Die chromatografische Säule ist ein Kernbauteil des chromatografischen Analysesystems, dessen Füllmethode die Trenneffizienz, die Spitzensymmetrie und die Lebensdauer der Säule direkt beeinflusst. Ein vernünftiger Füllverfahren muss die Füllstoffeigenschaften, die Fülleinheitlichkeit, die Stabilität des Säulenbettes und die Anforderungen der nachfolgenden Verwendung berücksichtigen. Im Folgenden werden der Füllstoffprozess und die technischen Punkte der Chromatografie-Säulen aus drei Aspekten der Vorfüllbehandlung, der Füllmethode und der Nachfüllbehandlung detailliert erläutert.

1. Vorfüllbehandlung

1. Füllstoffauswahl und -bearbeitung

- Partikelgröße und Verteilung: Wählen Sie eine Füllung mit einer geeigneten Partikelgröße (in der Regel 3-50 μm) basierend auf dem Chromatogrammmuster (z. B. HPLC, GC), die enge Partikelgrößenverteilung (z. B. PDI < 1,2) verbessert die Einheitlichkeit der Füllung.

- Oberflächenbehandlung: Silikon-Matrix-Füllstoffe müssen den pH-Wert einstellen, um elektrostatische Adsorption zu vermeiden; Hydrophobe C18-Füllstoffe müssen mit Methanol oder Acenitril eingetaucht werden, um die Reunion zu reduzieren.

- Entschaumung und Dispersion: Füllstoffsuspension muss mit Ultraschall entgasset werden, um zu vermeiden, dass Blasen während des Füllprozesses Löcher bilden; Die homogene Slurry mit hoher Viskosität kann mit einer angemessenen Menge an Oberflächenaktiven wie Isopropanol zur Verbesserung der Dispersionsfähigkeit hinzugefügt werden.

2. Chromatografie Säulen Vorbehandlung

- Reinigung und Trocknung: Die Zylinder müssen mit Lösungsmitteln wie Methanol, Turben und anderen gereinigt werden, um Metallschrumpfe oder Ölverschmutzung zu entfernen und anschließend Stickstoff zu blasen oder Vakuum zu trocknen.

- Endoberflächenbehandlung: Die Rauheit des Einfahrs und Ausfahrs der Zylinder muss weniger als 0,1 μm sein, um das Lecken von Füllstoffen zu verhindern; Inerte Beschichtungen wie Polyamide können zur Verbesserung der Dichtheit aufgetragen werden.

II. Füllmethode

Schlammverpackung (Slurry Packing)

- Homogene Zubereitung: Füllstoffe mit Lösungsmitteln (wie Methanol / Wasser, Acenitril / Wasser) mischen, um eine Suspension mit einem Feststoffgehalt von 5% -30% zusammenzubereiten, Ultraschallschwingung für 10-30 Minuten, um eine gleichmäßige Dispersion zu gewährleisten.

- Konstantstrompumpenfüllung: Durch eine Hochdruck-Konstantstrompumpe wird Homogene in das Zylinderrohr eingespritzt, die Durchflussgeschwindigkeit beträgt in der Regel 5-20 mL / min, der Zylinderdruck wird bei 60-120 bar gesteuert. Während des Füllvorgangs muss die Säulenwand kontinuierlich geklappt werden, um Blasen freizugeben und die dichte Ansammlung von Füllstoffen zu fördern.

- Gradiententdruckung: Nach der Befüllung senken Sie die Durchflussgeschwindigkeit langsam auf 0,1 mL / min und halten Sie 10-15 Minuten, um die Säulenbettstruktur zu stabilisieren.

Schlamm-Abfluenz-Verpackung (Slurry-Fluent Packing)

- Dynamische Gleichgewichtsfüllung: Die Füllstoffsuspension und die Ersatzflüssigkeit (z. B. reines Lösungsmittel) werden synchron in das Zylinderrohr gepumpt, um die Differenz in der Dichte zu nutzen, um eine schichtliche Ablage zu erreichen. Zum Beispiel kann ein C18-Füllstoff mit Methanol als Ersatz verwendet werden, während ein Silikonfüllstoff der Polarität des Lösungsmittels entspricht.

