淺談層析實(shí)驗(yàn)中的氣泡問題（三）

       說到氣泡，你可能會聯(lián)想到酣暢淋漓的可樂，通透上頭的啤酒，亦或是流光飛舞的浪漫，生活中的氣泡，似乎還帶有那么一絲美好，然而對于實(shí)驗(yàn)來說，尤其是在大多不會配置在線脫氣單元的FPLC系統(tǒng)上做的層析實(shí)驗(yàn)，氣泡就如煩人的蒼蠅，鞋里的石子，令人如鯁在喉不吐不快，如若是重要樣品、昂貴填料，氣泡帶來的實(shí)驗(yàn)失敗那簡直是小型災(zāi)難現(xiàn)場。那么氣泡是源自何來，而又去之何處，怎么能讓它們從我們的系統(tǒng)里消失，以下此篇，做一個小小探討，拋磚引玉，共謀對策而滅之。

Fig.1 氣泡造成的UV雜峰

Fig.2 氣泡造成的系統(tǒng)壓力波動

這些癥狀基本能覆蓋大部分的層析實(shí)驗(yàn)問題，可見氣泡的破壞力和惱人程度，知己知彼方才能有的放矢，那么氣泡是如何形成的呢？流動相中氣體形成的原因有多種，*根本的還是由于氣體在液體中達(dá)到過飽和狀態(tài)；平衡狀態(tài)時溶解空氣的量與溶液的性質(zhì)、氣體的種類有關(guān)，也與外界條件有關(guān), 主要的外界條件有以下 3 種。

● 在層析實(shí)驗(yàn)中，有很多溶液混合的操作，如置換緩沖，洗脫等等，所以一些溶液的混合需要盡量避免，比如乙醇溶液和鹽溶液，需要用純水隔開，否則易造成氣泡析出，所以當(dāng)乙醇溶液保存的系統(tǒng)需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，緩沖液是鹽溶液如PBS，我們就需要用純水先做系統(tǒng)沖洗，再做PBS的填充。

●如果實(shí)驗(yàn)設(shè)計中，不可避免的需要兩種不同極性溶劑的混合，還要避免氣泡，則需要 從混合處想辦法，一般的層析系統(tǒng)兩相溶劑的混合是在有攪拌裝置的動態(tài)混合池中進(jìn)行，混合劇烈，容易析出氣泡，此時可以考慮將動態(tài)混合器改為靜態(tài)混合器，讓溶劑的混合方式由劇烈變?yōu)闇睾?，會有較好的避免氣泡的效果。

 Fig.5 動態(tài)混合器和靜態(tài)混合器

另外，除了溶液帶入，系統(tǒng)中的漏點(diǎn)也會引入氣泡，尤其是未加壓的低壓流路，在管路接頭、閥和轉(zhuǎn)子等分離結(jié)構(gòu)位置，容易產(chǎn)生漏點(diǎn)，系統(tǒng)中如果發(fā)現(xiàn)有氣泡造成基線波動，而在溶液進(jìn)口又沒發(fā)現(xiàn)可見的氣泡，則需要在系統(tǒng)內(nèi)查找漏點(diǎn)，有效的辦法是用透明的ETFE管代替不透明的Peek管，觀察是哪一段出現(xiàn)的氣泡，以便判斷漏點(diǎn)，及時處理。

Fig.6 管路中漏入的氣泡

關(guān)于溶劑的脫氣方法，目前常用的有兩種：超聲脫氣和負(fù)壓脫氣；超聲脫氣就是利用超聲鍋或者超聲探頭，當(dāng)高功率超聲波耦合到液體中時，液體分別在高壓和低壓循環(huán)中被壓縮和膨脹，在低壓循環(huán)中，會產(chǎn)生微小的真空氣泡（所謂的空化氣泡），這些氣泡會在多個壓力循環(huán)中增長。在氣泡生長的那些周期中，液體中的溶解氣體進(jìn)入真空氣泡，這樣真空氣泡就變成了不斷增長的氣泡。超聲脫氣特點(diǎn)是操作便捷，效率高，脫氣快，一般10-15分鐘的超聲可以去除溶液中大部分氣泡，缺點(diǎn)是容易發(fā)熱，需要降溫，注意在用超聲鍋脫氣時，溶劑瓶蓋要擰松或者拿掉；負(fù)壓脫氣是利用機(jī)械產(chǎn)生負(fù)壓的方式使溶液中的氣泡析出，一般分析型色譜儀或者需要高精度檢測的儀器，在流路中配置在線脫氣單元，都是利用負(fù)壓的原理進(jìn)行脫氣，實(shí)驗(yàn)室常用的是真空抽濾裝置，既能過濾溶液，又能脫氣，實(shí)用性高。

Fig.7 超聲脫氣

Fig.8 真空抽濾裝置