HPLC故障排查及解決之壓力異常
#前提概要#
日常HPLC分析過程中，故障排查是一項令人頭疼且復雜的事項。當出現問題時，如若不能及時解決那么將會影響后續分析，甚至可能損壞設備造成更為麻煩的境況。因此當遇到問題時，需要及時發現的同時，能找到問題且解決問題也是十分重要的技能。今天我們將對液相系統壓力異常進行梳理與分析。
HPLC系統壓力
當異常壓力出現時，我們首先要了解的是正常的系統壓力值。因此養成記錄系統壓力的習慣是十分重要的，定期的記錄將在我們進行問題排查時帶來判斷依據。
常見的液相分析系統的耐壓通常是40MPa左右，常見的分析方法一般壓力值為10~20MPa之間。UHPLC系統的耐壓可達100MPa以上，日常分析方法壓力一般在50~100MPa之間。
TIps
壓力換算1MPa=10bar=145Psi?
理想情況下的壓力于梯度洗脫中應該是恒定不變的，但是根據應用的差異，其出現1%~2%的上下浮動也屬于正常，并且壓力與流動相使用關系更為密切。常見的甲醇與乙腈使用過程中，我們會發現甲醇的系統壓力一般高于乙腈。
下圖例舉了一些常見情況的混合溶劑壓力，供日常參考。
*以純水與有機溶劑混溶，色譜柱為250*4.6mm 5μm，柱溫35℃流速為2mL/min測算。
此時，當我們了解到系統日常壓力運行情況時，我們需要對系統壓力上限進行合理設置。系統壓力上限于軟件工作站中可以進行設置，并且超過設置壓力值時會觸發停泵以保護設備。有些設備可以設置下限壓力，下限壓力主要是應對流動相吸干，根據實際情況進行設置可以對流動相吸干時的系統進行有效保護。
壓力異常排查與解決
系統異常壓力主要有壓力過高、壓力過低、壓力波動等情況，今天我們主要討論壓力過高的情況。
當我們發現壓力過高時，首先需要想到系統堵塞。樣品大批量分析時，樣品中殘留的細微顆粒于在線過濾器、柱頭篩板等處聚集，此時我們會發現壓力逐漸上升。此時屬于正常現象，當我們對于儀器及色譜柱及時維護后，將會恢復正常。系統的壓力與色譜柱也有關聯，比如同等情況下內徑越細、粒徑越小、柱長越長的色譜柱壓力便會越高。
當我們發現系統壓力異常增高時，我們要了解可能發生的原因。基質較臟、未溶解的緩沖鹽、系統中脫落的固體堵塞系統時，壓力自然而言會上升，甚至觸發上限警報。此時我們就需要找出問題的根源。
從色譜柱起始，一路到泵的管線及部件中都有可能，我們需要逐級排查。如果我們擰松某個接頭時，發現壓力突然下降，那么需要懷疑堵塞出現在它的下游。當擰下色譜柱時，系統將會出現壓力快速下降，如果其壓力值未恢復至系統Z底壓力（通常為＜1MPa）。那么需要懷疑此時并非色譜柱問題。則需要繼續向上排查，例如在線過濾器、單向閥等部件。
一旦我們找到問題根源，那么就需要對堵塞部分進行沖洗，熱水及酸性溶液是較為常見的沖洗方法。但是當色譜柱出現堵塞時，則需要根據色譜柱類型進行沖洗。
Q1
復習一下
液相色譜柱沖洗與維護
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當我們解決問題后，并不能掉以輕心，因為問題的發生并非偶然。我們需要根據此次排查的結果對分析方法或實驗習慣加以修正并將過程記錄供后續參考。例如樣品基質及流動相緩沖鹽導致的堵塞，可以考慮使用針式過濾器進行過濾等。
若是緩沖鹽、樣品析出導致的堵塞，則更需要注意，是否為方法中緩沖鹽濃度、梯度設置不合理導致的。那么此時需要對分析方法進行及時修正。
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