在液相色譜（HPLC）分析工作中，系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性直接關(guān)乎實驗結(jié)果的準確性、重復性，更影響分析效率與儀器使用壽命。不少實驗室操作人員都曾遭遇過壓力忽高忽低、驟升驟降或持續(xù)異常的問題，不僅打亂實驗節(jié)奏，還可能導致色譜柱損壞、樣品報廢等額外損失。本文結(jié)合實操經(jīng)驗，全面剖析液相壓力異常的核心原因，補充關(guān)鍵排查要點，并給出可落地的解決方案與維護建議，助力實驗室高效解決壓力難題。

一、液相壓力變低的常見原因及隱形誘因

1. 流動相問題

流動相中有氣泡：除常規(guī)超聲脫氣不充分外，環(huán)境溫度驟升導致溶劑中溶解氣體析出，或流動相放置時間過長滋生微生物，也會引發(fā)氣泡問題，進而導致壓力偏低且波動。

溶劑過濾器堵塞或流動相不足：溶劑過濾器長期未更換易被雜質(zhì)堵塞，而流動相瓶內(nèi)導管未浸沒、導管老化開裂進氣，同樣會造成泵吸液不足，壓力下降。

流動相比例或組成發(fā)生變化：梯度洗脫時比例閥故障、手動混合流動相時混合不均，或流動相組分揮發(fā)（如甲醇、乙腈等易揮發(fā)溶劑），都會導致流動相實際比例偏離設(shè)定值，引發(fā)壓力異常降低。

2. 泵系統(tǒng)問題

單向閥堵塞或損壞：單向閥內(nèi)殘留的樣品雜質(zhì)、流動相結(jié)晶（如緩沖鹽溶液未及時沖洗）會導致閥芯卡滯，無法正常閉合，泵輸出壓力不足。

密封圈老化或磨損：長期使用后密封圈彈性下降，出現(xiàn)滲漏，不僅降低壓力，還可能污染流動相，影響實驗結(jié)果。

泵頭內(nèi)有氣泡：泵頭排氣不徹底、流動相脫氣不充分，或更換流動相時未及時排空泵頭內(nèi)空氣，都會導致泵輸出壓力不穩(wěn)定且偏低。

3. 管路連接問題

管路接頭松動或漏液：接頭長期拆卸導致磨損、密封圈丟失，或連接時未擰緊，都會造成流動相滲漏，壓力下降；漏液嚴重時還可能污染實驗室環(huán)境。

管路堵塞或存在死體積：管路彎折、內(nèi)壁殘留樣品雜質(zhì)導致部分堵塞，或管路連接不當形成死體積，會阻礙流動相順暢通過，局部壓力異常，整體表現(xiàn)為系統(tǒng)壓力偏低。

表1.液相壓力變低原因與解決方案對照表

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二、液相壓力越來越高的原因及致命影響

1. 色譜柱問題

色譜柱堵塞（樣品殘留、顆粒物堆積）：樣品未經(jīng)過0.22μm濾膜過濾、流動相雜質(zhì)未去除，或分析含蛋白質(zhì)、多糖等大分子樣品時未做衍生處理，都會導致雜質(zhì)在色譜柱內(nèi)堆積，柱壓逐步升高；長期堵塞會造成柱效下降，甚至無法恢復。

柱床塌陷或填料變質(zhì)：色譜柱反接使用、壓力驟變（如突然停泵、切換流動相過快）會導致柱床塌陷；流動相選擇不當（如使用與填料不兼容的溶劑）、保存環(huán)境不當（如潮濕、高溫）會導致填料變質(zhì)，兩者均會引發(fā)柱壓升高。

柱溫過低導致流動相黏度增加：柱溫低于設(shè)定值，或柱溫箱故障導致溫度波動，會使流動相黏度上升，流經(jīng)色譜柱的阻力增大，壓力隨之升高；同時還會影響分離效果，導致峰形拖尾、保留時間漂移。

2. 過濾系統(tǒng)問題

在線過濾器堵塞：在線過濾器是保護色譜柱的關(guān)鍵部件，長期使用后截留的雜質(zhì)會堵塞濾膜，導致系統(tǒng)壓力持續(xù)升高，需定期拆卸清洗或更換。

