[恐龙原创] 我的离子色谱-DX600

这是2005年写的一篇作品。

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使用离子色谱有三年多了，回顾这三年来的经历，深有体会，它给了我希望和力量，使自己在工作中努力地提高水平和能力。现在我已经深深地迷上了它，成为我生活工作中不可缺少的一部分，今后还在相当长的一段时间里伴随着它，期待着创造出更好的成绩。
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C#euQ0下面记述三年来有关离子色谱的一些事，希望能给大家一些启示。
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z!vZmR`:o0一  离子色谱的购买
Cp B MrGs+L3`\G0   　三年多前（2001年4月），因学校要通过211的评审，紧急为测试中心拨了一笔巨款用于购买大型分析仪器，同时需要购买8台大型仪器，需更新仪器的工作人员负责新仪器的调研、选型，物色生产厂家并进行初步谈判，当时时间非常紧，只有10多天的时间。由于原来的离子色谱已经不能用了（DX2010i，具体安装时间大概是朱岩在他文章中提到的吧），很长时间没有人负责这方面的事，而我这个做HPLC的人被临时去负责离子色谱购买一事。当时我对离子色谱的印象跟大多数人的想法差不多，只是分析无机的阴阳离子，没有多大的花样，不能跟HPLC的复杂多变性相比，离子色谱在中心只是可有可无的仪器，地位远不及气相、液相色谱，还不如薄层色谱。当时有人劝我不要经手此事，以免以后接上这个不发“财”的宝。当时我想熟悉一下离子色谱也未尝不可，反正我还是用我的快成老古董的LC-6A。 分析测试百科网\z+G:}{C/O#q
   　 10天时间要弄清要买仪器的性能、具体的型号、配置，尤其要弄清不同厂家仪器之间的区别和特点，如果以前没接触过，真是一件非常困难的事。为了快速弄明白离子色谱的一些具体内容，我一方面首先查阅网上有关的仪器信息，有那些厂家在生产，另一方面向别人请教有关离子色谱的相关知识，再就是阅读书籍快速充电，争取在尽可能短的时间里成为一个“行家”。但在实际过程中，真正起作用的还是牟世芬老师的《离子色谱方法及应用》，我几乎一天一遍地快速阅读有关的内容，10多天时间总算基本了解离子色谱的基本特点，尤其是其应用的范围，根据我的设想和期望及本实验室的具体情况，确定了仪器基本配置的要求。那就是，离子色谱应是高档配置（有梯度泵），着重在有机化合物的分析，尤其是生物分子如糖的分析，解决HPLC不能解决的问题，同时也要包括绝大部分的基本检测性能。从这个角度出发，国产的离子色谱不在考虑之内，在仅有的进口为数不多的离子色谱厂家中，只有戴安和万通的仪器像样子，从当时的仪器性能看，也只有戴安的仪器，能满足我的要求，只是价格比较高。如何用一定的费用，配置物有所值的仪器就是一个影响到今后生存的大事，谈判是不可避免的。
s-yx1~o0     同厂家谈判是一个很有技巧的事，我们在具体的谈判过程中，主要是提供方案，配合领导谈判。在这里有多家参与竞争是降低仪器采购价格一个最好的途径，即使你不打算买某一家的仪器，让他参与可以迫使想购买的一家为了保证中标，不断地“割肉”，在这中间你绝不能透露你决定的意向。在仪器配置上，销售人员会提供一个方案，但往往是最基本的，看上去价格不高，但只能完成基本的功能。如果你能提出自己的要求，让他们认为你是一个专家，这样厂商是不敢轻视你，比较实事求是。还有一个方面，你要让厂家认为，我买了仪器，肯定要干大事，要强调示范作用（尤其对高校和科研单位），是高级的使用者，每年会发表多少论文，增加几个点的折扣就有可能了。
