色谱柱是色谱分析的核心部件,其性能直接决定检测结果的准确性与重复性,而使用寿命则与操作规范密切相关。不少实验室因操作不当导致色谱柱提前报废,既增加检测成本,又影响工作效率。本文梳理常见的寿命缩短操作及对应的规避策略,助力实验室规范操作、降本增效。
样品前处理不规范是缩短色谱柱寿命的首要元凶。未过滤的样品中含有的颗粒物会堵塞色谱柱筛板和固定相孔隙,导致柱压骤升、分离效率下降。此外,样品中的强极性杂质、重金属离子等会与固定相发生不可逆吸附,污染色谱柱。规避此类问题,需严格做好样品前处理:液体样品需经0.22μm或0.45μm滤膜过滤,去除悬浮颗粒;固体样品需充分提取、离心后取上清液过滤;对于复杂基质样品,可通过固相萃取、液液萃取等方法去除干扰杂质,避免污染物进入色谱柱。

流动相配制与使用不当同样会损伤色谱柱。使用未脱气的流动相,会因气泡进入色谱柱导致柱内压力波动,破坏固定相结构,同时影响检测基线稳定性。流动相pH值超出色谱柱耐受范围,会造成固定相水解、键合相脱落,尤其是反相色谱柱,通常耐受pH值为2-8,超出此范围会显著缩短寿命。规避措施包括:流动相配制后需超声脱气15-20分钟,或使用在线脱气装置;严格按照色谱柱说明书要求控制流动相pH值,必要时添加缓冲盐调节,且缓冲盐需用高纯度水配制,使用前过滤;避免长期使用高浓度盐溶液作为流动相,实验结束后需用纯水充分冲洗色谱柱,防止盐析出堵塞管路。
色谱条件设置不合理会加剧色谱柱损耗。柱温过高会加速固定相老化,导致分离性能衰减,不同类型色谱柱有其最佳使用温度范围,如反相色谱柱通常不超过60℃。流速过快会增大柱内压力,长期高压会使色谱柱床层塌陷,一般需根据色谱柱内径选择合适流速,常规4.6mm内径色谱柱流速控制在0.8-1.2mL/min。此外,进样量过大易造成色谱柱过载,导致峰形拖尾、柱效下降。规避方法为:严格遵循色谱柱说明书设定柱温与流速,避免骤升骤降温度;根据色谱柱容量和样品浓度合理控制进样量,一般进样体积不超过20μL。
实验后色谱柱维护缺失也是寿命缩短的重要原因。实验结束后未及时冲洗,流动相中的残留杂质会吸附在固定相表面,长期积累会导致色谱柱“失活”。不同类型色谱柱冲洗方式不同,反相色谱柱需先用甲醇-水(50:50)冲洗30分钟,再用纯甲醇冲洗20分钟封存;正相色谱柱则需用正己烷冲洗后封存。同时,色谱柱存放需避免阳光直射、剧烈震动,封存液需定期更换,防止细菌滋生污染色谱柱。