保護柱或預柱飽和：保護柱/預柱長期未更換，截留的雜質(zhì)達到飽和狀態(tài)，無法繼續(xù)過濾，不僅會導致壓力升高，還會失去保護作用，使雜質(zhì)進入分析柱。

進樣器轉(zhuǎn)子密封墊堵塞：進樣過程中樣品殘留、流動相結(jié)晶會堵塞密封墊縫隙，導致進樣口壓力升高，還可能影響進樣準確性，出現(xiàn)鬼峰、峰面積重現(xiàn)性差等問題。

3. 操作條件問題

流速設(shè)置過高：流速超過色譜柱大耐受范圍，或高于儀器泵的額定輸出流速，會導致系統(tǒng)壓力急劇升高，長期高流速運行還會損傷色譜柱和泵部件。

梯度洗脫過程中溶劑黏度變化：梯度洗脫時，不同溶劑混合比例變化會導致流動相黏度突變（如甲醇-水體系在某一比例下黏度達到峰值），若未提前預判并調(diào)整梯度程序，會導致壓力驟升。

樣品過載或樣品基質(zhì)復雜：進樣量過大導致樣品過載，或樣品基質(zhì)中含有大量干擾雜質(zhì)，會加劇色譜柱負擔，導致柱壓升高，同時出現(xiàn)峰形展寬、分裂等問題。

表2.液相壓力升高原因與解決方案對照表

三、液相壓力一直變化及波動大的原因及排查難點

1. 泵工作不穩(wěn)定

柱塞桿或密封圈磨損：柱塞桿長期往復運動導致磨損，或密封圈老化，會導致泵吸液和排液不順暢，壓力波動明顯；磨損嚴重時還會出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。

泵頭內(nèi)存在氣泡：泵頭內(nèi)氣泡未徹底排出，會導致泵輸出流量不穩(wěn)定，壓力隨之波動；尤其在低流速分析時，波動更為明顯。

溶劑混合不均勻：二元泵、四元泵的比例閥故障，或流動相混合時未充分攪拌，會導致混合后的流動相組成不均，流經(jīng)色譜柱時壓力出現(xiàn)波動。

2. 環(huán)境因素影響

實驗室溫度波動大：實驗室未配備恒溫設(shè)備，或空調(diào)出風口直吹儀器，會導致流動相溫度、色譜柱溫度波動，進而影響流動相黏度和柱內(nèi)阻力，壓力隨之變化。

未使用脫氣機或脫氣效果不佳：流動相中溶解的氣體未徹底去除，在系統(tǒng)壓力變化時會析出氣泡，氣泡的產(chǎn)生與破裂會導致壓力劇烈波動；尤其在梯度洗脫時，脫氣不充分的影響更為顯著。

電源電壓不穩(wěn)定：實驗室電源電壓波動過大，會影響泵、柱溫箱等儀器部件的正常工作，導致泵輸出壓力不穩(wěn)定，進而引發(fā)系統(tǒng)壓力波動。

3. 系統(tǒng)綜合問題

多部件同時輕微故障：系統(tǒng)中多個部件（如單向閥輕微堵塞、管路接頭輕微滲漏、保護柱輕度污染）同時出現(xiàn)輕微故障，單獨排查時難以發(fā)現(xiàn)問題，但組合在一起會導致壓力持續(xù)波動。

系統(tǒng)未充分平衡：更換流動相、色譜柱后，未給予足夠的平衡時間，系統(tǒng)壓力未穩(wěn)定就開始進樣分析，會導致壓力在分析過程中持續(xù)變化，同時影響分離效果。

軟件控制參數(shù)設(shè)置不當：梯度程序設(shè)置不合理、流速 ramp 時間過短，或壓力上限/下限設(shè)置不當，會導致儀器在運行過程中頻繁調(diào)整輸出，引發(fā)壓力波動。

