规范的实验室规格(直径0.66~5.0cm)
层析柱装柱流程
01、装柱前准备
计算装柱所需层析介质体积 Vm(充分沉降后层析介质部分的体积)
计算公式:Vm= 层析柱横截面积*计划装柱的柱床高度*层析介质的压缩比。
置换装柱溶液
将层析介质转移至砂芯漏斗或杯式滤器中,用约3倍层析介质体积的装柱溶液清洗、抽滤。(其他换液方式均可)
制备待装柱层析介质的胶悬液
层析介质适宜的装柱胶匀浆比例一般为50%。
确认是否需要装柱器
计算计划使用的层析空柱装填空间是否满足胶悬液的全部倒入,若空间不足则需安装装柱器。
层析空柱检查
层析空柱、装柱器确保干净、无漏液。
02、装柱
下柱头排气
用装柱溶液为柱底滤膜(筛网)排气。
注入水层
充分排气后,在柱底接口处拧上堵头或关闭柱底阀,并继续注入少量纯化水,至覆盖柱底(液体不宜过多,0.5cm高即可)。
调整层析柱至垂直
上柱头排气
将柱头连接至层析系统上,通过层析系统提供流速,用装柱溶液为柱头筛网排气。
倒入层析介质
用搅拌棒充分搅匀制备好的层析介质胶悬液,后一次性缓慢倒入准备好的层析空柱中。(若需要装柱器提高装填空间,则在层析介质倒入前进行安装)
安装上柱头
将排好气的柱头放入层析柱中,充分贴合胶悬液液面,排除所有气泡。然后拧紧柱头密封圈。
注:可等待上端出现澄清水层,以避免柱头上方残留填料。
恒流装柱
启动系统泵调整流速至60cm/h,使用液流压紧柱床,维持至实胶面稳以及压力稳定。(期间控制压力不超过0.5MPa)。
注:也可使用如300cm/h的大流速压紧柱床,但大流速无法使用压缩比确认柱头下压距离。
下压柱头
待柱床稳定后,标记此时胶面位置。停止流速,按照层析介质压缩比下压柱头至目标高度。(以压缩比1.15举例,若低流速稳定柱床高度为23cm,则最终目标高度为20cm)
确认装柱结果
使用层析介质说明书中建议的最大流速对装好的层析柱进行冲压,若无胶面下降以及超压则完成装柱操作。
03、柱效测定
样品体积:1%
流速:30cm/h

表1:柱效测定方法
注:
根据实验室条件选择合适的柱效测试方法
柱效合格标准见装填的层析介质说明书
实验室规格层析柱装柱问题解析
01、影响结果的关键因子
压缩系数
压缩系数直接关联层析柱的对称性,压少会导致对称性偏大(AS>1.0),压多会导致对称性偏小(AS<1.0),因此,层析柱的柱头高度能否微调尤为关键。

图1:Chrom-LinX® 实验室层析空柱
匀浆比
层析介质胶悬液太稀或太浓稠都会导致层析介质的沉降不均匀,此因子会严重影响最终层析柱的塔板数与对称性。建议匀浆比控制在50%±10%范围内。
注:装柱过程中经常会出现胶悬液大于层析柱装填空间的情况导致不得不提高匀浆比例,最终装柱结果不理想。对此,建议能安装装柱器则安装装柱器。

图2:Chrom-LinX® 实验室层析空柱装柱器
装柱溶液
若填料所处溶液与装柱溶液不一致,会导致不同溶液间形成对流导致层析介质沉降不均匀,从而严重影响最终层析柱的塔板数与对称性。
同时不同类型层析介质可能会有更合适该产品的装柱溶液,因此需要选择层析介质说明书中的推荐装柱溶液进行装柱。
进样方式
错误的进样方式如管路上样会有管道的体积过大、设备的混合池空间导致样品扩散,最终影响出峰峰型造成装柱结果不理想。因此,需要使用进样阀进行上样,或bypass层析柱将样品充满设备后切回层析柱进行上样。
02、装柱过程中可能出现的问题与解析
Q1:恒流冲压柱床时胶悬液未能见明显下降与液面澄清,且最终装柱结果不理想的原因可能是?
A:装柱溶液与层析介质所处溶液不一致,常见情况为20%乙醇与纯化水对流导致层析介质在溶液中被不断搅动无法稳定沉降,最终导致沉降不均匀。
Q2:柱效结果出现双峰或鼓包导致对称性不合格的原因可能是?
A:较大可能是填料沉降不均匀,需关注装柱时匀浆比是否为说明书建议值、层析介质是否为一次性倒入装填而不是分多次倒入压实。此外,还有可能是筛网气泡没有排干净,造成样品在柱内扩散不均匀。
Q3:装填直径0.66cm层析柱时对称性结果一致不理想的原因可能是?
A:由于0.66cm的层析空柱内径过于纤细,层析介质在柱管内会更快速沉降导致不均匀,此时建议使用0.2~0.4M氯化钠作为装柱溶液进行装柱。

图3:Chrom-LinX® 6.6实验室层析空柱
Q4:冲压柱床时下柱头管路内观察到层析介质的原因可能是?
A:首先,拆开下柱头观察是否筛网出现破损。其次,确认层析空柱所选的筛网孔径是否合适所装填的层析介质。(一般筛网孔径需小于层析介质粒径的1/3,不宜过大)。
Q5:装填出来的柱子塔板数一直不理想,如何能提高塔板数?
A:首先,确认匀浆比等装柱关键因子均无问题,其次,确认柱效测试流速是否为推荐值(流速越快会导致样品峰越宽,从而令积分出的塔板数更低)。若以上均无问题可考虑使用大流速如300cm/h进行装柱时的冲压柱床(一般大流速装柱塔板数更高,但此方式无法通过匀浆比判断最终下压高度,因此需经验判断,一般建议该情况下下压3-5mm)。
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