HPLC液相色谱的日常维护保养与故障维修

秦 琦

(沈阳药科大学，沈阳 110016)

液相色谱仪是分离化合物必不可少的仪器，它分为一体机和分体机，但它的基本构成都是由输液泵、检测器、手动进样器或自动进样器、柱温箱、色谱柱等单元组成。不同的单元有着不同的功能。输液泵是输送流动相的，根据分离化合物方法的要求输液泵又分为:单元泵、二元高压泵、三元高压泵、四元低压泵。按流速分类又可分为分析型、半制备型、制备型。检测器是把由色谱柱分离出的化合物转化为电信号来确定它的组份和含量。常用的检测器有:紫外检测器、示差检测器、荧光检测器、增发光检测器、电化学检测器、CDD检测器和PDA检测器等。进样器分为:手动进样器和自动进样器。柱温箱的功能主要是提高样品的分离度和仪器的稳定性，它又分为加热型和冷却型。

液相色谱仪是一套比较复杂的精密仪器，在使用中难免出现各种各样的故障，有些故障是由于仪器本身引起的故障，有些故障是由于所选方法不合适引起的故障，有些故障是由于日常维护保养不足引起的故障，所以本文详细的分析出现故障的原因和维修方法。

1 压力不稳

压力不稳主要是由于流路系统有气泡，单向阀堵塞，密封垫磨损和管路堵塞引起的。

1.1 流路中有气泡

(1)流路中产生气泡的原因是由于流动相超声不充分，配制的流动相没有恢复到室温和过滤头堵塞引起的，所以流动相一定要用0.45μm的过滤膜过滤且要充分的超声，特别是用乙腈和水混合的流动相更需要充分的超声，当使用两种以上的试剂配制的流动相时一定要等到流动相恢复到室温才可使用。

(2)过滤头：过滤头是过滤流动相的一个部件，由于长时间放置在不同的流动相中很容易造成堵塞，过滤头堵塞很明显的一个现象就是从过滤头的位置有气泡产生且随着流速的增加气泡也越来越多，如果过滤头是金属的可用10%的硝酸超声，如果是玻璃材料的就不能超声以防把玻璃超碎，只可用硝酸浸泡或者更换。

1.2 单向阀堵塞

单向阀是输液泵最容易产生故障的部件，由于经常使用含酸、碱和盐的流动相，如果置换流动相的顺序和冲洗方法不当很容易造成单向阀堵塞而引起压力不稳，正确的流动相置换方法是若两种流动相是互溶的可以直接置换，若两者不互溶时一定要用中间流动相过渡。当单向阀出现堵塞时就要根据流动相的成份是否含有盐而采取不同的处理方法。如果流动相中没有盐就用异丙醇冲洗(如果使用的是反向柱一定要把色谱柱卸掉)，边冲洗边观察压力一直冲洗到压力稳定。如果流动相含有盐，一定要先用水冲洗(最好把水加温到40度左右)，然后再用异丙醇冲洗。如果冲洗后压力还是不稳就需要把单向阀卸下来进行超声，超声时最好把带螺纹的一边朝上放置以防止把单向阀内的宝石球超坏。

1.3 密封垫磨损

密封垫在压力作用下长时间与柱塞杆磨擦很容易磨损，当发现从泵头后面漏液且随着压力的增大漏液越严重时就是密封垫磨损，密封垫是消耗品不能修复，所以只有更换。

2 重现性差(RSD误差大)

RSD是用来计算分析结果精密度的一个非常重要指标，它与进样量的精度有很大的关系，进样量越精确RSD误差就越小分析结果就越准确。

2.1 手动进样

手动进样器的定量分为进样针定量和定量环定量，如果采用进样针定量，一定要眼睛平视进样针的刻读且所吸样品中没有气泡。如果用定量环定量，一定要保证进样量大于定量环体积的3倍左右。手动进样引起RSD误差大的原因主要是进样口漏液，定量环堵，转子密封磨损等。

进样口漏液的原因主要有进样口套管与进样针密封不严、定量环，转子密封、废液管堵造成的。

当进样后发现进样口漏液，进样针插到进样口时感觉很松时，就有可能是进样口套管与进样针密封不严。可用略大于进样口套管的平头的物体把进样口套管向内挤压，同时进样后进样针要在进样口内停留3～5秒，等到定量环中的样品完全进入到流路系统中后再拔出进样针。

如果进样时感觉很费力且废液管有时不出液体，这可能是定量环、转子密封、废液管堵造成的。这时可分别先拆下5口的废液管或定量环，如果进样正常则是废液和定量环堵，废液管堵时可把废液管进行加热处理。定量环堵时可把定量环连接到输液泵上分别用水和异丙醇冲洗，必要时可对定量环加热处理。如果拆下5口的废液管或定量环，后进样依旧不正常，就可能是转子密封磨损，转子密封是消耗品如果转子密封磨损只有更换。

2.2 自动进样

自动进样器是非常精密的一台仪器，它分别由进样针、高压阀、低压阀、计量泵和控制系统组成。自动进样器RSD误差大的原因主要是由管路有气泡、计量泵吸样不准、进样口漏液、高低压阀转子密封磨等原因引起的。当出现RSD误差大时应首先检查管路中是否有气泡，如果管路有气泡可先排气或用异丙醇冲洗，然后用1个样品瓶装满水且称重，把进样量设定为50μL或100μL单次进样。每进一针称量一次重量是否减少了50μg或100μg，连续进5针计算每一针的误差有多大，如果每一针的误差都很大且没有规律，则是考虑进样针堵、计量泵密封圈磨损、或高低压阀转子密封磨损等原因所致。

