自动层析柱在生物化学、制药、食品检测等众多领域的分离纯化过程中占据着至关重要的地位。其长期稳定运行对于保证实验或生产的连续性、提高产品质量以及降低成本具有不可忽视的作用。然而，由于自动层析柱结构复杂且使用环境多样，为确保其始终处于良好的工作状态，必须重视维护保养和故障排除工作。
柱体外部清洁
自动层析柱的柱体表面应定期清洁，以防止灰尘、化学试剂溅落等污染。对于玻璃材质的柱体，可以使用温和的清洁剂和柔软的湿布轻轻擦拭，避免刮伤柱体表面。对于金属或塑料材质的柱体，要根据其材质特性选择合适的清洁方法，例如，对于不锈钢柱体，可使用专用的不锈钢清洁剂去除表面的污渍和锈迹，但要注意清洁剂不能与柱体发生化学反应。
内部清洁（必要时）
在长期使用或处理特殊样品后，可能需要对层析柱内部进行清洁。如果发现柱压异常升高或分离效果明显下降，可能是柱内有杂质残留。在清洁内部时，首先要将填料小心地取出（如果填料可重复使用且取出操作不会对其造成损坏），然后使用适当的清洗液冲洗柱体内部。清洗液的选择要根据填料和可能残留的杂质性质来确定，例如，如果是离子交换层析柱，可先用低盐浓度的缓冲液冲洗，再用高浓度的盐溶液冲洗，以去除吸附在柱壁上的离子。对于亲和层析柱，要使用温和的洗脱液，避免破坏亲和配体。冲洗后，用大量的去离子水冲洗柱体，确保无清洗液残留，然后重新装填填料。
防止填料干涸
填料是自动层析柱实现分离功能的核心部分，保持填料的湿润状态至关重要。在不使用层析柱时，应确保填料始终浸泡在合适的保存液中，防止其干涸。不同类型的填料保存液不同，例如，凝胶过滤层析柱的填料一般保存在含有防腐剂的缓冲溶液中；离子交换层析柱的填料可保存在低离子强度的缓冲液中，且缓冲液的 pH 值应在填料的稳定范围内。如果填料干涸，可能会导致填料结构破坏、性能下降，严重情况下需要更换填料。
填料性能监测与评估
定期对填料的性能进行监测，以确定是否需要更换或再生。可以通过观察填料的颜色变化、颗粒完整性以及进行一些简单的测试来评估。例如，对于离子交换填料，可以通过检测其交换容量的变化来判断性能是否下降。如果发现填料的颜色异常加深（可能是杂质吸附过多）、颗粒出现破碎或交换容量明显降低，可能需要对填料进行再生处理或更换新的填料。填料再生方法因填料类型而异，对于离子交换填料，可采用高浓度盐溶液、酸碱交替冲洗等方法恢复其交换能力，但再生过程要严格按照操作规程进行，避免过度处理损坏填料。
管道清洗与检查
自动层析柱的管道系统负责输送流动相和样品，长期使用后可能会在管道内壁残留杂质或滋生微生物。定期使用合适的清洗溶液对管道进行清洗，清洗溶液可以通过泵以一定的流速在管道内循环。对于容易滋生微生物的管道（如使用了含有营养成分的缓冲液的管道），可使用含有消毒剂的清洗液。同时，要定期检查管道的外观，查看是否有裂缝、泄漏等情况，特别是管道的接口处和弯曲部位。如果发现管道有损坏，应及时更换，以防止液体泄漏影响层析效果和设备安全。
连接件的紧固与更换
连接件包括管道之间的接头、阀门、与层析柱进出口的连接部件等。这些连接件在使用过程中可能会因震动、温度变化等因素而松动，导致液体泄漏。定期检查连接件的紧固情况，如有松动，使用合适的工具进行紧固。对于磨损严重或出现泄漏的连接件，应及时更换。在更换连接件时，要确保新的连接件与原设备兼容，并且安装正确，保证连接紧密、无泄漏。
流速校准
流速是自动层析柱操作的关键参数之一，不准确的流速会影响分离效果。使用校准过的流量计定期对层析柱的流速进行校准，确保实际流速与设定流速相符。如果发现流速偏差较大，要检查输液泵的工作状态，可能是泵头磨损、单向阀故障等原因导致。对于一些高精度的自动层析柱，还可以使用在线流速监测设备，实时监测和调整流速。
温度和压力传感器校准
温度和压力传感器对于维持层析柱的稳定运行也非常重要。温度传感器不准确可能导致温度控制失误，影响分离效果和生物分子的活性（在生物制药应用中）。压力传感器不准确可能无法及时发现柱压异常，从而引发更严重的问题，如柱体破裂或填料损坏。使用专业的校准仪器对温度和压力传感器进行定期校准，确保其测量值的准确性。同时，要检查传感器的连接线路是否正常，避免因线路松动或损坏导致数据传输错误。
原因分析
柱压异常升高是自动层析柱常见的问题之一，可能有以下几种原因：
填料堵塞：样品中的杂质、微生物滋生或沉淀在填料中，导致填料孔隙变小，液体流动阻力增大。例如，当处理含有大量蛋白质的样品时，如果蛋白质在柱内发生变性沉淀，就可能堵塞填料。
