液相色谱仪的维护与保养

人要养生，车要保养，液相色谱仪也一样，做好日常的维护保养，能极大的降低故障率，减少维修和停机成本。这个专题会从硬件和使用角度探讨液相色谱仪的维护注意事项，以安捷伦1260液相色谱仪为例，但是其实在很多地方，各种仪器肯定有它的共通点。

从液相色谱仪的结构来讲，按照流动相经过的顺序：溶剂瓶-脱气机-泵-进样器-柱温箱（色谱柱）-检测器-废液，下面我们就按照这个顺序来说一说液相色谱仪的各个部分在使用中的注意事项。

一. 首先，是溶剂瓶，大家好像觉得溶剂瓶无非就是几个玻璃瓶子，好像根本没什么可说的嘛...不过，这个东西看着简单，如果不注意使用，还是经常会惹出不少麻烦：

1.1 第一个麻烦就是污染：要特别小心盛了水或者缓冲液的瓶子，虽然液相用的水大都经过杀菌处理，不过，细菌的生命很顽强，在适当的温度和光照的情况下，他们就会活跃起来，如果流动相里又加入了磷酸盐一类的添加剂，它们更是如虎添翼，所以，溶剂瓶要做的非常重要的工作就是勤换流动相，常换常新。另外关于防止细菌滋生的另外一个办法是在水中加入一定浓度的叠氮化钠，不过，这个东西又剧毒，又管制，不是很好弄到，而且风险也很高，所以，在我看来，还是直接换新的流动相更方便。

1.2 水相要常换，那么有机相呢？总不用担心细菌繁殖了吧？没错，有机相完全不用担心，不过如果是装乙腈的瓶子，要特别小心乙腈的“聚合”，在自然条件下尤其是事宜的光照条件下，乙腈分子就会和身边的小伙伴手拉手搞起小团体，小团体还会慢慢壮大，直到大到能被眼睛看见了，瓶子里就会出现一些絮状的沉淀物，这就是乙腈的“聚合”。为了防止聚合的出现，要特别注意装乙腈最好用个深色的瓶子，别面阳光直射，还有就是换乙腈的时候一定把瓶底剩下的倒掉了换新的。

1.3 说完溶液，我们还得注意下瓶子自己，通常瓶子的瓶盖上会有几个小孔，是供流动相管道通过的，不过不知道为什么要多开几个...我见到过有些使用者会把这个小孔堵起来，这是防止有机溶剂挥发减小实验室污染和防止灰尘进入流动相瓶子的好办法，不过，如果这些个小孔被彻底堵住，在加上瓶盖也拧的很紧的情况下，可能会出现流动相吸液不畅的情况，因为瓶子里彻底和大气压隔绝了...为了解决这个问题，大家其实可以咨询厂商去买一种叫做“安全瓶盖”的东西，可以防止挥发和灰尘，还不用担心彻底堵死空气。

1.4 最后一项，是溶剂瓶里的过滤头，它的作用是为了防止溶液瓶中的颗粒杂质进入到仪器的流路系统中，过滤的孔径是0.45um，材质分为玻璃烧结石英和不锈钢的，如果这个东西脏了的话，也会造成流动相吸液不畅，可以进行清洗，玻璃材质的通常是用稀硝酸泡，过夜；不锈钢材质的可以直接超声清洗。

二. 接下来，就是脱气了，脱气的作用是为了除去流动相中溶解的气体，所以我们就得从气体开始说

2.1 怎么才能让脱气机高效的运行，最好的办法就是“帮它一把”，其实就是预先对流动相进行一下脱气了，流动相配好之后，现在超声机里脱气几分钟，能大幅度减少脱气机的工作负担，因为脱气的脱气效率是一定的，如果溶液里溶解的气体超过了脱气机能处理的最大值（尤其是在高流速的情况下），气体就除不干净了，那时候就可能在混合的时候出现气泡影响仪器压力波动和噪音了。

