Приготовление сорбентов и колонок для высокоэффективной жидкостной хроматографии

Какими растворителями и в какой последовательности вести регенерацию колонок--это зависит от типа сорбента и от предполагаемых загрязнений, которые следует удалить. Имеется много рекомендаций, какие растворители, в какой последовательности и для каких сорбентов использовать, однако никто лучше хроматографиста не знает, какие загрязнения он «посадил» на колонку и какой растворитель пригоден для их удаления. Если загрязнениями являются соли, то для их удаления лучше всего вода, если полимеры -- хлороформ или тетрагидрофуран, если вода -- безводные спирты, хлоруглеводороды и т.д. Для трудноудаляемых загрязнений, особенно биологических, используют диметилформамид, диметилсульфоксид, сильные буферные растворы. Не следует забывать о принципе полной смешиваемости последующего и данного растворителей, иначе возможно образование гетерофазных систем. Для регенерации силикагелевых колонок рекомендуется использовать следующий ряд растворителей: тетрагидрофуран, метанол, тетрагидрофуран, метиленхлорид, гексан. Ряд для обращенно-фазных колонок и нитрильных фаз: вода, диметилсуль-фоксид, метанол, хлороформ, метанол. Ряд для аминофаз и сильных анионообменников: вода, метанол, хлороформ, метанол, вода (если аминофазу используют в водных системах растворителей). Ряд для аминофаз (неполярные растворители): хлороформ, метанол, вода, метанол, хлороформ. Ряд для сильных катионитов; вода, тетрагидрофуран, вода. Ряд для органических гелей -- сополимеров стирола и дивинилбензола (эксклюзионная хроматография): толуол, тетрагидрофуран, 1%-ный раствор меркаптоуксусной кислоты в толуоле или тетрагидрофуране, тетрагидрофуран, толуол. Приведенные рекомендации могут дополняться и видоизменяться в соответствии с опытом, накапливаемым в процессе работы. Если в результате регенерации не удалось восстановить работоспособность колонки, следует попытаться провести ее ремонт. Ремонт колонки начинают с того, что с нее снимают входную заглушку, осторожно, двумя ключами ослабляют затяжку входного фитинга и снимают его. Если фитинг имеет впрессованный фильтр, а колонка имела высокое давление при работе, вероятным является закупоривание фильтра твердыми частицами. Такой фитинг присоединяют к насосной системе, создающей высокое давление и расход растворителя, и прокачивают через него растворитель в направлении, противоположном рабочему, и при максимально возможном расходе и давлении для удаления частиц-загрязнителей. Затем фитинг помещают в ультразвуковую баню с горячим раствором ПАВ и обрабатывают 5-- 10 мин, после чего промывают растворителем и снова прокачивают растворитель при высоком расходе и давлении. Как правило, таким путем удается удалить большую часть загрязнений с фильтра и восстановить работоспособность фитинга. Если фильтр не запрессован, его чистят механически, осторожно счищая частицы с поверхности жесткой щеткой, затем обрабатывают с ПАВ в ультразвуковой бане и снова механически чистят. Наилучшим решением является замена фильтра новым, однако следует соблюдать осторожность и использовать новый фильтр такой же толщины и конструкции. Если толщина нового фильтра меньше, образуется пустота вначале колонки, и пики будут размываться. Подготовив фильтр и фитинг, их и конец колонки очищают от загрязнений (частиц сорбента, ржавчины и др.) механически и растворителями и сушат. На время работ с фитингом конец колонки, чтобы он не высыхал и из него не выпадал сорбент, закрывают пластмассовым колпачком, а колонку зажимают за нижний фитинг в тиски открытым концом вверх. Далее переходят к осмотру верхнего слоя сорбента: в процессе работы может произойти его проседание, чем оно больше, тем труднее отремонтировать колонку и меньше шансов на успех ремонта. Если проседание небольшое, то простейший способ ремонта -- заполнение пустоты стеклянными микрошариками размером 40 мкм, засыпаемыми всухую, или же пелликулярным сорбентом с такой же по типу привитой фазой. При этом мертвый объем практически исчезает и разрешение колонки восстанавливается. Если проседание большое, можно либо попробовать заполнить пустоту стеклянными шариками или пелликулярным сорбентом, либо попытаться дозаполнить колонку суспензионным методом. В последнем случае готовят суспензию сорбента в подходящем растворителе и, наливая ее в пустоту, дают сорбенту осесть, затем удаляют растворитель и повторяют операцию до тех пор, пока уровень сорбента не сравняется с верхним краем колонки. Тогда надевают верхний фитинг с фильтром, присоединяют колонку к хроматографу и прокачивают растворитель, постепенно увеличивая его расход и давление до максимально возможных, выдерживая при этих-значениях и затем плавно уменьшая до нуля. Дав потоку остановиться, снимают верхний фитинг и осматривают верх слоя сорбента. Как правило, слой сорбента несколько проседает, но пустота уже значительно меньше. Суспензионное заполнение повторяют до тех пор, пока не будет получен стабильный слой сорбента. После этого колонку тестируют и определяют, восстановлены ли ее свойства.

Иногда, осматривая верхний слой сорбента, обнаруживают, что он загрязнен механическими или химическими примесями, изменился цвет сорбента, появились каналы. В этом случае небольшим шпателем осторожно удаляют верхний слой сорбента до того уровня, где (визуально) сорбент не претерпел изменений; образующуюся пустоту заполняют одним из указанных методов. Колонки также ремонтируют, если произошла механическая поломка: заедание и порча резьбы на колонке, отламывание капилляра с конусом, нарушение формы конуса, отламывание части фитинга и др. Отломанный заклиненный капилляр с конусом иногда удается выбить узким пробойником, предварительно сняв фитинг с колонки, если канал достаточно широкий. Если нужно поставить новый концевой фитинг, следует взять новый фитинг того же типа и той же фирмы. При этом следует измерить глубиномером, одинакова ли их глубина, и в случае разницы компенсировать ее толщиной фильтра. После осторожного обжатия нового фильтра и фитинга колонку присоединяют к хроматографу, и, включив поток растворителя, проверяют герметичность. Если ремонт не дает ожидаемого восстановления разделительных характеристик и эффективности колонки, ее оставляют для проведения менее квалифицированной работы (прикидочный анализ неизвестных образцов, анализ загрязненных проб, микропрепаративная работа и т.д.) или заполняют новым сорбентом суспензионным методом, предварительно удалив отработанный старый сорбент.

Литература

Drott E.E.//in Chromatographic Science Series, v. 8, Liquid Chromatography of Polymers and Related Materials, ed. J. Gazes. N. Y., M. Dekker, 1977, p. 41.

Krishen A., Tucker R.G./Anal. Chem., 1977, v. 49, No. 4, p. 898.

Mori S., Yamakctwa A./J. Liquid Chromatogr., 1980, v. 3, No. 3, p. 329-- 342.

Verzele M., Geeraert E./J. Chromatogr. Sci, 1980, v. 18, No. 10, p. 559-- 570.

Nettleton D. E./J. Liquid Chromatogr, 1981, suppl. No. 2, p. 359--398.

Rable F. M./International Lab, 1980, v. 10, No. 8, p. 91--98.

Small Bore Liquid Chromatography Columns//ed. R. P. W. Scott. N. Y., J. Wiley, 1984. 294 p.