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        在液相色谱（HPLC/UPLC）实验中，流动相的置换是确保数据准确性和仪器寿命的关键步骤。无论是实验前的系统平衡，还是实验后的冲洗维护，都需要遵循科学的置换原则。那么，如何高效、安全地完成流动相置换？以下为您详细解析。

 

 

流动相置换需要多久？

 

        置换时间不能简单用分钟或小时衡量，而是取决于冲洗体积。由于液相系统的管路是比较细的，其体积可以忽略不计。那么冲洗体积主要取决于色谱柱体积，通常需要至少10个柱体积的冲洗量才能完全替换原有的流动相。

        柱体积的计算公式：

 

        例如一根4.6mm内径，150mm柱长的色谱柱，柱内填料孔隙率约为68%，柱体积为：

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

 

        冲洗体积建议

        短期冲洗（置换流动相）：至少10倍柱体积（16.9mL）

流速1 mL/min → 约17分钟

流速1.5 mL/min → 约11分钟

        彻底冲洗（清洁色谱柱或使用全新色谱柱时）：建议20倍柱体积（33.8mL）

流速1 mL/min → 约34分钟

        因此计算时长需要结合柱体积和流速来看。

 

  注意：

        若色谱柱污染或堵塞，需要延长冲洗时间，直至基线稳定作为最终判断依据。

        切勿通过提高流速解决堵塞问题，可能损坏色谱柱。

 

实验结束后的冲洗溶剂选择

 

        仪器的管线，大部分是不锈钢材质的和PEEK材质的，可以兼容大部分的溶剂。因此冲洗溶剂需根据色谱柱类型而定，避免兼容性问题：

 

 

        反相色谱柱（C8/C18）

推荐溶剂：甲醇或乙腈

注意：乙腈易聚合，不宜长期留存系统中，短时间冲洗无碍。

        正相色谱柱（氨基柱、氰基柱）

推荐溶剂：正己烷，避免使用极性溶剂

        离子交换柱

推荐溶剂：纯水，确保无盐残留

 

缓冲盐体系的冲洗策略

 

        缓冲盐在有机相中不溶解，千万不能用有机相直接冲洗缓冲盐体系，必须分阶段过渡冲洗：

 

 

        大比例水相冲洗（如90%水 + 10%甲醇）

溶解并清除大部分盐分。

        增加有机相比例（如60%水 + 40%甲醇）

进一步去除残留盐分，避免盐结晶。

        纯有机相冲洗（100%甲醇）

最终置换，确保系统无盐残留。

 

特殊情况下的冲洗

 

        特殊情况下，就要考虑不同寻常的冲洗办法：

 

        色谱柱柱效下降的冲洗：

首先使用纯的甲醇或乙腈长时间冲洗色谱柱；

如无效，改用纯的异丙醇冲洗色谱柱（洗脱能力更强）；

效果仍旧不明显，则参考色谱柱说明书进行“再生”（可能需要强溶剂，非常用反相色谱溶剂）。

 

        色谱柱堵塞的冲洗：

缓冲盐结晶引起的堵塞：可以尝试大比例的水相在较高温度下冲洗色谱柱即可；

如果是样品原因导致堵塞色谱柱，可以考虑对污染物溶解性较好的溶剂慢慢冲洗；

必要的时候考虑反冲色谱柱，通常不建议反冲，可能会对色谱柱造成较大的损害，一定要慎用。

 

 

 

        注意：对于色谱柱污染或者堵塞的冲洗，需要断开检测器，避免检测器受损。

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总结：科学维护，延长仪器寿命

 

        置换原则：以10-20倍柱体积和流速计算冲洗时间。

        溶剂选择：匹配色谱柱类型，避免兼容性问题。

        缓冲盐冲洗：分阶段循序渐进，切勿直接使用有机相。

        特殊问题处理：结合实际，选择合适方法，冲洗时需断开检测器。

 

      遵循这些步骤，既能保证实验数据的可靠性，又能有效保护色谱柱和仪器，让您的液相系统长久稳定运行！

 

       鲁班小贴士：定期维护记录冲洗体积和溶剂类型，可帮助追踪系统状态，预防潜在问题哦！

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