聚合色譜柱因具有耐酸堿范圍寬、化學穩定性強、機械強度高及適用基質復雜等優勢，在食品分析、環境監測、藥物研發等液相色譜（HPLC）應用領域中占據重要地位。然而，隨著使用次數增加，樣品中的污染物（如蛋白質、脂質、強保留有機物等）會逐漸吸附于色譜柱填料表面或堵塞孔徑，導致柱效下降、分離度降低、保留時間漂移等問題。相較于直接更換新色譜柱，科學的再生處理可有效恢復柱性能、延長使用壽命并降低分析成本。本文系統梳理聚合色譜柱的污染類型，詳細闡述針對性再生方法及操作要點，為實驗室規范化操作提供技術指導。
一、聚合色譜柱再生的核心原則與前期準備
再生處理的核心是在不破壞聚合填料結構（如避免交聯鍵斷裂、孔徑變形）的前提下，通過選擇合適的溶劑體系洗脫污染物，同時保護柱床完整性。開展再生前需完成三項關鍵準備工作：一是明確污染類型，結合樣品基質推測污染物性質，例如生物樣品常含蛋白質類污染物，環境樣品可能殘留強極性有機物；二是收集色譜柱基礎信息，查閱說明書確認填料材質（如聚苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸酯等）、耐溶劑范圍及耐受壓力（通常聚合柱耐受壓力低于硅膠柱，一般不超過20MPa）；三是進行柱性能基線測試，通過測定標準樣品（如苯系物混合標樣）的理論塔板數、分離度及對稱因子，建立再生前后的性能對比基準。
二、基于污染類型的針對性再生方法
聚合色譜柱的污染可分為可逆吸附污染與不可逆沉積污染，需根據污染物與填料的相互作用機制選擇洗脫策略，常用再生方法包括梯度洗脫法、特異性溶劑洗脫法及復合再生法。
（一）常規可逆吸附污染的梯度洗脫再生
對于樣品中弱至中等保留強度的污染物（如多數小分子有機物、部分極性雜質），可采用梯度洗脫方式逐步增強溶劑洗脫強度，實現污染物脫附。該方法適用于日常輕度污染的常規維護，具體操作步驟如下：首先用初始流動相（如甲醇-水體系）以0.5mL/min的低流速沖洗色譜柱10個柱體積（CV），去除柱內殘留樣品；隨后按比例梯度提升強洗脫溶劑比例，例如從甲醇-水（50:50，v/v）逐步過渡至純甲醇（100%），保持流速0.8mL/min沖洗15-20CV；若使用反相色譜模式且污染物含極性成分，可進一步用甲醇-乙腈（50:50，v/v）沖洗10CV，增強對非極性污染物的洗脫效果；最后用初始流動相平衡10-15CV，直至基線穩定。該方法對聚合填料損傷小，再生后柱效恢復率通常可達85%以上。
（二）強保留有機物污染的特異性溶劑再生
當樣品中含多環芳烴、長鏈脂肪酸等強保留有機物時，常規梯度洗脫難以去除，需采用特異性溶劑體系破壞污染物與填料間的疏水相互作用。對于聚苯乙烯-二乙烯基苯（PS-DVB）類聚合柱，推薦采用“甲醇-四氫呋喃-甲醇"三步洗脫法：先用純甲醇沖洗10CV去除表面殘留，再以四氫呋喃（THF）為強洗脫劑，以0.3mL/min低速沖洗20-30CV，利用THF的強溶解能力剝離疏水吸附的污染物；由于THF對聚合填料有輕微溶脹作用，需隨后用純甲醇反向沖洗15CV，逐步收縮填料孔徑并洗脫殘留THF；最后用初始流動相平衡。若污染物為強極性物質（如氨基化合物），可在洗脫體系中加入0.1%（TFA），通過調節pH值減弱極性相互作用，但需注意TFA濃度不宜超過0.5%，且再生后需用含0.05%氨水的甲醇溶液中和沖洗5CV，避免酸性殘留腐蝕柱床。
