سیستم کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (High-Performance Liquid Chromatography - HPLC) ابزاری قدرتمند و حساس برای جداسازی، شناسایی و تجزیه طیف گسترده‌ای از ترکیبات شیمیایی است. اما همانند هر دستگاه باارزش دیگری، برای اطمینان از عملکرد بهینه و طول عمر مفید آن، نیاز به نگهداری و مراقبت مناسب دارد. غفلت از این مهم می‌تواند منجر به کاهش دقت نتایج، افزایش زمان تجزیه، خرابی اجزای سیستم و در نهایت، متحمل شدن هزینه‌های گزاف تعمیر و یا تعویض قطعات شود.
بنابراین، در این مقاله قصد داریم با هم به سفری در دنیای نگهداری و مراقبت از سیستم HPLC بپردازیم. اصولی را فرا خواهیم گرفت که همچون کلیدی جادویی، درهای عملکرد بهینه و طول عمر این دستگاه ارزشمند را به روی ما می‌گشایند.
اصول کلی نگهداری از سیستم HPLC
1. استفاده از حلال‌های با کیفیت بالا:
حلال‌ها، خون حیات‌بخش سیستم HPLC هستند. ناخالصی‌های موجود در حلال‌ها می‌توانند منجر به انسداد فیلترها، کاهش کارایی ستون و در نهایت، بر کیفیت نتایج آزمایش تأثیر منفی بگذارند. پس همواره از حلال‌های با درجه خلوص بالا (HPLC-grade) استفاده کنید. این حلال‌ها تحت فرآیندهای ویژه‌ای تصفیه شده و میزان ناخالصی آن‌ها به حداقل رسیده است.
2.استفاده از سیستم شستشوی پمپ و سیل ها:
سیل های پمپ، قلب تپنده‌ی سیستم HPLC است و مسئولیت ایجاد جریان ثابت و بدون پالس حلال را بر عهده دارد. استفاده از سیستم شستشوی پمپ و سیل ها، به ویژه هنگامی که با حلال‌های آبی یا بافرهای حاوی نمک کار می‌کنید، امری ضروری است. این سیستم با شستشوی دوره‌ای سیل ها، از تجمع رسوبات و مواد ناخواسته جلوگیری می‌کند و به افزایش طول عمر آن کمک شایانی می‌رساند.
3. اطمینان از تمیزی دیگزر، پمپ و آشکارساز:
وجود حباب‌های هوا در سیستم HPLC می‌تواند منجر به ناپایداری جریان، کاهش حساسیت آشکارساز و در نهایت، تولید نتایج غیرقابل اعتماد شود. بنابراین، اطمینان از عملکرد صحیح دیگزر و حذف کامل حباب‌های هوا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. همچنین، تمیز نگه داشتن پمپ و آشکارساز از هرگونه آلودگی، به عملکرد بهینه و طول عمر آن‌ها کمک می‌کند.
4. استفاده از محلول شستشو:
پس از هر بار استفاده از سیستم HPLC، به ویژه هنگامی که با نمونه‌های پیچیده کار می‌کنید، استفاده از محلول‌های شستشو برای پاکسازی سیستم ضروری است. این محلول‌ها با توجه به نوع نمونه و حلال‌های به کار رفته انتخاب می‌شوند و به حذف باقی مانده‌های نمونه و جلوگیری از انسداد اجزای سیستم کمک می‌کنند.
5. نگهداری و انبارداری صحیح ستون:
ستون کروماتوگرافی، ستون فقرات سیستم HPLC است و نقش کلیدی در جداسازی ترکیبات بر عهده دارد. برای حفظ عملکرد بهینه ستون، نکات زیر را رعایت کنید:
پس از اتمام کار، ستون را با حلال مناسب شستشو دهید و در حلال خالص نگهداری کنید.
از شوینده‌های اختصاصی ستون در فواصل زمانی مشخص استفاده کنید تا از تجمع ناخالصی‌ها بر روی سطح آن جلوگیری شود.
از خشک شدن کامل ستون خودداری کنید، زیرا این امر می‌تواند منجر به ترک خوردگی و غیرقابل استفاده شدن آن شود.