&Nc f$s2DWm~O0     还有很重要的一点，就是最好直接跟厂家的办事处谈，不能同一般的代理商谈，除非没有办事处，目前一般大型仪器厂家都在各大城市设立办事处和代表处，直接谈容易压价，更注重服务，有助于搞好关系，避免可能存在的问题。 分析测试百科网u*Ps&A:R{
     最终我的DX600配置如下： 分析测试百科网
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GP50四元梯度泵，带在线脱气装置（不带虽可以，但易出问题） 分析测试百科网]qV/C~
ED50 电化学检测器，包括电导检测和安培检测二部分： 分析测试百科网9d4d']3_ R:l2T8m
LC20柱箱，（没带控温，比较遗憾） 分析测试百科网VgM+W0g1M
配件维修包；
,l2Y{B x0溶剂瓶：二个（开始没有注意，幸好原来的离子色谱还有二个，否则问题大了） 分析测试百科网rs.g$s4xd
阴阳离子抑制器，ASRS-Ultra和CSRS-Ultra 分析测试百科网p3@-UIw!u
电导检测池、安培检测池（带金电极和Pt电极）
n8s:e#Pe8Go0离子色谱柱：AS11-HC分析柱及AG11-HC保护柱；
"O-R ~ L+ALD0      CS12A分析柱及CG12A保护柱；
)T bgb$Ki!q!W0      PA10糖分析柱及保护柱； 分析测试百科网,B2c9Z"_4[F%qA
      PAX－500分析柱及保护柱；
PG-WjM1T C0      PCX－500分析柱及保护柱 分析测试百科网v `hBDft
色谱工作站：Peaknet 6.0
te+V$A.p0应该说，这个配置是比较高的，适应范围广，其优缺点在以后几年的使用过程中逐渐显露出来。
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二 离子色谱的安装调试、离子色谱论坛的建立及配件的自制等
/fP#f&zT0     合同订完后，大约一个月仪器就到了，就是为了赶在211验收前完成，当时DX600在国内销售没多少时间，软件也是最新的，仪器刚开始换代，说实话连戴安的人刚开始也不清楚如何使用，因此花了大量的时间才基本安装上去（全国安装的第二台DX600），由于对仪器不熟，国家教委来检查时，竟开不了机，装个样子给他们看看。
.APCQz y X3lo0     仪器买了，但由于经费不够，超纯水机没有买，没有水，仪器做不了什么样品，因此在安装后的半年，处于初步的使用阶段，逐步熟悉仪器的性能和特点，无机离子没做多少，倒是基本上分析有机物，做的最多的是氨基葡萄糖盐酸盐，充分发挥了刚买糖柱的作用，其次是动物细胞内的有机酸分析，但我的工作的重点仍放在HPLC上。分析测试百科网`S7F/mtom+B
      在2002年初，中国色谱网有了一定的规模，论坛也比较多，但大多数的问题集中在气相和液相，做离子色谱的人非常少。虽然2001年我们想开一个离子色谱论坛，但觉得没有人气，没有开设。2002年3月初，我去北京参加了戴安的离子色谱培训，当时经过半年的使用，已经对离子色谱有了相当的认识，在培训班中变成了一个“行家”的身份。在培训班中很多人使用离子色谱的时间比我长的多，但由于有HPLC的功底，理解起来比他们还快的多，看到这么多的同行，终于决定建立一个新的离子色谱论坛。3月6日中午12点多，我在北京戴安的培训中心通过QQ向杭州的剡发出指令，建立一个离子色谱论坛，不一会儿，论坛就建好了，国内第一个（也可能是全球第一个）离子色谱论坛诞生了，几年以后论坛上的风风雨雨见证了其成长的过程，成为色谱网最有价值的论坛之一。分析测试百科网h9X _4n*F*{g
