安捷伦气相色谱柱用于探索火星上的生命迹象,色谱柱性能特点

由美国国家航空航天局 (NASA) 发送到火星的“好奇号”火星车已成功完成车载分析仪器的全面检测。仪器的任务是对火星上的土壤和气体进行采样，以期找到火星上存在生命的证据。

火星车上装配有一台气相色谱仪，包含两根 Agilent J&W UltiMetal 气相色谱柱：CP-Chirasil-DEX CB 色谱柱可用于检测土壤中不同种类的氨基酸，CarboBOND 色谱柱可以鉴定大气中的气体。

这两种色谱柱都由安捷伦在荷兰的米德尔堡工厂制造。

仪器的检测结果显示，火星土壤中存在一些简单的化合物，但没有确切来源于火星的有机（含碳化合物）分子。“好奇号”火星车仍在寻找有机分子比如氨基酸的存在，我们知道，没有有机分子就不会存在生命。

一旦发现这类分子，下一个任务将是确定其来源。如果没有发现，“好奇号”会转移到其它更有可能发现有机分子的地点，或是从更深的土壤中采样，脆弱的有机分子可能会保存在那儿。
未来两年“好奇号”将在火星表面巡游，沿途分析样品，展示“将实验室带到样本现场”的极其方便的检测。

无论气相还是液相，色谱柱都是分离的核心。液相色谱柱的固定相可以说是五花八门，有C18，C8，C4，苯基柱，氰基柱，氨基柱等等。色谱柱使用的好坏，直接关系到分析分离的结果，我们都知道氨基柱有使用寿命短等问题，今天在这里给大家带来氨基柱的使用维护指南，希望通过更好的维护使用，让我们手中的色谱柱发挥出更大的作用。

说起氨基柱，大家熟悉的是拿它来做糖的分析。这是一个典型的HILIC模式。除了HILIC模式以外，氨基柱还可以用做正相和弱阴离子交换两种模式。可以说应用范围和模式非常广。

ThermoFisher色谱柱系列大家族中拥有三款氨基键合相的色谱柱，分别是Hypersil GOLD Amino、Syncronis Amino和Hypersil APS-2。有人会问，都是氨基柱，他们的区别又在哪里呢?

让小编来给大家一一做个介绍。Hypersil Gold Amino这款氨基柱具有更对称的峰型，在生产工艺上有更致密的键合技术，硅胶表面残存的硅醇基数量低。Syncronis Amino这款氨基柱金属杂质含量在同类色谱柱中低，能够带来更高的柱效,而Hypersil APS-2这款氨基柱在分离多组分化合物时更具优势，并且在美国药典和欧洲药典中多有应用。说了这么多我们看看下面该如何使用维护。

保存液

（Gold Amino和Syncronis Amino）出厂保存液为乙醇，APS-2柱出厂保存液为：异辛烷：乙醇：水=85:14.7:0.3，新色谱柱如果使用反相流动相条件，请充分置换色谱柱内正相溶剂。

活化

新色谱柱如果使用HILIC模式，使用前请使用异丙醇小流速过夜平衡色谱柱。流速建议0.1mL/min,之后再转换到100%乙腈冲洗20柱体积，然后转换到和流动相相同比例的不含盐的乙腈水体系冲洗20柱体积。

冲洗

用乙腈：水=60:40条件对色谱柱进行清洗，清洗时，不建议水相比例超过40%，过高使用水相容易导致键合相水解。

色谱柱再生

当色谱柱经过长时间使用，柱效很低时，可以对色谱柱再生处理，用乙腈：水（水中加入0.05%氨水）=60:40条件冲洗30柱体积。

保存

一个月以内的保存，请使用与所选用流动相组成相同的有机溶剂和水的混合溶液（不含酸、无机盐）进行置换，请避免只用水进行置换；一个月以上的长期保存，在进行了上述处理之后，请用乙腈置换并保存。

氨基柱糖类的分析

1

请设定乙腈/水的流动相条件。乙腈的浓度越高，则对糖的保留能力越强。

2

若采用含甲醇或缓冲盐的流动相，峰会展宽。

3

若将糖的水溶液作为样品注入，谱峰会展宽。请使用含乙腈50%以上的溶剂来配制糖类样品。

4

曾在酸性条件下使用过的色谱柱，糖类分析的保留时间、峰形会发生变化。

离子型物质的分析

1

请设定乙腈/磷酸缓冲液且具有一定pH值的流动相条件。

2

考察流动相条件时，按照pH由高到低的顺序进行考察。如果曾经在低pH下使用，填料的表面将无法回到初始状态。

3

有时需要长时间平衡色谱柱(24小时以上)。平衡所需时间与通液量和盐浓度紧密相关，因此，时间紧急时请提高流速，或pH不变而增加流动相的盐浓度来进行平衡。

色谱柱的柱效下降会有什么现象?