(1)进样口漏液:进样口漏液是由于进样针弯曲，针密封磨损，进样针位置错误造成的。进样针弯曲只要不是直角弯或弯曲度不大，只需把进样针卸下来慢慢平直后再装上进行针校正就可以了(针位置校正不同仪器有不同的校正方法，有的仪器本身带有校正功能，有的则需利用工作站来校正)否则只有更换进样针。如果是针密封磨损引起的进样口漏液只有更换。如果是进样针位置偏离进样口中心或进样针的行程深度不够造成的进样口漏液，只需校正针位置就可以。

(2)高低压切换阀:高压切换阀、低压切换阀是自动进样器切换最频繁的部件，也是最容易出现故障的部件。高低压切换阀造成RSD误差的原因是由于转子密封堵或磨损引起的。可卸下转子密封，如果很脏就用异丙醇超声，如果磨损就需要更换。安装转子密封时一定要注意位置不能装错，拧固定螺丝时3个螺丝要平均拧紧。

(3)计量泵:计量泵的吸样方式是软件控制伺服电机,电机带动螺杆旋转，螺杆推动柱塞杆运动，只要控制柱塞杆的行程就可以控制吸样量。当螺杆油腻过多阻碍螺杆运行或密封垫磨损时都能引起吸样量不准，从而导致重现性误差大。当螺杆油腻大时可把螺杆拆下清洗或上润滑油，当密封垫磨损时更换密封垫。

3 保留时间变化

保留时间的变化分为:波动、前移和后移。

3.1 波动

液相色谱是一套高灵敏的仪器，温度对它影响很大。虽然有的仪器配置有柱温箱，但大部分管路都裸露在外边，当环境温度变化时就会引起保留时间的波动变化。所以仪器不能放置在空调风能直接吹到的地方。同时要尽量远离门口。柱温箱的温度设定要高于室温5℃以上。流动相使用时要恢复到室温，同时要充分的平衡仪器。

3.2 前移

引起保留时间前移的原因主要是流速、温度和混合流动相的比例发生变化。流速增加、温度增高都能引起保留时间前移。另外在使用双泵做等度或梯度洗脱实验时，水相的减少会引起的保留时间前移，因此应重点检查水相泵的压力和测量流速。如果是温度引起的保留时间前移，应控制室温或降低柱温箱温度，如果是水相减少引起的就用水和异丙醇冲洗系统，超声单向阀或更换密封垫。

3.3 后移

保留时间后移主要是流速减少，温度降低和流动相比例发生变化引起的。当保留时间后移时首先应检查温度是否发生变化，测量总的流速是否减少，然后再测量有机相泵的流速。通常情况下都是由于有机相减少引起的，保留时间后移的修理方法和前移一样。

4 峰形异常

峰形的好坏对峰面积和分离度有很大的影响，正常的色谱峰应当是左右对称、高度适中且比较尖锐。影响色谱峰的因素有很多：进样量的多少、样品的浓度、流动相的PH、温度的变化、柱外死体积等都能引起峰形的异常。常见的异常峰有峰拖尾、峰展宽、肩峰、分叉峰及鬼峰等。

4.1 峰拖尾(后拖和前延)

反相色谱中通常非极性和弱极性的化合物都能有很好的峰形,而带有-COOH、-NH2、-NHR、-NR2等极性基团的化合物比较容易产生拖尾。多数情况下是由于色谱柱过载引起的。分析中当出现峰后拖尾或前延峰时应首先检查进样量是否过大和样品浓度是否过高。适当减少进样体积和稀释样品浓度把峰高控制在100mAU左右都能获得理想的样品峰。当出现前延峰时应升高柱温来提高流动相的传质速率。但温度不宜过高，温度过高很容易损伤色谱柱。把柱温控制在40℃以下最合适。另外调整流动相的pH、增加缓冲盐的浓度等方法都能起到改善峰形的作用。

4.2 鬼峰

出鬼峰的原因主要是流路污染、流动相的纯度不够、色谱柱有残留、溶剂效应、或平衡时间较短等原因引起的。所以当出现鬼峰时应首先检查流动相是否有问题。解决方法有：重新配制流动相，用新的流动相平衡仪器或用能溶解样品的试剂冲洗液相系统；样品用流动相重新配制以防溶剂效应；当装有预柱时可先去掉预柱进样；更换色谱柱等。

4.3 肩峰和分叉峰

肩峰主要是进样量过大和样品浓度过高引起的，分叉峰主要是保护柱、色谱柱污染或样品溶剂不溶于流动相引起的。所以当出现肩峰时，应减少进样量或稀释样品，降低样品的浓度。当出现分叉峰时应先去掉保护柱再进样，如果问题依旧存在，可能是色谱柱被强保留物质污染，应用适当方法冲洗色谱柱或更换色谱柱。当样品溶剂不溶于流动相时应使用较弱的溶剂或直接用流动相溶解稀释样品。

5 基线噪声大

基线噪声大是由于流动相中有杂质或有气泡、检测池污染、氘灯使用时间过长、光路污染、电压不稳和仪器接地线不好等原因引起的。所以流动相一定要用0.45μm的过滤膜过滤并充分的超声和排气。检测池污染需要用异丙醇冲，洗必要时可卸下检测池的透镜用异丙醇超声。氘灯使用时间过长时应更换新的氘灯,更换新灯后如果能量值很低应更换光路。如果电压不稳应安装稳压器同时仪器要有接地线且零-地电压不能大于0.5V。

正常使用的仪器出现故障多数是与平时的维护保养有关。所以开机后平衡仪器要尽量长一些，使用完仪器一定要充分的冲洗流路和色谱柱，反相换正相时要用异丙醇过渡。长时间不用仪器时一定要使流路中保存有机相，这样才能保证仪器的正常运行延长仪器的使用寿命。