      2002年5月底，超纯水机终于到货了，有了超纯水，终于可以发挥离子色谱的作用了。不过由于我的分析淋洗液系统多，瓶子不够，原来离子色谱有二个瓶子，但四个仅够放在仪器上，不能同时配置几个不同的淋洗液，也没有清洗中转瓶。天美自己生产离子色谱，应该有淋洗液瓶，我经过打听，一问瓶子是有的，只是价格还是太贵。我想买上一个，仔细研究其结构，就可以仿制了。只要有瓶子，购买相关的原材料加工，不就可以了。离子色谱的淋洗液的瓶子材质要求高，一般的瓶子是不行的，要PP材质的，而且要耐压，不过我还是打听到了一家公司有剩余的瓶子，价格不高，就买了四个，自己加工连接管后用老戴安仪器上的管路装配，合计每个成本大概在200元，是进口的十分之一，是天美的四分之一，当然这里不包括管路。这下好了，一台仪器有9个淋洗瓶了，国内谁也没有比我多吧，这样只要将单一组分的淋洗液配好，随时可以更换而且专用，不必担心离子污染，从长远讲节省时间和费用。分析测试百科网#X3s:io` TXWu
     为了做有机酸，除了有AS11-HC柱外还须一个ATC-3    的柱子，用于除去淋洗液中的CO2和痕量阴离子，问题来了，当时买仪器时没有注意还需这种柱子，幸好做课题的老师出经费，向戴安公司订了一根，但这种柱子须2M的NaOH来再生，直接上仪器不太好（色谱柱说明书中有一个专门的装置来清洗），弄清其原理后，我就用戴安2010i的一个装置（大概用于柱后衍生和再生液），从原来的仪器上拆来很多管路，略做改造就用于ATC-3柱的清洗，而且也可以用于抑制器的再生，避免了高浓度各种清洗液在清洗过程中对仪器可能存在的污染，也节省了时间。分析测试百科网lh3JEG)KD0zs tEH5bB
     我还购买了一根北京刘开录他们生产的阴离子色谱柱，但使用后效果不是很好，不过同原来的一根国产阴离子柱的选择性不一样，偶尔能派上用场，大部分时间用NaOH体系的进口柱分析阴离子。分析测试百科网5M{#R~+b5c"`._
      2003年，发现原来的AS11-HC柱子有点问题，而且保护柱坏了。为了做好细胞内有机酸的分析，重新花了1700美元买了一套AS11-HC，在比较中发现二者柱子的分离性能有了较大的差异，如果常规分析还是旧柱子反而好，尤其F的出峰比新柱还慢，当然其它离子新柱出峰慢。
;q-[6U!EJ0     今年8月份，从戴安公司调来一台免费使用的RFC-30（全国共三台，一台放在北京的牟世芬实验室，另一台放在浙大的朱岩实验室），从而试用了最新的“免化学试剂”仪器，对其有了充分的了解。
3XPvRC)Kt)`0     今年11月初，原来的戴安阴离子抑制器由于可能做了太多太杂的样品，抑制器已经漏的比较严重了，基线噪音比较大，痕量分析就不行了，经朱岩推荐，从厦大胡荣宗老师那里购来国产的抑制器，初步的使用结果显示国产的抑制器有着相当好的性能，在NaOH系统中也有很好的表现。
8B4K!r*R!yM-?^a0     前几天，买了一根25mm的Hamilton的PRP-1的聚合物柱，准备用在离子色谱上，只是对某一样品分析没有试验成功。
;Fe@3]-`0设备的不断添加，增强了仪器的性能和应用范围，提高了分析水平，以后考虑增加一个Ag电极，及其它类型的柱子进一步深入一些常规无法分析的领域。
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Bv l%K~'\&bG3|*u0三   活学活用－开拓离子色谱应用的新领域
,OF |Z ?nZ0    离子色谱用于无机阴离子的分析，这话没错，但常见的无机离子种类相对较少，而且常规离子分析的柱子都经过专门优化，在大多数的情况下，按照标准方法做，无需做太多的调整，只要一个泵就可以了，其柱类似于气相色谱的填充柱。这种现象造成大多数人认为离子色谱简单，应用范围窄。其实，我三年多的研究表明，离子色谱有着一般色谱工作者想不到的作用，当液相和气相无法解决时或难以解决时，有时对于离子色谱便是轻而易举的，深入了解离子谱的特性，对于不同样品分析方法的选择有着重要的帮助。
