Техническое обслуживание систем ВЭЖХ: совместимость материалов и передовой опыт
Введение
В системах ВЭЖХ используются различные материалы проточной части, совместимость которых с подвижными фазами часто недооценивается. Недостаточное внимание к взаимодействию материалов и растворителей не только снижает точность данных, но и ускоряет износ компонентов и увеличивает расходы на обслуживание.
В этой статье на основе реальных примеров и спецификаций материалов рассматриваются основные характеристики распространенных материалов для ВЭЖХ, а также описываются практические стратегии обслуживания, которые помогут вам избежать скрытых ошибок при проведении рутинных анализов.
Анализ случаев
Случай A: Использование буферной соли высокой концентрации
В лаборатории неоднократно использовались высококонцентрированные солевые буферные растворы без своевременного обслуживания головки насоса. Со временем отложение солей приводило к протечкам уплотнений и, в конечном итоге, к коррозии головки насоса. Хотя нержавеющая сталь марки 316L устойчива к распространённым коррозионным средам, накопленные кристаллы соли могут нарушить целостность уплотнений. Регулярная промывка и удаление солевых отложений сразу после инъекций физиологического раствора предотвратили дальнейшее разрушение.
Случай B: Давление в трубках ПЭЭК и совместимость с растворителями
При использовании колонки с размером частиц 2,6 мкм и длиной 250 мм при скорости потока 1,5 мл/мин противодавление в системе превысило 20 МПа, что привело к разрушению трубок и фитингов из ПЭЭК и возникновению утечек. Более того, ПЭЭК под действием ТГФ или ДМСО разбухает, а ацетон, хлороформ и концентрированная серная кислота могут вызвать растрескивание или растворение в течение 20 минут.
| Растворитель | Влияние на ПЭЭК |
|---|---|
| Ацетон | Трещины через 20 мин. |
| Метилэтилкетон | Небольшое растрескивание через 20 мин. |
| Толуол | Небольшое растрескивание через 20 мин. |
| Хлороформ | Небольшое растрескивание через 20 мин. |
| Этилацетат | Небольшое растрескивание через 20 мин. |
| Концентрированная H₂SO₄ | Полное растворение |
Характеристики материалов для проточных путей ВЭЖХ
1. Нержавеющая сталь 316L
Преимущества : Содержание молибдена повышает коррозионную стойкость; низкая стоимость; отлично подходит для обычных кислотных/щелочных сред.
Ограничения : Уязвим к концентрированным неорганическим кислотам и галогенированным растворителям.
Применение : буферы pH 2–9; системы метанол/ацетонитрил.
Несовместимо с : концентрированной H₂SO₄, HNO₃, концентрированным хлороформом, растворителями, богатыми пероксидом, растворами галогенидов щелочных металлов, средами, содержащими ЭДТА.
2. ЗАГЛЯНУТЬ
Преимущества : биосовместимость; гибкость; минимальная адсорбция биомолекул.
Ограничения : ограниченная устойчивость к высокому давлению; разбухает в сильных полярных органических веществах.
Применение : ионная хроматография; разделение белков.
Несовместимо : ТГФ, ДМСО, CH₂Cl₂, ацетон, концентрированная серная кислота.
3. ПТФЭ
Преимущества : Универсальная стойкость к растворителям; низкая адсорбция; широкий диапазон температур.
Ограничения : Деформируется под экстремальным давлением.
Применение : Сильные кислотные/щелочные среды; галогенированные растворители; анализ биополимеров.
Несовместимо : нет — избегайте комбинированного использования в условиях высокой температуры и высокого давления.
4. Титан
Преимущества : высокая совместимость с солями; минимальное выщелачивание металлов.
Ограничения : высокая стоимость; хрупкость.
Применение : Высокосолевые подвижные фазы; кислотная обращенно-фазовая хроматография.
Несовместимо : хлорид аммония, фосфаты, сильные основания.
5. МП35Н
Преимущества : Исключительная коррозионная стойкость.
Ограничения : сложная механическая обработка; высокая стоимость.
Применение : Экстремально высокая концентрация соли в средах.
Несовместимо : Экстремальные значения pH; плавиковая кислота.
6. Хастеллой С 276
Преимущества : Исключительная коррозионная и термическая стабильность.
Ограничения : предназначено для самых агрессивных условий.
Области применения : аэрокосмическая и тяжелая химическая промышленность.
Важность биосовместимых путей потока
Сохранение целостности биомолекул
Компоненты ПЭЭК и ПТФЭ минимизируют неспецифическую адсорбцию белков и пептидов, обеспечивая активность и восстановление образца, что критически важно для анализов моноклональных антител и АЦП.
Повышение аналитической надежности
Поверхности с низкой адсорбцией исключают перенос образца и поддерживают постоянное время удерживания, что улучшает воспроизводимость метода.
Сокращение затрат на обслуживание
Коррозионностойкие материалы, предназначенные для использования в условиях высокого содержания соли или экстремального pH, уменьшают засорение и повреждение, продлевая срок службы прибора и снижая частоту технического обслуживания.
Стратегии обслуживания
1. Принципы выбора материалов
Рутинные анализы : выберите нержавеющую сталь 316L для метанола/ацетонитрила и буферных растворов с pH 2–9.
Биомолекулярные анализы : выбирайте ПЭЭК или ПТФЭ, чтобы предотвратить адсорбцию пептидов и белков.
Коррозионные или богатые галогенидами среды : ПТФЭ или Хастеллой C-276 предпочтительны для сильных кислот, галогенированных растворителей или фаз с высоким содержанием солей.
2. Уход за ключевыми компонентами
Подвижная фаза
- Используйте растворители и воду класса ВЭЖХ; фильтруйте через мембраны с размером пор 0,22 мкм.
- Перед использованием тщательно дегазируйте.
- Соблюдайте определенный срок годности в зависимости от состава растворителя.
Насос высокого давления
- После солевых буферов промойте головку насоса совместимым растворителем, чтобы удалить солевые отложения.
- При переключении между водной и органической фазами в качестве переходного ополаскивателя используйте изопропанол; затем проведите промывку солевым раствором с высоким содержанием воды, а затем запечатывание органическим растворителем.
Автосэмплер
- Активируйте функции промывки иглы, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение; очистите седло иглы или клапан ультразвуком в случае загрязнения.
- Используйте специальные иглы с плоским кончиком для ручных инъекций; обеспечьте полную глубину введения и очищайте иглы до и после каждого использования.
- Для вязких образцов уменьшите скорость забора пробы и проверьте уровень жидкости, чтобы предотвратить неправильную аспирацию.
Детектор
- Источник света : УФ-лампы обычно служат около 2000 часов; для определения необходимости замены используйте диагностику прибора («тест энергии лампы»).
- Проточная ячейка : избегайте использования буферных растворов с pH > 9,5, чтобы защитить кварцевые окна; промывайте содержащие соль фазы чистой водой сразу после анализа, чтобы предотвратить закупорку.
Компания Welch Materials предлагает специализированные системы ВЭЖХ из различных материалов, включая нержавеющую сталь 316L, ПЭЭК, ПТФЭ, хастеллой C-276 и другие, для удовлетворения различных требований. По вопросам и для заказа индивидуальных конфигураций обращайтесь к нам по адресу info@welchmat.com.