如何有效清洁色谱柱？

如何科学清洗色谱柱：延长寿命与保持性能的完整指南

一、为什么需要定期清洗色谱柱？

色谱柱是HPLC/UPLC系统的核心部件，长期使用会积累：

• 强保留物质：蛋白质、脂类等吸附在固定相

• 柱头堵塞：样品/流动相中的颗粒物（如盐结晶）

• 化学污染：缓冲盐残留、金属离子沉积

不清洗的后果：
✔ 柱压升高（超过max耐压的80%即需警惕）
✔ 峰形展宽/分裂（理论塔板数下降>15%）
✔ 保留时间漂移（偏差>0.1min需干预）

二、清洗前的准备工作

1. 诊断污染类型

• 生物样品：柱压缓升+基线噪音 → 可能蛋白污染

• 缓冲盐：压力突升+峰形拖尾 → 盐析出风险

• 脂类：保留时间逐渐缩短 → 疏水性物质累积

2. 工具准备

• 专用清洗溶剂（色谱级）

• 在线过滤器（0.5μm）

• 柱温箱（控制清洗温度）

• 压力监测软件（记录实时数据）

三、分场景清洗方案

1. 常规维护清洗（每周/50次进样后）

适用：普通反相柱（C18/C8等）
步骤：

1. 用纯水冲洗10柱体积（如250mm×4.6mm柱约需25mL）

2. 用乙腈和水按照 乙腈:水=90:10 的比例冲洗20柱体积（1mL/min流速）

3. 乙腈保存（若停机超过24小时）

2. 强污染深度清洗

案例1：蛋白质污染

• 清洗剂：0.1%有机酸C₂HF₃O₂+20%异丙醇

  步骤：

  
  

  
  

案例2：缓冲盐残留

• 清洗剂：5%甲醇水溶液（禁用纯水直接冲洗！）

• 关键点：流速控制在0.3mL/min逐步过渡

3. 特殊色谱柱清洗

四、清洗效果验证

1. 压力测试

• 对比新柱压力：清洗后压力应恢复至初始值±10%

2. 色谱性能测试

• 理论塔板数下降≤5%

• 不对称因子（As）保持在0.9-1.2

• 使用标准）：

3. 空白运行

• 梯度洗脱后基线漂移应<0.5mAU

五、错误操作警示

❌ 直接反向冲洗：除非柱说明书明确允许（多数反相柱会损坏）
❌ 突然改变溶剂强度：如从水直接切到有机相
❌ 超压清洗：超过柱max耐压的50%（如标称400bar则限200bar）
❌ 使用非色谱级溶剂：实验室普通乙醇可能含紫外吸收杂质

六、色谱柱保存指南

1. 短期保存（<1周）

• 反相柱：乙腈/甲醇

• 正相柱：正己烷

2. 长期保存（>1月）

• 冲洗后封存于惰性气体（如氮气）中

• 标注保存日期及溶剂类型

七、专业维护工具推荐

1. 清洗套件：Agilent柱再生试剂盒（含pH梯度缓冲液）

2. 监测设备：在线压力传感器（如Waters Column Checker）

3. 记录软件：OpenLAB CDS方法模板（自动记录清洗日志）

关键总结：

• 确定色谱柱上的积聚物
  

• 确定色谱柱上的积聚物后，选择合适清洗方案。

• 选择合适的清洗溶剂。

• 反相色谱柱可以通过提高强有机溶剂的百分含量并维持一段时间进行清洗。

• 客户应该决定所用清洗程序的类型（清洗频率更高；清洗时间更短；清洗时间更长；清洗频率更低），使其能够满足其优质性能。

• 每次进样结束时。

• 每次运行结束时（样品组）。

• 每天结束时。

• 每周一次或两次。

• 在较低的流速下清洗往往更有效。

• 清洗时间越长越好；隔夜更好。

• 无论何种色谱柱清洗液，都应该流向废液，而不是检测器。

• 如果您怀疑污染源是仪器或流动相，请避免清洗色谱柱。

注意：

• 每周用高比例有机相冲洗可预防80%的污染

• 遇到压力突升时，立即停泵检查在线过滤器

• 不同品牌色谱柱清洗方法可能有差异（务必先查阅说明书）

通过科学清洗，可将色谱柱寿命延长至2000针以上（常规使用条件下）。建议建立《色谱柱使用档案》，记录每次清洗参数与性能变化，实现精准维护。