- Temperaturregelung: Erwärmung auf 40-60 ° C kann die Viskosität des Lösungsmittels reduzieren und den Abfall von Füllstoffen beschleunigen; Das Säulenbett wird nach Abkühlung auf Raumtemperatur ausgehärtet, um eine thermische Ausdehnung zu vermeiden, die zu Rissen führt.

Trockenpackung (Dry Packing)

- Anwendungsszenarien: hauptsächlich für Füllstoffe mit großer Partikelgröße (z. B. 50-200 μm) oder spezielle Formen (z. B. Gesamtsäulen).

- Schwerkraftabsetzung: Füllstoff langsam in die Säulenröhre gießen, leicht an die Säulenwand klopfen und mit einem Schwingtisch ergänzen, so dass sich die Füllstoff natürlich dicht ansammelt; Nachdem die poröse Siebplatte oben platziert wurde, wird sie auf 5-10 Bar gedrückt und ausgehärtet.

3. Nachfüllung

1. Säulenbettprüfung und Reparatur

- Optische Prüfung: Über die Lichtdurchlässigkeit oder Scan-Elektroskop beobachten, ob das Säulenbett gleichmäßig ist, wenn es Risse oder Kanäle gibt, müssen sie neu bearbeitet werden.

- Durchflussprüfung: Spülen Sie die Säulen mit reinem Lösungsmittel und erfassen Sie den Rückdruck; Der ideale Säulendruck sollte sich dem theoretischen Wert nähern (z. B. HPLC-Säulendruckabfall ≤ 10% des theoretischen Wertes), und eine ungewöhnliche Erhöhung weist auf einen Füllfehler hin.

2. Effektivitätsbewertung der Säulen

- Standardprüfung: Injektion von kleinen molekularen Substanzen wie Naphthalen und Benzen, Berechnung der Anzahl der Platten (N > 10.000 / m) und des Asymmetriefaktors (As < 1,5), um sicherzustellen, dass das Säulenbett keine Trennströme oder Totzonen hat.

- Langfristige Stabilitätstests: 100-200 kontinuierliche Proben, Überwachung der Retentionszeit und Spitzenflächenänderungen, Bewertung der Füllstoffsperre und der Verschmutzungsfähigkeit.

3. Archivierung und Aufbewahrung

- Absperrung beider Enden: Verschließen Sie das Säulenrohr mit speziellen Absperrungskopfen, um den Eintritt von Schadstoffen zu verhindern; Bei der Langzeitlagerung ist es notwendig, mit einem Lösungsmittel, das Konservierungsmittel enthält (z. B. 0,05% Natriumstickstoff).

- Umgebungskontrolle: Lichtschutz wird in einer konstanten Temperatur (15-25 ° C) bewahrt, Silikonsäulen müssen streng feuchtigkeitsbeständig sein und die Gegenphasensäulen verhindern, dass das Gefrieren zur Zerstörung der Füllstoffstruktur führt.

4. Spezielle Füllstoffe

1. manuelle Chromatografie Säule: beschichtete manuelle Füllstoffe müssen in einer inerten Atmosphäre gefüllt werden, um eine Oxidationsdeaktivierung zu vermeiden; Bindungsfüllstoffe müssen den FüllpH kontrollieren, um den Abfall von Liganden zu verhindern.

2. Kapillare Elektrochromatografie Säule: In situ Polymerisation oder Elektrophoresis angetrieben Füllung, um die elektrische Feldstärke (z. B. 50-200 V / cm) und die Zusammensetzung des Puffers genau zu steuern.

3. Ultrahochdruckchromatografische Säulen (UHPLC): Bei der Verwendung von Füllstoffen unter 2 μm müssen Säulenrohre mit einem Druck von mehr als 1200 Bar ausgestattet sein, die mit einer überkritischen Flüssigkeit (z. B. CO2) gefüllt werden.