表3.液相壓力波動大原因與解決方案對照表

四、解決壓力問題的實用建議及進階技巧

1. 日常維護措施（細化補充）

定期更換關(guān)鍵部件：建議根據(jù)儀器使用頻率制定更換周期（如高頻使用時，密封圈每3-6個月更換一次，過濾白頭每月檢查更換，保護柱每100-200次進樣更換）；更換后做好記錄，便于追溯。

充分脫氣：優(yōu)先使用在線脫氣機，確保脫氣效果；若使用超聲脫氣，需注意超聲時間（一般15-20分鐘），超聲后靜置片刻再使用，避免氣泡再次混入；緩沖鹽溶液需現(xiàn)配現(xiàn)用，減少氣體溶解。

嚴格樣品前處理：所有樣品、流動相均需通過0.22μm（反相色譜）或0.45μm（正相色譜）濾膜過濾；分析生物樣品、環(huán)境樣品等復雜基質(zhì)樣品時，需增加預處理步驟（如固相萃取、液液萃?。?，去除干擾雜質(zhì)。

正確保存色譜柱：使用后需用兼容溶劑沖洗色譜柱（如反相柱用甲醇或乙腈沖洗），去除柱內(nèi)殘留雜質(zhì)；長期保存時，需將色譜柱兩端封死，置于陰涼干燥處，避免柱床干涸、填料變質(zhì)。

定期清潔儀器部件：每周清潔進樣器、管路接頭，每月拆卸清洗在線過濾器，避免雜質(zhì)堆積；清潔時使用兼容的溶劑（如甲醇、異丙醇），避免損傷部件。

2. 故障排查流程（分步詳解）

記錄基線數(shù)據(jù)：排查前先記錄正常狀態(tài)下的系統(tǒng)壓力基線（如流速1.0mL/min時的壓力值），作為對比基準；同時記錄壓力波動的幅度、頻率，以及是否與進樣、梯度洗脫等操作同步。

分段檢查系統(tǒng)壓力：將系統(tǒng)拆分為泵出口、在線過濾器、保護柱、分析柱、檢測器等多個區(qū)段，逐一斷開連接，測定每個區(qū)段的壓力值，定位壓力異常的具體區(qū)段。

從泵開始逐步向后排查：先關(guān)閉泵出口管路，啟動泵，觀察泵的輸出壓力是否穩(wěn)定；若泵壓力異常，排查泵頭氣泡、單向閥、密封圈等部件；若泵壓力正常，依次檢查后續(xù)管路、過濾系統(tǒng)、色譜柱等。

更換懷疑部件進行測試：針對排查出的可疑部件（如堵塞的在線過濾器、污染的保護柱），更換為新部件或已知正常的部件，觀察壓力是否恢復穩(wěn)定，驗證故障原因。

總結(jié)排查經(jīng)驗：將故障現(xiàn)象、排查過程、解決方案、更換部件等信息整理歸檔，建立故障排查手冊，便于后續(xù)遇到類似問題時快速解決。

3. 專業(yè)維護提示（進階指導）

建立系統(tǒng)壓力基線記錄：每天開機后，在相同的流速、流動相、柱溫條件下，記錄系統(tǒng)壓力基線，形成壓力變化趨勢圖；若發(fā)現(xiàn)壓力偏離基線超過5%，及時排查原因，避免小故障擴大。

定期進行預防性維護：制定季度、年度預防性維護計劃，季度維護包括全面清潔儀器、檢查管路磨損情況、校準柱溫箱溫度等；年度維護可聯(lián)系儀器廠家工程師，進行泵精度校準、檢測器性能檢測等深度維護。

培訓操作人員規(guī)范使用：定期組織操作人員培訓，講解儀器工作原理、壓力異常的危害、正確的操作流程及維護方法；避免因操作不當（如野蠻拆卸管路、未沖洗色譜柱就停機）導致的壓力問題。

合理選擇流動相和色譜柱：根據(jù)樣品性質(zhì)選擇兼容的流動相和色譜柱，避免使用會導致填料變質(zhì)的溶劑；使用緩沖鹽流動相時，需注意pH值范圍，避免緩沖鹽結(jié)晶堵塞管路和色譜柱。