_1{Y0R4jl0    为什么有这种想法，这同我的工作经历和环境有关，我从1995年开始做HPLC已经有很长时间了，对HPLC的应用范围和特点非常清楚，也知道那些样品在HPLC上难以分析或无法做，了解了离子色谱，就知道如何解决以前一些难以分析的难题。另一方面，我们液相组每天收到许多不同的样品、一般都不大重复，很多化合物表面上看认为用HPLC可以分析（很多人只知道HPLC和GC，不知道IC），其实有时用HPIC更为方便和简单，尤其是一些无紫外吸收的，强极性的小分子化合物，如有机酸和有机铵，以及一些特殊结构的化合物。我常常会试验一些看上去能用IC分析的样品，虽然实验结果并不是全部都能用IC来分析，但有时会发现一些奇特的现象和得到特殊的分析结果，并发表了数篇论文。这是将HPLC和HPIC结合起来研究分析具体问题的结果。
z&h+q4vw2c'Y1Mj0能常常尝试成功一些样品的分析，这同我分析的系统非常有关，说实话，买仪器时，看图谱时对色谱条件并不是非常仔细和明白，只知道什么柱子可以分析那些样品，能分离那些样品，对于阴离子的分析，也不明白NaOH和Na2CO3/NaHCO3之间的区别，当时只是想，常规阴离子有一根原来的国产柱可以勉强分析，新的阴离子柱也基本可以，但其（AS11-HC）可以分析几十种有机和无机离子，符合我重点放在有机离子的方向。三年的实际情况表明，AS11-HC发挥了极大的作用，80％以上的产值都来自于这根柱子，这根柱子适用范围广、通用性强，柱容量大，非常适合未知样品、梯度、多组分的分离和分析。无意中选择一个非常规的NaOH体系的柱子，使自己能面对不同样品，得心应手，随心所欲，几乎无所不能，也无意领先了一步，现在戴安主推NaOH（KOH）系统的柱子，同拓宽应用范围也有很大的关系。
,K&d0rT]-X5E0    当然在使用AS11-HC柱子中，也发现了一些问题，可能由于我的样品过于复杂和多变，经常分析一些样品后，其色谱柱的保留性能会发生改变，曾经有一次分析氯离子和亚磷酸根离子，旧柱和新柱的出峰次序居然相反，但是当旧柱再生后同新柱就一样了，分析硫酸根和硝酸根也出现过这种情况，出峰次序也常发生变化，更要命的是，除了氯的保留时间非常稳定外，很多离子的保留时间，尤其CO2，经常发生漂移，只好每次做时进行校对，不过AS11-HC的柱子性能的确不错，用了三年性能还是非常好，或者说，柱子的性能发生的变化，而这变化是朝好的方向进行，F-的保留时间延长，PO43-根保留时间提前，变成了非常适合常规离子的分析（而新柱就不行），更为奇怪的是，无机离子的柱效在三年后不降反升，氯达到了8000多，以前只有6500（曾有一段时间变成了5000多），这种改性也不知是怎么完成的。 分析测试百科网K_N_2T*gh0\!g
    买了仪器后，开始使用比较多的还有一个PA10的糖柱，专门用于分析氨基葡萄糖胺，方法是国外提供的（PA1），当时买时，只是考虑PA10能分析单糖、双糖和寡糖，全然不管具体做时会出什么问题。但在具体做糖时才发现，由于CO2的干扰（水中总有一点），PA10每做一次要再生一次，否则保留时间不断提前，这样样品分析时间只占了三分之一，这也是分析范围宽的代价。后来我们买了一根ATC-3的柱子除去淋洗液的CO2用于有机酸。我顺便用在了糖分析上，用其代替泵的混合器，进过一定浓度的NaOH平衡后，在20mmolNaOH下，连续进样糖的保留时间相当稳定了，分析时间节省了三分之二。因此如果想用PA10或新出的PA20糖柱，加一个在线的ATC-3柱。需要注意的是，糖柱的保留性非常强，进样浓度必须非常低，最好样品经严格的前处理，否则柱子的寿命就非常短。
