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液相色谱柱的修复再生利用研究

  • 欲盖弥彰
    2011/09/24
  • 私聊

液相色谱(LC)

  • 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30005000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),5µm4.6×250mm
    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(1.2180820),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0102,此色谱柱已不能用于样品分析。
    01 再生前头孢哌酮系统适用性HPLC图谱(叉峰)




    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3.432.56,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:

    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),5µm4.6×250mm
    流动相A0.01mol/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(8515
    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/ml0.1mg/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

    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

    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0610。图1112为样品图谱。
    06 再生后氯沙坦钾氢氯噻嗪对照溶液HPLC图谱(一)

    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)

    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:

    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




    11氯沙坦钾氢氯噻嗪片样品100311003HPLC图谱(一)

    12氯沙坦钾氢氯噻嗪片样品100311003HPLC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),5µm4.6×250mm
    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(5018)。

    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

    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
    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。
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  • 欲盖弥彰

    第1楼2011/09/24

    感谢luxw(小卢)在该实验中给予本人的指导与大力支持,在此表示感谢!

0
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  • 秦时明月

    第2楼2011/09/24

    嗯,不错。只是很多分析人员不愿意去做这个,一是怕麻烦不想动手,二是修好也没什么实质性的奖励。

0
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  • zhaohua8011

    第3楼2011/09/24

    不错,这样做有利于色谱柱更好的使用!

0
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  • liufeilzu

    第4楼2011/09/25

    这个挖掉柱头很有技术含量吧,我修复后柱效更差

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  • sanbu830317

    第5楼2011/09/25

    c18干粉是什么啊?

0
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  • 欲盖弥彰

    第6楼2011/09/25

    C18干粉是我们单位买的国外的原装色谱柱填料,专门用来自己修补色谱柱的

0
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  • 儒雅凤

    第7楼2011/09/26

    柱头污染的处理,确实可以采用挖去少量被污染的柱头中的填料,小心加入新的同类型的填料。操作的时候,不要让空气残留在填料中,否则,会适得其反。

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  • hza123

    第8楼2011/09/26

    可不可以用石墨化炭黑粉。

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    第9楼2011/09/26

    楼上的兄弟,一般我们采用用同类型的填料,你说的那种可能我们还没有涉及到,哈哈

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  • 菜头

    第10楼2011/09/27

    C18干粉好说,直接从用废的柱子后头开挖就行,一根柱子的填料可以修补一大堆柱子了。
    修补的时候直接往上面摸干粉有点不太好,可以稍微用甲醇润湿一下。

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