浅谈层析实验中的气泡问题(二)
说到气泡,你可能会联想到酣畅淋漓的可乐,通透上头的啤酒,亦或是流光飞舞的浪漫,生活中的气泡,似乎还带有那么一丝美好,然而对于实验来说,尤其是在大多不会配置在线脱气单元的FPLC系统上做的层析实验,气泡就如烦人的苍蝇,鞋里的石子,令人如鲠在喉不吐不快,如若是重要样品、昂贵填料,气泡带来的实验失败那简直是小型灾难现场。那么气泡是源自何来,而又去之何处,怎么能让它们从我们的系统里消失,以下此篇,做一个小小探讨,抛砖引玉,共谋对策而灭之。
Fig.1 气泡造成的UV杂峰
Fig.2 气泡造成的系统压力波动
这些症状基本能覆盖大部分的层析实验问题,可见气泡的破坏力和恼人程度,知己知彼方才能有的放矢,那么气泡是如何形成的呢?流动相中气体形成的原因有多种,*根本的还是由于气体在液体中达到过饱和状态;平衡状态时溶解空气的量与溶液的性质、气体的种类有关,也与外界条件有关, 主要的外界条件有以下 3 种。
压
力
降
低
● 层析仪的缓冲进口一般都有滤网设计,如果滤网维护清洁不到位,滤网杂质过多或者长菌造成液体通量不足,在较高的流速情况下,管路内部的压力急剧降低,此时气泡将会闪亮登场,带来波浪般的图谱波动;因此实验之前需要检查系统缓冲液进口滤头的清洁情况,如有杂质需立刻清洗去除。
Fig.3 缓冲液进口滤头筛网
● 配置缓冲液时的气压高(气温,湿度,天气和海拔都会影响大气压),瓶子拧紧后保存,如果实验时的气压有变化,在打开缓冲液进行实验时,就会带入析出的气泡,因此,预配置缓冲液的脱气就非常重要。
● 系统中的不同管径流路的转换,带来通量的改变,比如细管转粗管,在高流速情况下,由于通量的骤升,形成局部负压,容易引发气泡的析出或漏入,所以系统管径的使用要尽量避免细管转粗管,如果实验必须,则要注意避免使用高流速。
● 低压梯度时,由于低压梯度单元部位的压力略低于大气压,且混合室多装在泵后(高压侧),但实际混合在低压侧就开始了,所以,低压梯度比混合发生在泵后的高压梯度容易产生气泡。(常规单泵二或四通道的均为低压混合模式)
● 色谱柱中的压力一般较高,气体溶解度增大,一般在柱中不易产生气泡。然而,在接近柱的出口处,压力相对较低,柱体填料的进出口压差会很大,此时流动相里溶解的气泡由于压力差,极易在填料中析出,影响柱效,甚至损坏填料,因此系统里会配置反压装置(如背压阀),给柱后施加一定的反压,降低柱内压差,从而避免气泡的析出。
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