（三）生物大分子污染的酶解-溶劑復合再生
生物樣品（如血清、尿液、植物提取液）分析后，蛋白質、核酸、多糖等生物大分子易通過疏水作用或氫鍵牢固吸附于聚合填料表面，甚至形成凝膠狀沉積堵塞孔徑，單純溶劑洗脫效果有限。此時需采用“酶解預處理+溶劑洗脫"的復合再生策略：首先配制含蛋白酶（如胰蛋白酶，濃度0.1mg/mL）的緩沖溶液（pH7.0磷酸鹽緩沖液），以0.2mL/min流速沖洗色譜柱30CV，在37℃恒溫條件下靜置2小時，使酶充分降解蛋白質類污染物；隨后用5%甲醇水溶液沖洗10CV去除殘留酶液，再按“水-甲醇-乙腈-甲醇"的順序梯度洗脫，每個溶劑階段沖洗15CV，流速控制在0.5mL/min；最后用含0.01%疊氮鈉的甲醇溶液沖洗5CV（抑制微生物滋生），并以純甲醇封存。該方法對生物污染柱的再生，可使理論塔板數恢復至新柱的80%以上。
（四）鹽類與顆粒物污染的沖洗再生
當流動相含緩沖鹽（如磷酸鹽、乙酸銨）或樣品含懸浮顆粒物時，易在柱入口形成鹽析結晶或顆粒物沉積，導致柱壓異常升高。此類污染的再生重點是“低強度溶解+物理沖洗"：首先將色譜柱反向連接（避免污染物推向柱床深處），用超純水以0.3mL/min低速沖洗20CV，溶解鹽類結晶；若柱壓仍偏高，可改用5%甲醇水溶液沖洗15CV，利用甲醇的弱洗脫能力輔助去除顆粒物；對于頑固顆粒物，可采用“水-甲醇-水"交替沖洗3個循環，通過溶劑粘度變化產生的剪切力剝離沉積物。需注意，沖洗過程中壓力不得超過色譜柱耐受壓力的80%，且再生后需正向連接，用初始流動相平衡至基線穩定。
三、再生操作的關鍵注意事項與效果評估
再生過程中的操作規范性直接影響柱性能恢復效果與使用壽命，需嚴格遵循四項原則：一是控制流速與壓力，全程采用低流速（0.3-0.8mL/min）啟動，避免突然升壓導致柱床塌陷，壓力峰值不超過說明書規定的上限；二是避免溶劑突變，不同溶劑切換時需采用梯度過渡（如甲醇向THF切換時，按10%梯度逐步調整比例），防止溶劑極性突變引起填料溶脹不均；三是禁用禁忌溶劑，例如聚甲基丙烯酸酯類聚合柱忌用氯仿、二氯甲烷等鹵代烴溶劑，PS-DVB柱避免長期接觸強堿性溶劑（pH>12）；四是再生后封存保護，短期不用時用純甲醇或乙腈封存，長期儲存需定期更換封存溶劑（每3個月一次）。
再生效果評估需通過三項核心指標驗證：理論塔板數（較再生前提升50%以上為有效）、分離度（相鄰峰分離度恢復至1.5以上）及保留時間相對標準偏差（RSD<2%）。若經多次再生后，標準樣品的分離度仍低于1.0或柱壓持續升高超過新柱的50%，則表明色譜柱已無法有效再生，需更換新柱。
四、結語
聚合色譜柱的再生效果取決于污染類型判斷的準確性與再生方法的適配性。日常使用中，應建立“預防優先、分級再生"的管理模式：通過樣品預處理（如過濾、萃?。p少污染物帶入，定期進行輕度梯度洗脫維護；針對不同污染類型精準選擇酶解、特異性溶劑等再生策略，并嚴格控制操作參數?？茖W的再生處理不僅可顯著降低實驗室耗材成本，更能通過維持柱性能穩定性保障分析數據的準確性與可靠性，為液相色譜分析工作的高效開展提供有力支撐。
歡迎來到上海隱智科學儀器有限公司網站！
網站首頁