6. کالیبراسیون و نگهداری سیستم:
به طور منظم، سیستم HPLC خود را کالیبره کنید تا از دقت نتایج اطمینان حاصل کنید. همچنین، طبق دستورالعمل کارخانه سازنده، نسبت به تعویض فیلترها، در صورت لزوم تعمیر و یا تعویض اجزای سیستم اقدام نمایید.
7. ثبت و نگهداری داده‌ها:
مستندسازی و نگهداری سوابق مربوط به عملکرد سیستم، تعویض قطعات، کالیبراسیون و سایر اقدامات انجام شده بر روی سیستم، امری ضروری است. این کار به شما کمک می‌کند تا روند عملکرد سیستم را در طول زمان پایش کنید، مشکلات احتمالی را به سرعت شناسایی کرده و نسبت به رفع آن‌ها اقدام نمایید.
نگهداری اجزای کلیدی سیستم HPLC
اکنون که با اصول کلی نگهداری از سیستم HPLC آشنا شدیم، نگاهی دقیق‌تر به نگهداری اجزای کلیدی این سیستم خواهیم انداخت:
فیلترها در ورودی حلال‌ها و در مسیر جریان قرار می‌گیرند و از ورود ناخالصی‌ها به اجزای حساس سیستم مانند ستون و آشکارساز جلوگیری می‌کنند. تعویض منظم فیلترها بر اساس دستورالعمل کارخانه سازنده، امری ضروری است.
همانطور که پیش‌تر اشاره شد، درزگیر پمپ نقش مهمی در ایجاد جریان بدون پالس حلال برعهده دارد. در صورت مشاهده‌ی نشتی و یا افت فشار در سیستم، ممکن است نیاز به تعویض سیلهای پمپ باشد.
رعایت نکات مربوط به نگهداری و انبارداری صحیح ستون، همانطور که در بخش قبلی ذکر شد، به افزایش طول عمر و کارایی آن کمک شایانی می‌کند.
آشکارساز، سیگنال خروجی از ستون را به سیگنال الکتریکی قابل اندازه‌گیری تبدیل می‌کند. تمیز نگه داشتن آشکارساز و کالیبراسیون دوره‌ای آن، برای اطمینان از عملکرد بهینه و دقت نتایج بسیار حائز اهمیت است.
عیب‌یابی و رفع مشکلات رایج در سیستم HPLC
با وجود رعایت تمامی نکات مربوط به نگهداری از سیستم HPLC، ممکن است گاهی اوقات با مشکلاتی در عملکرد آن مواجه شویم. در این بخش با برخی از مشکلات رایج و روش‌های رفع آن‌ها آشنا می‌شویم:
1. کاهش فشار:
کاهش فشار در سیستم می‌تواند ناشی از چند عامل باشد:
- مسدود شدن فیلترها: تعویض فیلترهای مسدود شده، مشکل را برطرف می‌کند.
- آلودگی ستون: استفاده از محلول‌های شستشو و شوینده‌های اختصاصی ستون می‌تواند به رفع آلودگی کمک کند.
- فرسودگی سیل های پمپ: در صورت فرسودگی درزگیر، تعویض آن ضروری است.
2. افت کیفیت پیک:
افت کیفیت پیک می‌تواند دلایل متعددی داشته باشد، از جمله:
- خرابی آشکارساز: بررسی و تعمیر و یا تعویض آشکارساز در صورت نیاز.
- ناخالصی حلال‌ها: استفاده از حلال‌های با کیفیت بالا (HPLC-grade).
- آلودگی ستون: استفاده از محلول‌های شستشو و شوینده‌های اختصاصی ستون.
3. افزایش downtime:
افزایش downtime سیستم می‌تواند ناشی از خرابی اجزا، لزوم تعویض قطعات و یا صرف زمان زیاد برای عیب‌یابی باشد. با رعایت اصول نگهداری و انجام تعویض‌های پیشگیرانه، می‌توان downtime سیستم را به حداقل رساند.
نکات تکمیلی برای بهینه‌سازی عملکرد سیستم HPLC
علاوه بر رعایت اصول کلی نگهداری، با در نظر گرفتن نکات زیر می‌توانید عملکرد سیستم HPLC خود را بهینه کنید:
- رعایت توالی فازهای متحرک: توالی فازهای متحرک بر روی جداسازی ترکیبات تأثیرگذار است. از دستورالعمل‌های موجود برای انتخاب و بهینه‌سازی توالی فازهای متحرک استفاده کنید.