2.2 脱气机除了怕脱不干净之外，还怕堵，脱气机会堵么？通常不会，不过，在经过一个长假之后，就不好说了，堵掉脱气机的罪魁祸首，还是流动相里的微生物，细菌藻类，如果他们跟着流动相停留在脱气机里，过上几天一个礼拜，很可能就发展成规模了，那样脱气机的管道里可能就布满了“水藻”然后就堵住了，所以，脱气机要特别注意的是，在长时间不使用仪器的时候，比如国庆节假期，一定要把水相管路中的溶液都替换成甲醇，防止“长草”，乙腈也是不推荐的，因为会“聚合”。

2.3 堵和漏是一对欢喜冤家，液相色谱仪上能堵的地方，也都有可能漏，脱气机也不例外，通常漏液有两种可能，一种是接头松动，只要重新拧紧即可；另外一种情况就比较倒霉了，真空腔损坏，这个就要大修了，造成这种灾难的通常都是流动相流速超过了脱气机能耐受的最大流速，通常这种情况是在purge的时候不小心超过了最大流速，或者是为了方便使用了注射器直接通过管路吸了流动相，要小心操作。

三. 随着流动相的足迹，到了泵，泵是液相色谱最核心的部件，通常也是最贵的一个部件，要小心使用

3.1 很多情况下，泵的问题反映在压力上，压力波动又是最常见的一类问题，泵正常的压力波动通常会在2%以内，切平稳规律，不正常的波动通常由于气泡和盐造成：如果流动相中的气泡没有被脱气机除掉而到了泵以后，那么就会造成压力波动，通常我们可以通过重新purge流路和再次脱气流动相解决；由盐造成的波动主要是因为流动相中加入了浓度较高的缓冲盐，在含盐流动相与有机相混合的时候，盐会有微小的析出，从而导致压力异常波动，解决这类问题可以考虑适当的降低盐浓度，或者使用甲醇取代乙腈左右有机相，如果由于种种原因一定要用到这种流动相，可以考虑在有机相中加入一定比例的水，比如10～20然后适当提高梯度结束的终点。

3.2 在泵的维护里还有一个经常会做的工作就是更换purge阀上的过滤白头，其实难点不在更换这个白头本身上，而是在于判断什么时候该换，通常判断的标准是纯水5mL/min流速purge的时候，如果压力超过10bar，要考虑更换，更换下来的白头，也可以大概判断仪器的使用状况：如果白头是白色的，好像不脏，但就是堵，那有可能是流动相中的盐有析出造成的，这台仪器长期忍受着高盐流动相；如果换下来的是灰黑色的，这是最常见的状况，这是由于泵头密封垫的磨损造成的，如果出现频繁更换白头切更换下来的都是灰黑色的话，提示仪器密封垫的磨损过快，可能要考虑升级柱塞杆清洗的设备；如果这个白头换下来的颜色是黄色，绿色等怪异的颜色，那么，仪器该讲讲卫生了，这是流动相里的微生物造成的。

3.3在泵的使用过程中，有时会遇到替换流动相的情况，这种替换是指从反相溶剂替换到正相溶剂或者反过来替换的过程，这个过程最重要的就是流动相的兼容性，常用的正反相色谱溶剂是不互溶的，所以在替换中间，一定要用异丙醇彻底冲洗系统，保证管路里所有的原有溶剂都被异丙醇替换掉。

四. 继续走，就到了进样器，进样器分手动和自动两大类，两者虽然工作模式不同，但是使用的要点是基本一样的：

4.1 自动进样器最常见的问题就是脏，用专业说法叫交叉污染，交叉污染产生的原因很直接，样品残留在进样针内/外表面，并随在下一次进样进入色谱系统，要解决交叉污染，也很简单，就是洗，自动进样器都会有洗针的功能，如果样品浓度较高或者是吸附性比较强的样品，一定要打开此功能，由于仪器设计的原理，安捷伦的自动进样器无需清洗进样针内壁；手动进样器的话，要注意手动清洗针的内外表面。如果忘记打开洗针功能，污染可能已经残留在了针座或流通阀上，这个时候要最这两个部件清洗，需要按照仪器说明书上的维护步骤拆下这两个部件进行超声清洗

