随着我国的制药企业不断地发展,高效液相色谱法越来越多地用于药物的含量测定、有关物质的控制及稳定性考察等方面。色谱柱是其中很重要的一部分,十八烷基硅烷化键合柱(又称C18柱)就占90%的比例。在长期的液相色谱分析工作中,发现色谱柱使用一段时间后,随着使用时间的推移、进样次数的增加,色谱柱往往会出现柱效降低,色谱峰峰高降低、峰宽加大、分离效果不佳、峰形不流畅的情况,也会有裂峰、肩峰、拖尾峰等情况出现,给日常的分析工作带来一定的困难,严重时直接可以使分析工作停顿下来。而且,挑选质地较好的液相色谱柱,价格约为3000~5000元不等,弃之不用报废实在可惜。为此,我们需要探索出解决此类问题的方法,满足检验要求,降低成本,达到为实验室降损增效的效果。
分析原因
一般情况下,C18柱(或C8柱,下同)在遇到极酸极碱的溶剂等情况下,会使填料的碳链发生断裂或倒伏情况,此种情况色谱柱不能再生。但最多的情况有以下几种情况:
1 色谱柱头的过滤筛板堵塞或污染;
2 色谱柱头的填料被样品或流动相污染,使样品进样后到色谱柱头上不能形成层析展开;
3 色谱柱的C18的材质吸附中心表面受到污染掩盖,影响吸附脱附作用。
对策实施
我们对色谱峰峰高降低、峰宽加大或出现肩峰的色谱柱进行再生修复。具体步骤如下:
1 卸下色谱柱头,将筛板放在色谱甲醇中超声5min。
2 修补柱头。挖掉一点柱头被污染的部分,用C18干粉的填料补充。
3 采用不同溶剂依次以15倍色谱柱的体积的甲醇、超纯水、异丙醇、乙腈冲洗。
确认效果
挑选实验室内有修复再生可能的部分色谱柱经再生修复后,重新使用于样品测定。通过比较再生前后HPLC图谱,确认色谱柱再生后的实际效果。
1、头孢哌酮钠含量测定色谱柱
样品:头孢哌酮钠
色谱柱来源:月旭材料科技(上海)有限公司
色谱柱材质:十八烷基硅烷键合硅胶柱(C18),5µm,4.6×250mm
流动相:三乙胺醋酸溶液(三乙胺14ml与冰醋酸5.7ml,加水稀释至100ml,摇匀)-乙腈-水(1.2:180:820),并用冰醋酸调节pH值至3.0±0.2。
检测波长:254nm
进样量:20µl
流速:1.2ml/min
系统适用性溶液:含头孢头孢哌酮、头孢哌酮杂质A和头孢哌酮S异构体各0.2mg/ml的混合溶液。
色谱柱问题描述:
该柱使用两年半后,在头孢哌酮钠系统适用性图谱中,头孢哌酮峰分离不流畅,出现裂峰、肩峰,峰已成M形,见图01图02,此色谱柱已不能用于样品分析。
图01 再生前头孢哌酮系统适用性HPLC图谱(叉峰)
图02 再生前头孢哌酮系统适用性HPLC图谱(肩峰)
色谱柱再生后:
经再生修复后,裂峰肩峰消失,头孢哌酮峰形明显好转(本已废弃的柱子又恢复了生机)。按头孢哌酮杂质A、头孢哌酮和头孢哌酮S异构体的顺序出峰,各峰间的分离度3.43、2.56,均大于1.5,且头孢哌酮主峰理论塔板数达9291,符合测定要求,见图03:
图03 再生后头孢哌酮系统适用性HPLC图谱(峰型完美)
2、氯沙坦钾氢氯噻嗪片含量测定色谱柱
样品:氯沙坦钾氢氯噻嗪片
色谱柱来源:奥泰公司HP改良产品
色谱柱材质:辛烷基硅烷键合硅胶柱(C8),5µm,4.6×250mm
流动相A:0.01mol/L磷酸盐缓冲液(取磷酸二氢钾2.5g及磷酸氢二钠3.0g,加水溶解并稀释成2000ml,用三乙胺调节pH值至7.0)-乙腈(85:15)
流动相B:乙腈
检测波长:225nm
进样量:10µl
流速:1.0ml/min
对照品溶液:含氯沙坦钾和氢氯噻嗪分别为0.12mg/ml、0.1mg/ml的混合溶液。
梯度洗脱比例:
时间(min) | 流动相A% | 流动相B% |
0 | 80 | 15 |
10 | 40 | 60 |
11 | 85 | 15 |
15 | 85 | 15 |
色谱柱问题描述:
该色谱柱使用一年半后,在氯沙坦钾氢氯噻嗪片对照品色谱图中,氢氯噻嗪峰峰高降低、峰宽加大,且有肩峰出现,见图04。
图04 再生前氯沙坦钾氢氯噻嗪系统适用性HPLC图谱
色谱柱再生后:
经再生修复后,肩峰消失,氯沙坦钾和氢氯噻嗪峰分离明显,分离度由之前的4.43提高到8.60;理论板数也提高很多,要求按氯沙坦钾峰计不低于2000,实际理论板数达到17773,见图05。
图05 再生后氯沙坦钾氢氯噻嗪系统适用性HPLC图谱
再看对照品色谱图,双对照进样5针,氯沙坦钾和氢氯噻嗪校正因子RSD分别为0.1%、0.5%,见图06~10。图11~12为样品图谱。
图06 再生后氯沙坦钾氢氯噻嗪对照溶液HPLC图谱(一)
图07 再生后氯沙坦钾氢氯噻嗪对照溶液HPLC图谱(二)
图08 再生后氯沙坦钾氢氯噻嗪对照溶液HPLC图谱(三)
图09 再生后氯沙坦钾氢氯噻嗪对照溶液HPLC图谱(四)
图10 再生后氯沙坦钾氢氯噻嗪对照溶液HPLC图谱(五)
下表列出了氯沙坦钾及氢氯噻嗪对照图谱数据:
序 号 | 氯沙坦钾 | 氢氯噻嗪 |
称量mg | 峰面积 | 校正因子 | 称量mg | 峰面积 | 校正因子 |
1 | 24.74 | 4404.51709 | 5.6170E-03 | 30.35 | 1923.80798 | 3.1489E-03 |
2 | 24.74 | 4403.29150 | 5.6185E-03 | 30.35 | 1908.63281 | 3.1739E-03 |
3 | 24.22 | 4322.09375 | 5.6038E-03 | 30.12 | 1918.61426 | 3.1335E-03 |
4 | 24.22 | 4319.61035 | 5.6070E-03 | 30.12 | 1909.71973 | 3.1481E-03 |
5 | 24.22 | 4317.09277 | 5.6103E-03 | 30.12 | 1917.88306 | 3.1347E-03 |
RSD | 0.1% | 0.5% |
图11氯沙坦钾氢氯噻嗪片样品100311003批HPLC图谱(一)
图12氯沙坦钾氢氯噻嗪片样品100311003批HPLC图谱(二)
3、头孢哌酮钠舒巴坦钠含量测定色谱柱
样品:头孢哌酮钠舒巴坦钠
色谱柱来源:美国色谱科公司产品
色谱柱材质:十八烷基硅烷键合硅胶柱(C18),5µm,4.6×250mm
流动相:0.005mol/L四丁基氢氧化铵溶液(取40%四丁基氢氧化铵溶液6.6ml,加水800ml后,用1mol/L磷酸溶液调pH值至4.0,再用水稀释至2000ml,摇匀)-乙腈(50:18)。
检测波长:220nm
进样量:10μl
流速:1.2ml/min
系统适用性溶液:
含头孢哌酮和舒巴坦为1mg/ml的混合溶液,其中相对保留时间约为0.9 的为头孢哌酮降解物峰。
色谱柱问题描述:
该柱用于头孢哌酮钠舒巴坦钠样品分析,使用一年多后,在系统适用性图谱中,头孢哌酮降解物峰、舒巴坦峰以及头孢哌酮峰响应值均下降,拖尾严重,见图13。
图13 再生前头孢哌酮钠舒巴坦钠系统适用性HPLC图谱
色谱柱再生后:
经再生修复后,各峰的响应值与之前比较有所好转,拖尾现象得到明显改善,分离度有所提高,理论板数按头孢哌酮降解物峰计也符合测定要求(≥3000),见图14。
图14 再生后头孢哌酮钠舒巴坦钠系统适用性HPLC图谱
经济效益
在对色谱柱再生修复前,一年的费用有41.3万元,进行色谱柱再生后,一年的色谱柱费用降为29.8万元。可从下图中直观了解:
经过再生修复后色谱柱,柱效及分离度都有不同程度的提高,峰高降低、峰宽加大、裂峰、肩峰等问题都得到了解决。再生效果比较好,解决了分析中的问题,延长了色谱柱的使用寿命,节约了分析成本。