如何科學清洗色譜柱：延長壽命與保持性能的完整指南

一、為什么需要定期清洗色譜柱？

色譜柱是HPLC/UPLC系統的核心部件，長期使用會積累：

• 強保留物質：蛋白質、脂類等吸附在固定相

• 柱頭堵塞：樣品/流動相中的顆粒物（如鹽結晶）

• 化學污染：緩沖鹽殘留、金屬離子沉積

不清洗的后果：
? 柱壓升高（超過max耐壓的80%即需警惕）
? 峰形展寬/分裂（理論塔板數下降>15%）
? 保留時間漂移（偏差>0.1min需干預）

二、清洗前的準備工作

1. 診斷污染類型

• 生物樣品：柱壓緩升+基線噪音 → 可能蛋白污染

• 緩沖鹽：壓力突升+峰形拖尾 → 鹽析出風險

• 脂類：保留時間逐漸縮短 → 疏水性物質累積

2. 工具準備

• 專用清洗溶劑（色譜級）

• 在線過濾器（0.5μm）

• 柱溫箱（控制清洗溫度）

• 壓力監測軟件（記錄實時數據）

三、分場景清洗方案

1. 常規維護清洗（每周/50次進樣后）

適用：普通反相柱（C18/C8等）
步驟：

1. 用純水沖洗10柱體積（如250mm×4.6mm柱約需25mL）

2. 用乙腈和水按照 乙腈:水=90:10 的比例沖洗20柱體積（1mL/min流速）

3. 乙腈保存（若停機超過24小時）

2. 強污染深度清洗

案例1：蛋白質污染

• 清洗劑：0.1%有機酸C?HF?O?+20%異丙醇

  步驟：

  
  

  
  

案例2：緩沖鹽殘留

• 清洗劑：5%甲醇水溶液（禁用純水直接沖洗！）

• 關鍵點：流速控制在0.3mL/min逐步過渡

3. 特殊色譜柱清洗

四、清洗效果驗證

1. 壓力測試

• 對比新柱壓力：清洗后壓力應恢復至初始值±10%

2. 色譜性能測試

• 理論塔板數下降≤5%

• 不對稱因子（As）保持在0.9-1.2

• 使用標準）：

3. 空白運行

• 梯度洗脫后基線漂移應<0.5mAU

五、錯誤操作警示

? 直接反向沖洗：除非柱說明書明確允許（多數反相柱會損壞）
? 突然改變溶劑強度：如從水直接切到有機相
? 超壓清洗：超過柱max耐壓的50%（如標稱400bar則限200bar）
? 使用非色譜級溶劑：實驗室普通乙醇可能含紫外吸收雜質

六、色譜柱保存指南

1. 短期保存（<1周）

• 反相柱：乙腈/甲醇

• 正相柱：正己烷

2. 長期保存（>1月）

• 沖洗后封存于惰性氣體（如氮氣）中

• 標注保存日期及溶劑類型

七、專業維護工具推薦

1. 清洗套件：Agilent柱再生試劑盒（含pH梯度緩沖液）

2. 監測設備：在線壓力傳感器（如Waters Column Checker）

3. 記錄軟件：OpenLAB CDS方法模板（自動記錄清洗日志）

關鍵總結：

• 確定色譜柱上的積聚物
  

• 確定色譜柱上的積聚物后，選擇合適清洗方案。

• 選擇合適的清洗溶劑。

• 反相色譜柱可以通過提高強有機溶劑的百分含量并維持一段時間進行清洗。

• 客戶應該決定所用清洗程序的類型（清洗頻率更高；清洗時間更短；清洗時間更長；清洗頻率更低），使其能夠滿足其優質性能。

• 每次進樣結束時。

• 每次運行結束時（樣品組）。

• 每天結束時。

• 每周一次或兩次。

• 在較低的流速下清洗往往更有效。

• 清洗時間越長越好；隔夜更好。

• 無論何種色譜柱清洗液，都應該流向廢液，而不是檢測器。

• 如果您懷疑污染源是儀器或流動相，請避免清洗色譜柱。

注意：

• 每周用高比例有機相沖洗可預防80%的污染

• 遇到壓力突升時，立即停泵檢查在線過濾器

• 不同品牌色譜柱清洗方法可能有差異（務必先查閱說明書）

通過科學清洗，可將色譜柱壽命延長至2000針以上（常規使用條件下）。建議建立《色譜柱使用檔案》，記錄每次清洗參數與性能變化，實現精準維護。