液相系統(tǒng)壓力產(chǎn)生的原因在于流動(dòng)相流經(jīng)管路及色譜柱時(shí)會(huì)有阻力，即所謂的反壓或系統(tǒng)壓力。漏液會(huì)引起系統(tǒng)壓力的降低，而堵塞會(huì)引起系統(tǒng)壓力的飆升。

系統(tǒng)壓力的單位有：巴（Bar）、兆帕（Mpa）和磅／平方英吋（psi），它們之間的換算關(guān)系為１Bar＝0.1Mpa＝14.5psi。

１、影響因素

(資料圖片僅供參考)

影響系統(tǒng)壓力的因素主要有流動(dòng)相的溶劑組成、溫度及流速這三方面：

１）流動(dòng)相的粘度是產(chǎn)生反壓的主要原因，下圖為有機(jī)溶劑－水的粘度隨組成與壓力的關(guān)系圖：

由上圖可以看到，乙腈－水比例為（20:80）、甲醇－水比例為（40:60至50:50）時(shí)，系統(tǒng)的壓力最大。因此，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)這個(gè)比例范圍。另外，異丙醇粘度大，一般不作流動(dòng)相使用。

２）流速對(duì)反壓的影響是線性關(guān)系，流速增加，反壓亦增大。

３）溫度對(duì)反壓的影響是反比關(guān)系，溫度升高，反壓降低，對(duì)某些流動(dòng)相的影響更大一些。

４）液相色譜儀各模塊之間的連接管路也會(huì)產(chǎn)生壓力，系統(tǒng)壓力與管路的長(zhǎng)度成正比，與管路直徑的四次方成反比（1/4D）。上述考慮的是柱外因素對(duì)系統(tǒng)壓力的影響，色譜柱對(duì)系統(tǒng)壓力的影響也很大，反壓與色譜柱長(zhǎng)度成正比，與填料顆粒度的平方成反比（2.5μｍ填料比3.5μｍ填料反壓高）。

２、壓力原因

具體到壓力問(wèn)題的表現(xiàn)形式上，主要有壓力高、壓力低或沒(méi)有壓力以及壓力不穩(wěn)：

①造成壓力高問(wèn)題的主要原因有：

１）溫度太低；

２）流速太高；

３）流動(dòng)相粘度大；

４）管路堵塞；

５）儀器或色譜柱堵塞；

６）壓力傳感器問(wèn)題。

系統(tǒng)壓力高的故障排除流程圖如下：

②產(chǎn)生壓力低情況的可能原因：

１）系統(tǒng)內(nèi)有滲漏處；

２）單向閥堵塞；

３）入口管路有氣泡；

４）溶劑濾頭堵塞；

５）所用溶劑不正確，儲(chǔ)液瓶中無(wú)溶劑；

６）溫度太高，流速太低；

７）泵未輸送流動(dòng)相；

８）泵關(guān)閉或保險(xiǎn)絲斷了。

以上為儀器單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖，如果某些原因造成寶石球與球基座發(fā)生黏結(jié)，造成液體不能進(jìn)入到泵中，從而造成泵的壓力偏低。

３、造成壓力波動(dòng)可能的原因有：

１）脫氣機(jī)排氣不充分；

２）流動(dòng)相未正確脫氣；

３）所用溶劑不混溶或易揮發(fā)；

４）壓力傳感器及泵問(wèn)題。

其中，大多數(shù)的壓力波動(dòng)都是由于氣泡引起的（如下圖）：

基線噪音問(wèn)題

１、基線噪音大

１）流動(dòng)相中有氣體–溶劑脫氣；

２）流動(dòng)池中有氣泡–在出口處使用0.009”的管路；

３）色譜柱上的污染物被洗脫–平衡系統(tǒng)，直至基線穩(wěn)定；如樣品中有保留非常強(qiáng)的組分，可設(shè)置強(qiáng)洗脫程序；

４）滲漏–此時(shí)應(yīng)修復(fù)滲漏，重新連接或更換接頭；

５）檢測(cè)器燈能量低–更換燈；

６）靈敏度太高–使用合適的采樣頻率，調(diào)節(jié)增益（如ELSD檢測(cè)器）；

７）檢測(cè)器流動(dòng)池臟–清潔流動(dòng)池；

８）電噪音–除去電噪音的來(lái)源：屏蔽電纜，清潔觸點(diǎn)；

９）采樣頻率設(shè)置過(guò)大–一味追求高采樣頻率，可能對(duì)靈敏度沒(méi)有任何幫助，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生比較大的噪音：UV檢測(cè)器推薦降低采樣頻率，HPLC推薦1-5Hz，UPLC推薦20Hz。

