问：色谱柱反向冲洗是我们实验室的常见做法。当色谱柱的峰形变差时，我们会使用与正常流动方向相反的方向冲洗色谱柱。有时，我们会使用不同的溶剂进行反向冲洗。虽然我看到了一些改进，但效果并不稳定；实际上，大多数情况下改进很小，大约再进行 100 次进样后，我们就会扔掉色谱柱。我们该如何改进这一程序呢？

答：事实上，我并不提倡反向冲柱。大多数情况下，它并不起作用，而当它确实起作用时，我认为可以通过更合理的方式来改善。此外，我认为还有更有效的解决方案来改善色谱柱的寿命。让我们详细讨论一下这些问题！

什么情况下我们需要尝试对色谱柱进行反向冲洗？原因可能有两个：一个是压力升高，另一个是色谱柱性能显著下降。据信，这两种情况都是由于流动相或 HPLC 仪器中的样品成分或碎屑堆积在柱头导致的。

第一个问题是，这些碎屑积聚在哪里？如果碎屑足够多，就会聚集在色谱柱过滤片的外表面。在这种情况下，更换过滤片与反向冲洗的效果是一样的。如果您手头有更换用的过滤片，您可以用新的过滤片代替旧的过滤片，这样就可以重新运行了。然后，您可以检查旧的过滤片是否可以恢复状态，也许可以将其放入超声浴中浸泡一段时间，或者直接反向冲洗过滤片。您可以使用废弃色谱柱来做这件事。这是一个相当快速的过程。

不过，只有当问题出在过滤片上时，更换过滤片才会起作用。根据我的经验，这种情况很少发生。大多数情况下，柱头上会积聚一些东西。积聚的事实本身就表明，物质被强烈吸附在柱头相对狭窄的区域内。如果压力同时增加，则表明污染物的分子量较大或溶解度较低，并堵塞了填料之间的通道。随着压力的增加，这意味着色谱柱中的第一层填料会受到很大的作用力，这些填料层会重新排列，最终导致峰形恶化。要修复这种对填料结构的破坏是非常困难的，甚至是不可能的。这就是色谱柱反向冲洗充其量只是一场赌博的原因。

问：至少可以让色谱柱的寿命更长一些。反向冲洗可能不是一个很好的解决方案，但确实有帮助。

答：这当然有帮助，但我更喜欢更可靠、更持久的解决方案。您使用过保护柱吗？它们可以保护色谱柱不受来自样品或仪器的各种碎屑的影响。如果您的样品相对干净，那么保护柱可以持续使用上千次进样。之后，分析柱通常会焕然一新。如果样品比较脏，那么保护柱可能只能使用 50 次。由于保护柱的使用寿命与目前分析柱的使用寿命大致相同，因此您可以心中有数。

当然，保护柱不是免费的。不过，与分析柱的成本相比，保护柱的价格相对较低。因此，一次性保护柱的成本很快就会被分析柱更长的使用寿命所补偿。

您应该使用哪种保护柱？整个讨论都假定您使用的保护柱填料与分析柱填料相同。大多数情况下，这是最佳解决方案，原因有以下几点。最重要的一个原因是，如果使用与保护柱相同的填料，则添加保护柱不会对分离产生任何明显的影响。同时，这种方法通常也是保护分析柱的最佳方式。一般不建议使用不同制造商生产的不同填料。不同制造商生产的键合相有很大差异，使用不同填料制成的保护柱无法保证与使用相同填料制成的保护柱一样好的保护效果。此外，填料之间的差异可能会导致分析物出现额外的谱带展宽。由此可见，有几个很好的理由让保护柱和分析柱中的填料保持一致。

在极少数情况下，已知导致色谱柱寿命缩短的污染物，使用不同的保护柱可以更有效地捕集这种污染物。这就需要仔细斟酌。例如，使用 C18 填料分析的样品受到了多胺的污染。这种多胺在阳离子交换填料上的吸附效果要比在 C18 保护柱上好得多。如果在保护柱中使用不同的填料，则需要确保它不会干扰分析。

在本例中，所有相关分析物均为酸性或中性化合物。因此，添加阳离子交换填料来捕集多胺是非常可行的。如果感兴趣的分析物中含有碱性化合物，那么使用阳离子交换填料作为保护柱就比较麻烦，需要进行彻底的分析。不过，像这里描述的情况并不多见，大多数情况下，最好的保护柱包含与分析柱相同的填料。

问：市场上有许多不同的保护柱设计。我应该使用哪一种？

答：重要的是要使用与分析柱含有相同填料的保护柱。因此，您应该向分析柱的供应商咨询他推荐使用哪种保护柱。有时会有几种类型，价格和功能各不相同。实际上，我所熟悉的所有保护柱都是卡套式。这可以降低保护柱的成本，因为端部配件可以重复使用。有些保护柱设计为通过额外的管路连接到分析柱，有些则直接连接到分析柱。虽然有些保护柱的设计可能比其他的更好，但重要的一点是要使用与分析柱填料相同的保护柱。相比于反向冲洗色谱柱，这种方法能更有效地延长色谱柱的使用寿命。