應(yīng)對特殊場景的壓力問題：分析高黏度樣品時，可適當提高柱溫、降低流速，減少壓力升高的風險；梯度洗脫時，優(yōu)化梯度程序，避免流動相黏度突變區(qū)間的流速過快。

表4.日常維護與故障排查核心表格

五、壓力異常的潛在風險與規(guī)避價值

很多實驗室操作人員容易忽視輕微的壓力波動，認為不影響峰形就無需處理。但實際上，壓力異常背后往往隱藏著儀器部件磨損、污染等問題，若長期忽視，可能引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)：輕則導致保留時間漂移、峰面積重現(xiàn)性差，影響實驗結(jié)果的準確性，增加數(shù)據(jù)處理難度；重則造成色譜柱永久性損壞、泵部件故障，增加儀器維修成本，甚至導致實驗中斷，影響項目進度。

通過規(guī)范日常操作、定期維護儀器、快速排查壓力故障，不僅能保障實驗的順利進行，還能延長儀器使用壽命、降低耗材消耗成本、提高實驗效率。對于科研實驗室、質(zhì)檢機構(gòu)等對實驗結(jié)果要求嚴格的場景，穩(wěn)定的系統(tǒng)壓力更是保障數(shù)據(jù)可靠性、提升實驗室公信力的關(guān)鍵。

液相色譜系統(tǒng)壓力異常并非難以解決的難題，核心在于精準定位故障原因、規(guī)范落實維護措施。通過本文總結(jié)的壓力異常原因、排查流程及維護建議，希望能幫助實驗室操作人員快速解決壓力忽高忽低等問題，提升儀器操作與維護水平。若在實際操作中遇到復雜的壓力故障，可聯(lián)系儀器廠家技術(shù)支持，或與同行交流經(jīng)驗，及時規(guī)避實驗風險，保障分析工作的高效、精準開展。

常見問題解答（FAQ）

Q1：開機后系統(tǒng)壓力持續(xù)波動，但未出現(xiàn)漏液，可能是什么原因？

A：這種情況大概率是系統(tǒng)內(nèi)存在氣泡或溶劑混合不均勻?qū)е碌摹Ｊ紫葯z查流動相脫氣是否充分，可重新對流動相進行超聲脫氣或開啟在線脫氣機延長脫氣時間；其次排查泵頭是否存在氣泡，通過手動排氣功能徹底排空泵頭內(nèi)空氣；若為梯度洗脫模式，需確認比例閥工作正常，可嘗試手動混合流動相后進行等度洗脫測試，觀察壓力是否穩(wěn)定。

Q2：壓力升高后，更換了保護柱和在線過濾器，壓力仍未恢復正常，該怎么辦？

A：此時應(yīng)重點排查分析柱和管路。先斷開分析柱入口端，啟動泵測定前段管路壓力，若壓力正常，說明問題出在分析柱；可嘗試用兼容的溶劑（如反相柱用甲醇-水=90:10）進行反向沖洗，若沖洗后壓力仍高，可能是柱床塌陷或填料變質(zhì)，需更換分析柱。若前段管路壓力仍高，需檢查管路是否彎折、內(nèi)壁是否有殘留雜質(zhì)，可拆卸管路用甲醇或異丙醇沖洗，必要時更換新管路。

Q3：同一套系統(tǒng)，分析不同樣品時壓力波動幅度差異大，是什么原因？

A：這主要與樣品基質(zhì)復雜度和前處理效果有關(guān)。若分析的樣品基質(zhì)復雜（如生物樣品、環(huán)境水樣），且未經(jīng)過充分預處理，樣品中的大分子雜質(zhì)、顆粒物會快速堵塞過濾系統(tǒng)和色譜柱，導致壓力波動加??；而純凈樣品對系統(tǒng)的污染較小，壓力相對穩(wěn)定。此外，樣品黏度差異也會影響壓力，高黏度樣品流經(jīng)色譜柱時阻力變化更大，易出現(xiàn)壓力波動。建議針對復雜基質(zhì)樣品優(yōu)化前處理流程，增加固相萃取、離心等步驟，確保樣品過濾徹底。

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