مشکلات رایج در دستگاه HPLC و راهکارهای عملی رفع آن‌ها

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) یکی از پرکاربردترین روش‌های آنالیز کمی و کیفی در آزمایشگاه‌هاست. این روش به‌ویژه در صنایع دارویی، غذایی، پتروشیمی، بیوشیمی و محیط‌زیست اهمیت دارد؛ زیرا می‌تواند ترکیبات بسیار پیچیده را با دقت و سرعت بالا جداسازی و شناسایی کند. با وجود دقت و حساسیت بالای دستگاه HPLC، در عمل مشکلات متعددی ممکن است رخ دهد که اگر به‌موقع شناسایی و رفع نشوند، نتایج به‌دست‌آمده غیرقابل اعتماد خواهند بود. در ادامه به ۱۰ مشکل رایج در دستگاه HPLC و راهکارهای علمی و عملی برای رفع آن‌ها می‌پردازیم.

1. افزایش یا کاهش غیرعادی فشار سیستم

در دستگاه HPLC فشار نقش کلیدی دارد و هرگونه افزایش یا افت ناگهانی می‌تواند نشانه یک مشکل جدی باشد. افزایش فشار معمولاً ناشی از گرفتگی ستون، فیلترها یا مسیر جریان است. در مقابل، افت فشار اغلب به دلیل نشتی یا خرابی پمپ ایجاد می‌شود.

مثال:

فرض کنید در یک آنالیز دارویی، فشار سیستم ناگهان ۲۰٪ بالاتر از مقدار معمول شود. این می‌تواند نشان‌دهنده تجمع پروتئین‌ها یا نمک‌ها در ستون باشد.

راهکارها:

• استفاده از فیلترهای ۰.۲۲ یا ۰.۴۵ میکرون برای فاز متحرک و نمونه‌ها
• شست‌وشوی ستون با حلال قوی (مثل ایزوپروپانول یا استونیتریل)
• بررسی فیلترهای خط (inline filters) و تعویض در صورت نیاز
• هواگیری پمپ برای رفع حباب‌های احتمالی

2. دوپیک شدن (Tailing و Fronting)

پیک ایده‌آل باید قرینه و به شکل زنگوله‌ای (Gaussian) باشد. در صورت کشیدگی دم (Tailing) یا پیشروی (Fronting)، دقت اندازه‌گیری و جداسازی در دستگاه HPLC به‌شدت کاهش می‌یابد.

علت‌ها:

• برهم‌کنش قوی ترکیب آنالیت با گروه‌های فعال ستون
• تزریق بیش از حد نمونه
• تخریب بستر ستون یا آلودگی آن

مثال:

در آنالیز دارویی با دستگاه HPLC، دوپیک شدن ممکن است باعث شود غلظت واقعی ماده مؤثره کمتر یا بیشتر از مقدار واقعی گزارش شود.

راهکارها:

• کاهش حجم تزریق (مثلاً ۵ میکرولیتر به جای ۲۰ میکرولیتر)
• استفاده از ستون Guard برای جلوگیری از آلودگی سریع ستون اصل
• تغییر بافر یا تنظیم pH برای کاهش برهم‌کنش‌های ناخواسته
• تعویض ستون در صورت فرسودگی

3. جابجایی زمان بازداری (Retention Time Drift)

یکی از مهم‌ترین شاخص‌های صحت آنالیز در دستگاه HPLC، ثبات زمان بازداری (RT) است. جابجایی RT به معنای تغییر شرایط سیستم یا ستون است.

علت‌ها:

• تغییر ترکیب فاز متحرک (مثلاً تبخیر حلال)
• دمای ناپایدار ستون
• خرابی پمپ یا نوسانات جریان

مثال:

در یک آزمایش کنترل کیفی دارویی، تغییر RT حتی به اندازه ۰.۵ دقیقه می‌تواند باعث عدم پذیرش نتایج شود.

راهکارها:

• کنترل دقیق دما با استفاده از ستون اوون
• استفاده از ظروف دربسته برای جلوگیری از تبخیر حلال‌ها
• سرویس دوره‌ای پمپ و تعویض اورینگ‌ها

4. نویز و نوسان خط پایه (Baseline Noise/Drift)

خط پایه پایدار برای شناسایی و اندازه‌گیری دقیق پیک‌ها ضروری است. هرگونه نویز یا نوسان باعث کاهش دقت نتایج در دستگاه HPLC می‌شود.

علت‌ها:

• حباب‌های گاز در فاز متحرک
• آلودگی حلال‌ها یا ظروف
• مشکلات الکتریکی یا گرمایی در آشکارساز

راهکارها:

• استفاده از سیستم‌های Degasser برای حذف حباب‌ها
• آماده‌سازی تازه فاز متحرک
• تمیز کردن سلول آشکارساز
• زمین کردن (Grounding) دستگاه برای کاهش نویز الکتریکی

5. تفکیک ضعیف پیک‌ها (Poor Resolution)

اگر دو پیک روی‌هم بیفتند یا به‌خوبی از هم جدا نشوند، محاسبات کمی دقیق نخواهند بود.