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[B\0　  配置阳离子系统主要考虑是测定NH4，配置的是标准的阳离子柱，因为其它的碱金属和碱土金属用ICP可能比IC要快和方便。说实话，阳离子的确做的比较少，同ICP相比没有竞争力，不过在某些情况下，用IC就比ICP的要好，当含有一定量的有机物时，对IC分析不影响，而ICP分析样品必须预处理，处理时间长，准确性就有问题。阳离子系统一个最大的用处在于分析小分子的有机胺，采用其它系统可能非常难于分析，这一点想到的人就非常少。我曾成功分析了一个环状的、分子量比较大的多胺类化合物，相当得意，只是由于抑制器的关系，线性范围非常窄。 分析测试百科网T4~*`
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    当时从液相的角度考虑，买了PAX-500和PCX-500离子及反相多维色谱柱，从资料上看到可以做一些特殊的样品，只是由于与常规离子色谱系统难以合拍，同时由于没能在离子色谱系统上加上一个紫外检测器（虽然可以用LC-6A或Agilent1100的紫外检测器，但非常麻烦），基本上用的很少，PCX－500三年多来才刚开封试用，这二个柱子的利用率很低，当时考虑是过于理想化了。这二根柱子难以使用的原因是，常规离子分析本身有柱子了，想在HPLC上使用理论上是可以的，但是由于柱子的特殊性，其流动相的强酸和强碱及高浓度的卤素盐，使得不敢在HPLC上使用，还有这种柱子非常特别，做一般样品根本不合算，也没有把握，如果HPLC可以做就没有必要。
9m.V\od+B0    但机遇是要人创造出来的，这段时间PAX-500就用的比较多，我将这阴离子及反相多维柱反过来用于有机阳离子－双五元环胺类的盐酸盐的分析，在乙腈和NaOH下，用脉冲安培检测，经过2个多月的研究，项目基本快结束了，当然我是试了好多聚合物柱才找到比较合适的。 分析测试百科网P3iA0KI?
    虽然当时没有配紫外检测器，但考虑了安培，配了Au电极和Pt电极，Au电极用于糖的分析，Pt电极是准备用于醇的分析（想法很好，有些多元醇用气相不好，液相不行，安培最好），只是没有同柱子结合起来，没有发挥其作用。另外，当时没有考虑Ag电极，以为用处不大，其实后来才发现，Ag电极用于直流安培，比脉冲积分安培有用的多，现在遇到很多样品无法分析，这是一大失误。
E2CD/f(zd HD1W0    由于总的经费有限，加上当时买HPLC带了氨基酸分析系统，对于离子色谱氨基酸的分析系统就没有考虑了，现在想起来真有点失误。现在氨基酸分析的样品是非常多的，不过氨基酸分析要求高，柱箱必须控温在30度以上，钱大概不够，也没有大的遗憾了。 分析测试百科网X'{\ T)qz1I
在离子色谱分析中，遇到一个主要的苦恼是样品的前处理，尤其是高浓度样品中痕量离子的分析。不过对于有些样品由于有现成的预处理柱，分析就比较方便了。我使用过Ag柱、H柱和RP18柱（从万通那里买来的）以及专用的IC过滤头（来自Millipore）。例如用Ag柱分析了NaI中痕量的IO3-根，效果是非常不错的。使用这些柱子还可以保护分析柱和抑制器，只是这些专用的一次性柱子非常昂贵。我还自己定做了3个燃烧吸收瓶，用于有机物中无机离子的分析，可惜一次还没有用过。 分析测试百科网 mRR#u$g(Vu9Kv#kE
    有这么多的柱子，有这么多的样品，二年多来的研究对离子色谱有了相当深刻的体会，离子色谱在有机离子分析中可以起到重要的作用，创造性地运用离子色谱才能达到色谱自我的最高境界。 分析测试百科网"]X V!\1d,j Zt2z

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