Ионно - обменная хроматография - это технология разделения, основанная на различиях между целевыми молекулами и зарядами на поверхности фиксированной фазы, широко используемая для очистки биологических макромолекул, таких как белки, нуклеиновые кислоты и полипептиды. Однако в процессе практического использования хроматографическая колонна может иметь пиковые аномалии, дрейф времени удержания, проблемы повышения давления, влияющие на эффект разделения.

Классификация и решение типичных неисправностей

1. Пиковые аномалии (перетаскивание / задержка / расщепление пиков)

- Анализ причин:

- Снижение эффективности колонны: старение наполнителя или загрязнение приводит к снижению эффективности переноса массы.

- Перегрузка образца: количество входной пробы превышает емкость колонны, особенно чувствительно к ионам в высоковалентном состоянии.

- Несоответствие интенсивности pH / ионов: фазовые условия потока отклоняются от электрических точек, таких как целевая молекула (pI), что приводит к дисбалансу адсорбции / десорбции.

- Решения:

- Оптимизация верхних проб: корректировка концентрации образца в зависимости от объема колонны, как правило, не более 5% объема ложа колонны.

- Регулирование фазы потока: определение оптимального диапазона pH (в пределах ±0,5 единицы) путем предварительного эксперимента с добавлением конкурирующих ионов (например, стирка градиента NaCl).

- Очистка и регенерация: промывание с использованием низких концентраций кислоты / щелочи (0,1 - 1 м NaOH / HCl) или органического растворителя (20% этанола), при необходимости с использованием обратной промывки.

2. Дрейф времени удержания

- Потенциальные стимулы:

- Колебания температуры: изменение температуры окружающей среды влияет на скорость молекулярной диффузии.

- Нестабильность скорости потока: колебания давления насоса или попадание пузырьков в трубопровод.

- Крах головки колонны: длительное высокое давление приводит к сжатию наполнителя.

- Меры реагирования:

- Термоконтроль: размещение хроматографической системы в среде с терморегуляцией (с точностью ±0,5 °C).

- Дегазация: ультразвуковая дегазация в фазе потока, установка онлайнового дегазационного устройства.

- Замена сита: если давление столба остается высоким и не может быть восстановлено, необходимо демонтировать столб, чтобы проверить, не забито ли входное сито.

3. Аномальное повышение противодавления

- Выявление механических неисправностей:

- Загрязнение частиц: Неправильная предварительная обработка образцов вводит частицы.

- Микробиологическое размножение: водный буфер длительное время хранит питательную мембрану.

- Процесс утилизации:

- Градиентная промывка: последовательное промывание деионизированной водой → 5 - процентным раствором нитрата метанола → ацетонитрилом.

- Ультразвуковая помощь: ультразвуковая очистка металлических деталей для удаления прилипающих отложений.

- Замена защитной колонны: перед аналитической колонкой устанавливается колонна Guard для перехвата примесей.

4. Увеличение фонового шума

- Факторы, связанные с детектором:

- затухание источника света: снижение энергоотдачи дейтериевых ламп приводит к колебаниям фона ультрафиолетового обнаружения.

- Загрязнение бассейна обращения: остатки белка адсорбируются на поверхности кварцевых окон.

- Метод коррекции:

- Калибровка энергии: Выполнение контрольных пробелов для мониторинга базовой стабильности.

- Размывание оборотных бассейнов: промывание сверхчистой водой после погружения в жидкую азотную кислоту (pH e2).

II. Руководство по глубокому техническому обслуживанию

1. Специальная обработка сценариев

- Стойкость сильно удерживаемого вещества: для высокогидрофобных компонентов очистку можно проводить модификатором смеси 6М гуанидин соляной кислоты + 0,1% SDS.

- хелатный эффект металла: Добавление EDTA (0,5 мм) для устранения помех ионов металла.

- Восстановление окислительных повреждений: подвергшиеся воздействию воздуха катионообменные колонны могут восстанавливать активные участки раствором витамина С.

III. ПРЕВЕНТИВНЫЕ МЕРЫ

1. Нормы предварительной обработки образцов:

- Центробежная фильтрация (0,22 мкм фильтра) для удаления частиц.

- Диализ заменяет буферную систему, избегая эффекта соляного диализа.

2. Управление условиями хранения:

- Краткосрочное хранение: инфильтрация 20% раствором этанола.

- Длительное хранение: сухое хранение в атмосфере азота.

3. Контроль эксплуатационных параметров:

- Регистрация в реальном времени температуры столба, перепада давления на входе и выходе, изменения электропроводности.

- Создание карты тенденций исторических данных, раннее предупреждение о спаде производительности.