4.2出现在自动进样器上的另外一个问题是峰面积重现性问题。通常这是因为自动进样器吸样品的时候出现了问题，首先观察样品的液面是不是足够高，以保证进样器可以吸到；如果排除了这个问题，就要看看自动进样器的设置了，对于一些粘度大的样品，要降低自动进样器的吸取速度，这个可以在仪&器设置中改变；当然，还有一些更罕见的问题：样品吸附在了样品瓶上，这个时候可以考虑换一中材质的样品瓶；还有一类情况，是由于样品瓶的瓶盖拧的太紧，导致瓶内与空气隔绝，使得吸样不准确，这个时候可以考虑适当的把瓶盖拧松一点。

五. 柱温箱，柱温箱里有色谱柱，其实分离是发生在色谱柱上，柱温箱本身设计到的维护和使用要点倒是没有什么太多可说，至于色谱柱的，说来话就很长了，还是要另开个专题。

个人认为柱温箱其实是整个液相色谱系统里最皮实的一个部件，只要保证接头拧好不漏，好像一万年也不会见到它出问题，唯一需要注意的是安捷伦的柱温箱会有两个控温区，左边的区域上写着3uL，右边写着6uL，表示这两个温区内的体积不一样，通常，我们要使用3uL的那个，以减小仪器的延迟和扩散。

六. 检测器，检测器的种类非常多，而且各有特性，要说起来也是一言难尽，所以在这里我们还是找大家最常用的紫外（VWD）/二极管阵列（DAD）检测器来说吧。这两类都是紫外类的检测器，虽然光路设计不同，但是本质的原理都是相同的。

6.1 检测里有个非常重要的部件是光源，俗称灯，灯是一个消耗品，就像家里的灯泡一样，用一定程度就坏了，但是检测器里的灯可能不像家里的电灯泡一样点不亮了再换，因为放在检测器里的灯是对发射能量有要求的，一旦能量衰减到一定程度，就会出现基线噪音变大，灵敏度降低等一些列影响使用的问题。通常，灯的寿命根据型号不同是1000或2000小时，当到达这个时限的时候，我们就要特别关注灯的能量状况，可以通过仪器维护软件中自带的“灯能量测试”这个测试来判断，测试的结果会分别评估低中高三个波长段的能量，一旦某个波长段的结果显示失败，就表示要换灯了，通常首先出现失败的都是低波长段。

6.2 检测器里另外的一个重要部件是检测器，又叫流通池，很多时候，大家最关心的一个问题是检测池被堵掉，因为检测池通常不是很耐压，所以一旦堵掉，很可能造成损坏，不过还好，检测池通常不太容易被堵，原因是几乎所有的颗粒杂质都会被色谱柱拦下了，所以堵塞检测器的东西基本都不是来自样品的，很可能是后来“产生”的，比如含盐流动相残留在了检测池里导致盐析出，或者是乙腈聚合在检测池里，要不就是有些童鞋不太小心，不小心压住了废液管线...那就自求多福吧...

6.3关于检测池，又是还会遇到一个小问题，就是检测池里的气泡，气泡是哪儿来的，可能是流动相中溶解的气体，也可能是仪器长时间不使用检测池干了导致的，体现在仪器的表现上，就是基线噪音某明其妙的变大，出现毛刺等等，这个时候，可以先观察系统压力，如果压力平稳正常，可以判断这个波动应该不是由于泵造成的，那肯能就是由于检测池里的气泡造成的了，对付这个气泡，没有太好的办法，只能用纯甲醇慢慢冲，不过倒是有个小办法可以防止，就是在检测器的出口出用一小段细内径的PEEK管憋上一点压力可以很大程度的预防气泡的产生，但是注意千万不要太长，有大概3～5厘米的长度就够了。

七. 最后是废液，其实废液本身没有任何可说，只要注意安全就好，一定要使用安全的溶剂瓶，还要有二次容器，我的实验室就遇到过一次惨痛的教训，废液满了溢出了瓶子，腐蚀了一块地板- -！