　　柱效(columnefficiency)，是指色谱柱保留某一化合物而不使其扩散的能力。柱效能是一支色谱柱得到窄谱带和改善分离的相对能力。

　　柱效，从名字上理解是色谱柱的分离效果。色谱柱的有效塔板数越大或有效的塔板高度越低，色谱柱的柱效越好，类似于每个塔板的分离效率相同，有效塔板数越多，*终得到的物质越纯。

　　柱效率是指溶质通过色谱柱之后其区域宽度增加了多少，它与溶质在两相中的扩散及传质情况有关，这是所谓色谱的动力学过程。

　　怎么计算和直观的提现?

　　从塔板概念评价柱效

　　根据塔板理论，可以计算一根色谱柱所达到的理论塔板数，或表达为每米理论塔板数n/m。把相当于一个理论塔板的柱子长度称作理论塔板高度H，通常采用有效塔板数N和有效塔板高度L来表达柱效，W为峰宽,W1/2为半峰宽：

　　N=16(Tr/W)^2

　　=5.54(Tr/W(1/2))^2

　　=L/H

　　显然，N值越大，或H值越小，柱效越高。分散效果主要取决于所选择的固定相。

　　从柱的算公式上我们可以看出柱效主要跟理论塔板数和柱长有关系。我们来解释一下理论塔板数。

　　理论塔板数(theoreticalplatenumber)，N是色谱柱效的参数之一,用于定量表示色谱柱的分离效率(简称柱效)。N取决于固定相的种类、性质(粒度、粒径分布等)、填充状况、柱长、流动相的种类和流速及测定柱效所用物质的性质。如果峰形对称并符合正态分布，N可近似表示为：

　　理论塔板数=5.54(保留时间/半高峰宽)2(2是平方)

　　柱效率用理论塔板数定量地表示：N=16*(t/w)2。其中，t是溶质从进样到*大洗脱峰出现的时间，w为该溶质的洗脱峰在基线处的宽度。在一色谱柱中用相同的洗脱条件时候，不同化合物的滞留时间与其洗脱峰宽度之比接近常数。因此理论塔板数大的色谱柱效率高。当然，N的大小和柱子长度有密切关系：理论塔板高度H=柱长/N，用H可以衡量单位长度的色谱柱的效率，H越小，则色谱柱效率越高。。。N为常量时，W随tR成正比例变化。在一张多组分色谱图上，如果各组份含量相当，则后洗脱的峰比前面的峰要逐渐加宽，峰高则逐渐降低。

　　用半峰宽计算理论塔板数比用峰宽计算更为方便和常用，因为半峰宽更容易准确测定，尤其是对稍有拖尾的峰。

　　N与柱长成正比，柱越长，N越大。用N表示柱效时应注明柱长，，如果未注明，则表示柱长为1米时的理论塔板数。(一般HPLC柱的N在1000以上。)若用调整保留时间(tR’)计算理论塔板数，所得值称为有效理论塔板数(N有效或Neff)=16(tR’/W)

　　离子色谱柱的柱效一般由硫酸根的理论塔板数来计，理论塔板数可以由色谱仪工作站直接读出，一般离子色谱柱的柱效大于1000个塔板数.

　　柱效下降会有什么现象?

　　1.看峰分离度，分离度直接关系测试结果准确性，可以判断柱效是否下降，柱效下降分离度一般会变差。

　　2.测定色谱柱的塔板数来判断

　　3.通过压力变化和出峰时间来判断，一般柱效下降时伴随着柱压的升高和降低，此时出峰的时间也会和之前有很大差异。

　　4.还可以根据新的柱子的保留时间判断,看重复性,平行性如何.

　　5.通过谱图峰型的变化，是否有严重前伸和拖尾现象，如果峰型很差了，柱效已经下降了

　　柱效下降后如何来提高柱效。

　　离子交换柱长时间在缓冲溶液中使用和进样,将导致色谱柱离子交换能力下降,.用稀酸缓冲溶液冲洗可以使阳离子柱再生,反之,用稀碱缓冲溶液冲洗可以使阴离子柱再生.另外,还可以选择能溶解柱内污染物的溶剂为流动相做正方向和反方向冲洗.但再生后的色谱柱柱效是不可能恢复到新柱的水平的.如果柱子装反了,可以调回来,但可能会造成柱内担体塌陷.在不得已的情况下尽量不要反装色谱柱。