醇、水依次完成最终的清洗。（2）重视密封圈的清洗工作。高效液相色谱仪使用之后，应对输液泵密封圈进行清洗，密封圈处是非挥发性缓冲剂残留较多的地方。在设备关机之后，残留在此处的溶剂仍有继续挥发的可能，并在泵体内表面形成沉积物和附着物，导致密封圈处的磨损，影响后续的使用。通常情况下，对于泵密封圈处的清洗，可在泵体后端的清洗口注入纯水，直至液体清澈，无固相产生，则清洗工作完成。
3 高效液相色谱仪日常维护注意事项分析
3.1 高效液相色谱仪开机与关机
检测人员在确定检测环境满足儀器要求后，应首先打开稳压器，然后依次开启高压输液泵、柱温箱和检测器，最后，上述设备开始自检过程。自检过程无异常情况，才能打开连接设备的电脑，启动检测软件开始测试工作。检测工作完成后，上述设备的关闭顺序与开启顺序正好相反。
3.2 高效液相色谱仪流动相使用要求
在高效液相色谱仪检测中，通常使用低沸点的有机溶剂或者缓冲溶液作为流动相，为了保证高效液相色谱仪的检测精度和使用寿命，检测过程中使用的流动相应是色谱纯级以上等级的，并在完成杂质过滤、气泡排除工作之后，封存于洁净的流动相贮存瓶中。在此基础上分析流动相的物理性能，（1）流动相应具备足够的溶解能力，高溶解能力有助于提升检测精密度。（2）同时要求流动相黏度较小，具备较为适宜的柱压降范围。（3）流动相沸点足够低，能够满足样品制备和分离的要求。（4）在进行流动相过滤工作时，建议使用045μm的水溶性滤膜完成过滤工作，有效去除其中的杂质和微粒。（5）流动项的脱气要求。只有完成脱气作业后才可将流动相用于高效液相色谱仪的检测中，含有气泡的流相容易在检测过程中对基线稳定性和泵的工作造成不利影响。（6）在使用碱液或酸性溶剂调节流动相的酸碱值时，应保持ph值范围在2～7.5之间，同时调节用的水需为去离子水，配制时间不得超过两天。（7）装载流动相使用的容器不得封死，避免内外压差不同导致流动性体系内部发生变化，同时应注意流动项的装载流动速度应保持在3.0ml/min以内。（8）为有效保护液相色谱仪，严禁使用氯仿、亚甲基氯和甲苯等溶剂;另一方面，为避免对于密封塞造成损坏，在使用乙醚、甲基环乙胺等物质时，应格外慎重。
结合实验研究认为，以下的脱气方法具有较好的使用效果，首先是在线真空脱气法，该方法将真空脱气装置连接到储液系统上，并结合膜过滤器在流动相进入输液泵之前完成脱气。在多元溶剂体系中使用该种方法，能取得最佳的使用效果。其次，使用超声脱气法。超声脱气法的原理在于将待检测的流动相置于水浴中，并通过超声波作用，达到脱气的效果。最后，抽真空脱气法是在微型真空泵的作用下，去除流动相中的气体。通常情况下压降需要接近0.05～008MPa，去除流动相中的所有可溶气。但是应该注意到抽真空的过程会造成混合溶剂体系发生变化，这就要求使用多元溶剂体系的流动相应在完成脱气，之后进行混合，保证混合之后的体系不发生明显变化。
3.3 泵的维护
如果检测的流动相中含有缓冲盐，则应在检测工作完成后进行清洗，避免含有缓冲盐的流动相长时间在泵内停留。清洗的方法分析如下：高效液相色谱仪完成分析工作后，首先使用纯水冲洗泵，然后使用混合溶剂进行清洗，常用的混合溶剂为水域甲醇的混合溶剂。对于缓冲盐浓度较高的流动相，在混合溶剂清洗之前，应使用低浓度甲醇进行冲洗，避免在后续操作中有机相体系中的盐析出导致管道堵塞。当泵内压力上限大于6000psi时，应检查泵体的过滤装置并更换保护柱芯。
4 结语
通过上文的分析，可以看到在液相色谱仪的管理和维护中，应加强工作人员的培训，提升设备使用维护管理能力，应配置专业化的管理人员和维护人员做好设备的登记使用。只有正确地使用并加强后期的维护，才能提升该设备的使用寿命，并保证检测结果的准确性。最后实验室主管部门应加强重点仪器设备的管理制度建立和完善，通过体系化规章化的管理制度，提升管理的科学性和有效性。
参考文献：
[1]谢丰鸣，吴志朋，房鹏，胡培忠，王洪举.实验室高效液相色谱仪管理及使用维护[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（10）：40-41.
[2]程世红.高校实验室高效液相色谱仪的使用及维护[J].知识经济，2011（13）：64-65.
作者简介：苏亮（1990— ），男，汉族，江苏连云港人，本科，初级工程师，助理工程师，研究方向：实验室仪器采购、维修、维护、计量管理。