管道堵塞：管道内的杂质、析出的盐晶体或微生物膜等都可能阻塞管道，使液体流动不畅。特别是在使用高浓度盐溶液或缓冲液后，如果没有及时清洗管道，盐晶体容易析出。
阀门故障：阀门如果出现堵塞、阀芯磨损或密封不严等问题，会增加液体流动的阻力，导致柱压升高。例如，当阀门内有微小颗粒进入时，可能会阻碍阀芯的正常移动。
排除方法
检查填料状态：如果怀疑是填料堵塞，可以尝试反向冲洗层析柱，但要注意反向冲洗的压力不能过高，以免损坏填料。对于一些可耐受一定压力的填料，可以适当增加反向冲洗的流速，以冲去堵塞在填料中的杂质。如果反向冲洗效果不佳，可以考虑将填料取出清洗或更换。
清理管道：对于管道堵塞，可以分段检查管道，确定堵塞位置。使用适当的工具（如细钢丝、注射器等）清理堵塞物，或者将堵塞的管道段拆卸下来进行清洗。如果管道内有盐晶体析出，可以用低浓度的酸或碱溶液（根据管道材质选择合适的溶液）溶解晶体，然后用大量清水冲洗。
维修或更换阀门：检查阀门的工作状态，若发现阀门堵塞，可以拆卸阀门进行清洗，去除阀芯和阀座上的杂质。如果阀芯磨损严重或密封件老化，应更换新的阀门，确保阀门正常开闭且无泄漏。
原因分析
填料性能下降：如前文所述，填料在长期使用后可能会出现性能变化，如离子交换填料的交换容量降低、亲和填料的配体脱落等，导致对样品的分离能力下降。
流动相问题：流动相的组成、pH 值或离子强度不合适可能影响分离效果。例如，如果流动相的 pH 值偏离目标化合物的等电点过多，可能会改变其在离子交换层析中的吸附行为。此外，流动相如果受到污染（如含有杂质或微生物），也会对分离产生负面影响。
进样量或进样方式不当：进样量过大可能会导致层析柱过载，使分离峰展宽、拖尾。进样方式不正确，如进样速度过快或进样不均匀，可能会扰乱柱内的流场，影响分离效果。
排除方法
评估和处理填料：根据填料的类型和性能监测结果，对填料进行再生或更换。如果是离子交换填料交换容量下降，可以尝试按照正确的再生方法恢复其性能；如果是亲和填料配体脱落问题严重，则需要更换新的填料。
检查和调整流动相：重新配制流动相，确保其组成、pH 值和离子强度准确无误。使用高质量的溶剂和试剂配制流动相，并对其进行过滤和脱气处理，以去除杂质和溶解的气体。如果怀疑流动相受到污染，可以更换新的流动相进行测试。
优化进样操作：减少进样量，使其在层析柱的负载范围内。调整进样方式，若使用注射器进样，要确保进样速度缓慢且均匀；若使用自动进样器，检查其设置参数和工作状态，保证进样的准确性和重复性。
原因分析
检测器故障：检测器是获取层析信息的关键设备，其故障会导致检测信号异常。例如，紫外 - 可见检测器的光源老化、光电倍增管损坏或波长校准错误等都可能使检测信号不准确。
连接线路问题：检测器与层析柱、数据采集系统之间的连接线路如果出现松动、短路或断路等情况，会影响信号的传输，导致信号异常或丢失。
样品或流动相的干扰：样品中的某些成分可能在检测波长下有强烈的吸收或荧光，干扰目标化合物的检测。此外，流动相中的杂质或添加剂也可能对检测产生影响。
排除方法
检查和维修检测器：对于可能出现故障的检测器，首先检查其基本设置参数（如波长、灵敏度等）是否正确。然后，可以使用标准样品对检测器进行校准，如果校准后信号仍然异常，可能需要对检测器进行进一步的维修或更换部件，如更换光源或光电倍增管等。
检查连接线路：仔细检查线路的连接情况，确保插头牢固插入插座，无松动、氧化等现象。使用万用表等工具检查线路是否短路或断路，如果发现线路问题，及时修复或更换线路。
排除样品和流动相干扰：对于样品干扰问题，可以尝试改变检测波长（如果可能的话），选择一个不受干扰的波长进行检测。或者对样品进行预处理，去除可能干扰检测的成分。对于流动相干扰，更换新的流动相或对其进行进一步的纯化处理，如使用更高级别的溶剂或通过过滤、吸附等方法去除杂质。
自动层析柱的维护保养和故障排除是保障其长期稳定运行的关键。通过建立完善的维护保养制度，包括定期清洁、填料维护、管道与连接件维护以及仪器参数校准等，可以有效预防故障的发生，延长设备的使用寿命。同时，当出现故障时，准确地分析故障原因并采取相应的排除方法，可以迅速恢复自动层析柱的正常运行，减少对实验或生产的影响。在实际操作中，操作人员需要熟悉自动层析柱的工作原理和结构特点，不断积累经验，提高维护保养和故障排除的能力，以确保自动层析柱在各个领域的应用中发挥最佳性能。