علت‌ها:

• ستون کوتاه یا با ذرات درشت
• دبی خیلی بالا
• انتخاب نامناسب ترکیب فاز متحرک

راهکارها:

• افزایش طول ستون یا استفاده از ذرات ریزتر (۳ میکرون یا کمتر)
• کاهش دبی برای افزایش زمان تماس نمونه با فاز ساکن
• تغییر گرادیان حلال (Gradient Elution)

6. نبود تکرارپذیری (Poor Reproducibility)

در آنالیزهای کمی، تکرارپذیری یکی از معیارهای کلیدی است. اگر نتایج بین تزریق‌های مختلف متفاوت باشد، آنالیز معتبر نخواهد بود.

علت‌ها:

• تغییر در روش آماده‌سازی نمونه
• ناپایداری دما یا جریان
• مشکلات مکانیکی در پمپ یا انژکتور

راهکارها:

• استفاده از Autosampler برای کاهش خطای انسان
• کنترل دقیق شرایط محیطی (دما، رطوبت)
• سرویس و کالیبراسیون منظم دستگاه

7. کاهش حساسیت و شدت پیک‌ها در دستگاه HPLC

وقتی پیک‌ها کوچک‌تر یا ضعیف‌تر از حالت معمول ظاهر می‌شوند، ممکن است به دلیل کثیف شدن آشکارساز یا تخریب ستون دستگاه HPLC باشد. کاهش حساسیت مستقیماً بر LOD (حد تشخیص) و LOQ (حد کمیت‌سنجی) تأثیر می‌گذارد.

مثال کاربردی:

در آنالیز سموم کشاورزی، اگر شدت پیک کاهش یابد ممکن است غلظت واقعی سم کمتر از حد مجاز گزارش شود، در حالی که در نمونه موجود بوده است.

راهکارها:

• شست‌وشوی منظم سلول آشکارساز UV یا فلورسانس
• استفاده از حلال‌های تازه و با کیفیت HPLC Grade
• تعویض ستون در صورت افت شدید کارایی
• بررسی و تعویض لامپ UV آشکارساز در صورت فرسودگی

8. پیک‌های شبحی (Ghost Peaks)

پیک‌های اضافی که مربوط به نمونه نیستند، می‌توانند ناشی از آلودگی یا باقی‌مانده تزریق‌های قبلی باشند.

علت‌ها:

• آلودگی در ظروف یا حلال‌ها
• باقی ماندن نمونه‌های قبلی در سیستم
• ستون آلوده یا آسیب‌دیده

راهکارها:

• شست‌وشوی کامل سیستم با فاز متحرک تازه
• استفاده از ظروف تمیز و اختصاصی برای هر حلال
• تعویض ستون در صورت آلودگی شدید

9. جریان نامنظم یا پمپ غیر پایدار

پایداری جریان اهمیت زیادی دارد. نوسان پمپ باعث تغییر RT و شکل پیک‌ها می‌شود.

علت‌ها:

• ورود هوا به مسیر پمپ
• فیلتر ورودی کثیف
• نشتی در اتصالات

راهکارها:

• هواگیری منظم پمپ
• تعویض فیلتر ورودی در بازه‌های زمانی مشخص
• بررسی و محکم کردن اتصالات

10. کاهش طول عمر ستون

ستون قلب دستگاه HPLC است و گران‌ترین بخش مصرفی آن به‌شمار می‌رود. نگهداری نامناسب باعث کاهش سریع عمر آن می‌شود.

علت‌ها:

• تزریق نمونه‌های فیلترنشده یا دارای ذرات معلق
• شست‌وشوی ناکافی بعد از کار با بافرها یا نمونه‌های سنگین
• ذخیره‌سازی در شرایط نامناسب

راهکارها:

• فیلتر کردن همه نمونه‌ها و فازهای متحرک
• شست‌وشوی ستون با حلال مناسب بعد از هر سری آنالیز
• نگهداری ستون در حلال توصیه‌شده شرکت سازنده

جمع‌بندی

شناخت مشکلات رایج دستگاه HPLC و راهکارهای آن‌ها نه تنها موجب صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود، بلکه کیفیت و اعتبار نتایج را نیز تضمین می‌کند. به‌طور کلی رعایت اصول زیر توصیه می‌شود:

• استفاده از حلال‌ها و مواد مصرفی باکیفیت
• سرویس و نگهداری منظم دستگاه HPLC
• آموزش مستمر کاربران برای کاهش خطاهای انسانی

نیاز به کمک برای رفع مشکلات دستگاه HPLC دارید؟
تیم متخصص نانوابزار آماده ارائه مشاوره و راهکارهای عملی برای عملکرد بهتر دستگاه شماست.
همین حالا با ما تماس بگیرید.