- کنترل دما: دما بر روی عملکرد ستون و جداسازی ترکیبات تأثیرگذار است. از ستون‌هایی استفاده کنید که محدوده دمای کاری آن‌ها با نیازهای شما مطابقت داشته باشد و دمای اتاق را در حد ثابتی نگه دارید.
- سرعت جریان: سرعت جریان بر روی زمان جداسازی و پیک‌های کروماتوگرافی تأثیر می‌گذارد. با بهینه‌سازی سرعت جریان می‌توانید زمان جداسازی را کاهش داده و کیفیت پیک‌ها را بهبود بخشید.
- حجم تزریق نمونه: حجم تزریق نمونه بر روی پیک‌های کروماتوگرافی تأثیر می‌گذارد. با بهینه‌سازی حجم تزریق می‌توانید پیک‌های مناسب و قابل اندازه‌گیری به دست آورید.
نتیجه‌گیری
نگهداری و مراقبت اصولی از سیستم HPLC، نقشی اساسی در عملکرد بهینه، طول عمر و حصول نتایج دقیق ایفا می‌کند. با رعایت نکات ذکر شده در این مقاله، می‌توانید سیستم HPLC خود را در بهترین شرایط کاری نگه داشته و از مزایای آن برای سال‌های متمادی بهره‌مند شوید. به یاد داشته باشید که پیشگیری همواره بهتر از درمان است، بنابراین با انجام تعویض‌های پیشگیرانه و توجه به علائم هشداردهنده، می‌توانید از بروز مشکلات جدی و متحمل شدن هزینه‌های گزاف تعمیر و یا تعویض قطعات جلوگیری نمایید.
سوالات متداول
1. هر چند وقت یکبار باید فیلترهای سیستم HPLC را تعویض کرد؟
فراوانی تعویض فیلترها به عوامل مختلفی مانند نوع حلال‌ها، میزان استفاده از سیستم و کیفیت فیلترها بستگی دارد. اما به طور کلی، تعویض فیلترها بر اساس دستورالعمل کارخانه سازنده و یا با مشاهده‌ی نشانه‌هایی مانند افزایش فشار در سیستم، توصیه می‌شود.
2. از چه محلول‌های شستشویی برای سیستم HPLC باید استفاده کرد؟
انتخاب محلول شستشو به نوع نمونه و حلال‌های به کار رفته در تجزیه بستگی دارد. برای انتخاب محلول شستشوی مناسب، می‌توانید با متخصصان این حوزه و یا کارخانه سازنده سیستم HPLC خود مشورت نمایید.
3. چه عواملی باعث کاهش طول عمر ستون کروماتوگرافی می‌شوند؟
استفاده از حلال‌های نامناسب، عدم شستشوی صحیح ستون پس از اتمام کار، خشک شدن کامل ستون و تزریق حجم بالای نمونه از جمله عواملی هستند که می‌توانند طول عمر ستون کروماتوگرافی را کاهش دهند.
4. در صورت مشاهده‌ی نشتی در سیستم HPLC چه اقدامی باید انجام داد؟
در صورت مشاهده‌ی نشتی در سیستم HPLC، ابتدا محل نشتی را شناسایی کنید. نشتی می‌تواند از اتصالات، درزگیر پمپ و یا اجزای دیگر سیستم باشد. پس از شناسایی محل نشتی، سیستم را خاموش کرده و نسبت به سفت کردن اتصالات و یا تعویض قطعه‌ی معیوب اقدام نمایید. در صورت لزوم، از راهنمای کاربری و یا متخصصان تعمیر و نگهداری سیستم HPLC کمک بگیرید.
5. چگونه می‌توانم عملکرد سیستم HPLC خود را پایش کنم؟
راه‌های مختلفی برای پایش عملکرد سیستم HPLC وجود دارد. از جمله‌ی این روش‌ها می‌توان به بررسی پارامترهای کلیدی مانند فشار، جریان، کیفیت پیک‌های کروماتوگرافی و مقایسه‌ی آن‌ها با نتایج به دست آمده در گذشته اشاره کرد. همچنین، استفاده از مواد استاندارد و تکرار تجزیه‌ها به صورت دوره‌ای، می‌تواند به شما در شناسایی مشکلات احتمالی و اطمینان از صحت عملکرد سیستم کمک نماید.