在液相色譜（HPLC/UPLC）實驗中，流動相的置換是確保數據準確性和儀器壽命的關鍵步驟。無論是實驗前的系統平衡，還是實驗后的沖洗維護，都需要遵循科學的置換原則。那么，如何高效、安全地完成流動相置換？以下為您詳細解析。

 

 

流動相置換需要多久？

 

        置換時間不能簡單用分鐘或小時衡量，而是取決于沖洗體積。由于液相系統的管路是比較細的，其體積可以忽略不計。那么沖洗體積主要取決于色譜柱體積，通常需要至少10個柱體積的沖洗量才能完全替換原有的流動相。

        柱體積的計算公式：

 

        例如一根4.6mm內徑，150mm柱長的色譜柱，柱內填料孔隙率約為68%，柱體積為：

3.14 × (4.6/2)^2 × 150 × 0.68 ≈ 1.69 mL

 

        沖洗體積建議

        短期沖洗（置換流動相）：至少10倍柱體積（16.9mL）

流速1 mL/min → 約17分鐘

流速1.5 mL/min → 約11分鐘

        徹底沖洗（清潔色譜柱或使用全新色譜柱時）：建議20倍柱體積（33.8mL）

流速1 mL/min → 約34分鐘

        因此計算時長需要結合柱體積和流速來看。

 

  注意：

        若色譜柱污染或堵塞，需要延長沖洗時間，直至基線穩定作為最終判斷依據。

        切勿通過提高流速解決堵塞問題，可能損壞色譜柱。

 

實驗結束后的沖洗溶劑選擇

 

        儀器的管線，大部分是不銹鋼材質的和PEEK材質的，可以兼容大部分的溶劑。因此沖洗溶劑需根據色譜柱類型而定，避免兼容性問題：

 

 

        反相色譜柱（C8/C18）

推薦溶劑：甲醇或乙腈

注意：乙腈易聚合，不宜長期留存系統中，短時間沖洗無礙。

        正相色譜柱（氨基柱、氰基柱）

推薦溶劑：正己烷，避免使用極性溶劑

        離子交換柱

推薦溶劑：純水，確保無鹽殘留

 

緩沖鹽體系的沖洗策略

 

        緩沖鹽在有機相中不溶解，千萬不能用有機相直接沖洗緩沖鹽體系，必須分階段過渡沖洗：

 

 

        大比例水相沖洗（如90%水 + 10%甲醇）

溶解并清除大部分鹽分。

        增加有機相比例（如60%水 + 40%甲醇）

進一步去除殘留鹽分，避免鹽結晶。

        純有機相沖洗（100%甲醇）

最終置換，確保系統無鹽殘留。

 

特殊情況下的沖洗

 

        特殊情況下，就要考慮不同尋常的沖洗辦法：

 

        色譜柱柱效下降的沖洗：

首先使用純的甲醇或乙腈長時間沖洗色譜柱；

如無效，改用純的異丙醇沖洗色譜柱（洗脫能力更強）；

效果仍舊不明顯，則參考色譜柱說明書進行“再生”（可能需要強溶劑，非常用反相色譜溶劑）。

 

        色譜柱堵塞的沖洗：

緩沖鹽結晶引起的堵塞：可以嘗試大比例的水相在較高溫度下沖洗色譜柱即可；

如果是樣品原因導致堵塞色譜柱，可以考慮對污染物溶解性較好的溶劑慢慢沖洗；

必要的時候考慮反沖色譜柱，通常不建議反沖，可能會對色譜柱造成較大的損害，一定要慎用。

 

 

 

        注意：對于色譜柱污染或者堵塞的沖洗，需要斷開檢測器，避免檢測器受損。

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總結：科學維護，延長儀器壽命

 

        置換原則：以10-20倍柱體積和流速計算沖洗時間。

        溶劑選擇：匹配色譜柱類型，避免兼容性問題。

        緩沖鹽沖洗：分階段循序漸進，切勿直接使用有機相。

        特殊問題處理：結合實際，選擇合適方法，沖洗時需斷開檢測器。

 

      遵循這些步驟，既能保證實驗數據的可靠性，又能有效保護色譜柱和儀器，讓您的液相系統長久穩定運行！

 

       魯班小貼士：定期維護記錄沖洗體積和溶劑類型，可幫助追蹤系統狀態，預防潛在問題哦！

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