Повышение давления в ВЭЖХ системе

Повышение давления в ВЭЖХ системе достаточно часто встречающаяся проблема. Причины могут быть разные и все их можно разделить на две основные группы:

1. засорение жидкостного тракта хроматографа 

2. загрязнение хроматографической колонки.

Решение и диагностика данных проблем часто описывается в литературе, например тут и тут. Даже я немного писал. Но, во-первых, люди ленятся читать книги (да и некогда), а, во-вторых, в книгах приведены достаточно общие рекомендации, зачастую понятные опытным хроматографистам. Например: Возможная причина - засорение петли ввода. Решение - замените петлю.

Казалось бы все просто. Ну а вот как доказать, что именно петля засорилась а не трубка какая-то, которых куча? Да и не у всех хроматографов петля эта есть, а человек искать будет:). Вообщем взял я на себя смелость написать про эту проблему чтобы на собственном опыте (пусть и не на совсем удачном) показать как я подходил к решению данной проблемы совсем недавно.

Есть такой замечательный хроматограф Ultimate 3000 фирмы Dionex. У нас он состоит из: 4-х канального дегазатора, выполненного в одном корпусе с насосом высокого давления; автосемплера; печки и UV-детектора. Колонка - Superose 12 10/300GL. Подвижная фаза - фосфатный буфер с солью.

Так вот в один прекрасный день хроматограф стал прерывать анализы из-за того, что был превышен пороге давления. Порог был выставлен на 30 атм, - максимальное для данной колонки. Но анализов запланировано много, поэтому решил рискнуть и поднял предельное давление до 35: помогло, но на время - насосы опять стали отключаться.  Надо что-то делать.

Сначала вспомнили о том, что недавно по ошибке поставили неправильную программу для автоматической остановки хроматографа в результате чего насосы остановились, а лампа не выключилась. По идее могло что-то в ней высохнуть и сыграть роль пробки. Тут же проверили - отсоединили колонку от детектора. Давление почти не упало - значит дело не в ячейке. Мы сразу приуныли, т.к. постепенный рост давления в 90% случаев - засорение колонки, а колонка одна. К тому же сорбент "мягкий" - если пережмешь, то "схлопнется" и все: колонку на выброс. Ну делать не чего отсоединяем колонку, чтобы попробовать отмыть обратным потоком и тут видим, что без колонки даление упало лишь на треть, т.е. вернулось к тому давлению при котором до этого проходила работа. Отсюда мы получили 2 вывода: один радостный - колонка в порядке, другой грустный - ни чего не понимаем, потому что возникает вопрос: "что-же в системе может так быстро засоряться, и чем, что дает прирост давления по атмосфере в час?" - на который не приходит в голову ни одного ответа (рисунок 1).

Рисунок 1. Сравнение профилей давления в системе во время 4 последовательных (черный, синий, малиновый и коричневый цвета) и 1 одного более позднего анализа (салатовый). Хорошо видно, что давление от анализа к образцу росло, причем чем дальше, тем менее равномерные профили давления.

В ообщем раз думать не получается, то надо прыгать :). Начали "прыгать" стандартно - промывкой на высоком потоке, сначала рабочей фазой, затем перешли на воду, затем на ацетонитрил: ни чего не помогает. Давление как ползло вверх, так и продолжало ползти (рисунок 2).

Рисунок 2. Профиль изменения давления при отмывке системы без колонки.

Ни чего не выходит, а время уходит. От безысходности решили переключиться на канал С. (Поясню почему "от безысходности": потому что С это действительно просто канал, который через дегазатор идет к насосу,а не отдельный насос  и повлиять на давление его смена не может).  К великому удивление данный "прыжок" возымел свое действие и давление стабилизировалось. Уже 2 месяца так и работаем на канале С, так до конца не выяснив причину.

Есть только одно предположение случившемуся: фаза заросла и бактерии попали в дегазатор где продолжили рост. При достижении некоторого порогового значения начали отваливаться куски колоний и засорять трубопровод, что приводило к росту давления, причем часто скачкообразному. Проверить это, наверно, можно сделав посев ПФ на выходе из насоса предварительно поставив на канал гарантированно стерильную воду ну и шланги тоже надо поменять на стерильные. Но тут еще надо подумать. Также неплохо бы узнать устройство этого самого дегазатора. Предотвратить тоже наверно можно промывкой щелочи в каком-нибудь растворителе, например так. Только опять же не знаю как поведет себя дегазатор, скорее всего будет все нормально, ну а вдруг? Фазы тоже видимо придется стерилизовать или добавлять в них азид натрия, чего не хотелось бы.  Вообщем как то надо все узнавать и что то скорее делать, т.к. в последнее время давление опять стало расти. Видимо придется мигрировать на другой канал. Вот так не весело.

Суммируя все вышесказанное:

1. нужно ежедневно мониторить давление в системе. Для этих целей очень желательно иметь хроматограф с возможностью мониторинга и записи давления в системе иначе придется надеяться на память или на записи в лабораторном журнале, что малоинформативно и неудобно;

2. если нет какого-то явного "виновника" повышения давления, выявленного, например в предыдущих подобных случаях, то проверять систему следует с конца жидкостного тракта хроматографа последовательно отсоединяя: детектор, колонку, инжектор и т.д. - наблюдая за поведением давления. Тут для сверки еще очень пригодились бы данные по перепадам давлений каждого узла, полученные еще на новом или, хотя бы, на еще стабильно работающем хроматографе.

3. как только нашли причину (выяснили, что при отключении данного узла давление резко изменилось или стабилизировалось) необходимо или заменить его (шланг, петлю, колонку), или, если жалко, то попытаться промыть данный узел для чего необходимо знать возможные для данного хроматографа (узла) процедуры и условия санитизации и промывки.

Удачи.

О пользователе

Василий's picture
User offline. Last seen 29 weeks 2 days ago. Offline
Администраторы



Настоящее имя Купцов Василий

Пол мужской

Дата рождения 28/01/1979

Мой сайт http://www.chromatogramma.ru/

Joined: 20/05/2009