2、同步的基線噪音

１）大多數(shù)情況下都是泵引起的，泵頭中存在空氣–將溶劑脫氣，并重新灌注泵；

２）單向閥問(wèn)題–超聲清洗單向閥或更換；

３）柱塞桿斷裂–更換；

４）混合問(wèn)題–更換一個(gè)體積更大的Mixer，以增加系統(tǒng)體積；

５）電噪音–改變電路，除去來(lái)源。

３、不同步的基線噪音

１）氣泡—流動(dòng)相要脫氣；

２）檢測(cè)器中有氣泡／空氣—流動(dòng)相脫氣，或在檢測(cè)器的后面加反壓（不適用于RI檢測(cè)器）；

３）滲漏—特別是肉眼無(wú)法發(fā)現(xiàn)的微漏或者泵的內(nèi)漏，會(huì)造成流速的變化和混合比例的變化，從而導(dǎo)致基線噪音，此時(shí)應(yīng)修復(fù)滲漏，重新連接或更換接頭；

４）管路堵塞—除去堵塞，沖洗系統(tǒng)；

５）電噪音—除去來(lái)源，改變電路。

４、基線漂移：上漂或者下漂

１）梯度變化引起，如溶劑Ｂ的吸收值高于溶劑Ａ–使用基線差減，或嘗試新的流動(dòng)相；

２）化合物從色譜柱上洗脫–平衡系統(tǒng)，直至基線穩(wěn)定；如樣品中有保留非常強(qiáng)的組分，可設(shè)置強(qiáng)洗脫程序；

３）溶劑改變（氣體吸附，蒸發(fā)）–氦氣脫氣，隔離溶劑；

４）溶劑滲漏–擰緊或者更換接頭；

５）檢測(cè)器溫度影響（尤其是示差，電化學(xué)以及電導(dǎo)檢測(cè)器）–流動(dòng)池溫度調(diào)節(jié)；

６）柱溫波動(dòng)–等待柱溫平穩(wěn)，使用柱預(yù)加熱器；

７）壓力變化–過(guò)濾溶劑以及樣品，或樣品太粘稠；

８）混合問(wèn)題–更換一個(gè)體積更大的Mixer，以增加系統(tǒng)體積。

５、Cyclic基線

１）溫度影響–隔離熱源，或搬離臨近的通風(fēng)口，或增加流動(dòng)池溫度；

２）混合問(wèn)題–更換一個(gè)體積更大的Mixer，以增加系統(tǒng)體積；

３）流動(dòng)相中的氣體–溶劑脫氣；

４）泵不穩(wěn)定–檢查維修泵；

５）管路堵塞–沖洗系統(tǒng)，排除并除去堵塞源頭；

６）電問(wèn)題–改變電路，或除去根源。

６、基線上的毛刺

１）氣泡–溶劑脫氣，并重新灌注泵，流動(dòng)相脫氣越好，基線就會(huì)越好；

２）信號(hào)連接不好，連線變松–清潔并擰緊檢測(cè)器上的導(dǎo)線，或檢查連線是否有損壞，或更換鏟形接線片；

３）燈繼電器試圖點(diǎn)燃熄滅的燈–更換燈；

４）電噪音–更換電路，或除去根源。

７、小結(jié)

１）確保無(wú)電源及電噪音干擾；

２）為避免基線噪音，確保儀器系統(tǒng)內(nèi)無(wú)氣泡或空氣，流動(dòng)相首選過(guò)濾脫氣；排盡管路、進(jìn)樣器、檢測(cè)池中的氣泡；選擇合適的接頭和管路，防止?jié)B漏；

３）在編輯方法時(shí)，針對(duì)HPLC和UPLC儀器UV檢測(cè)器設(shè)置合適的采樣頻率，HPLC推薦1-5Hz，UPLC推薦20Hz；

４）保持良好的操作習(xí)慣，如UPLC儀器水相流動(dòng)相每天更換，添加了緩沖鹽的流動(dòng)相過(guò)0.2μｍ溶劑過(guò)濾膜等，都會(huì)減小基線噪音的產(chǎn)生。

END

來(lái)源：北京藥研匯

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