在分析实验室中，色谱、质谱和光谱仪器是获取精准数据的核心工具，其性能稳定性直接影响实验结果的可信度。科学合理的关机流程不仅能延长仪器使用寿命，更能保证下次开机后的数据质量。本文将系统介绍气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、质谱(MS)及光谱类仪器的规范化关机步骤、日常维护要点以及特殊场景处理策略，帮助实验人员建立完整的仪器管理方案，确保分析数据的准确性与重复性。

仪器关机前的必要准备工作

规范化关机流程的起点在于充分的准备工作，这一阶段往往被许多实验室人员忽视，却直接影响关机过程的安全性和后续仪器性能。关机前的系统评估与状态检查是确保分析数据连续性和仪器长效运行的基础保障。

样品与序列的妥善处理是关机准备的首要步骤。实验人员应确认所有预设序列中的样品已完成分析，避免中断正在运行的样品分析，因为突然停止可能导致色谱柱污染或质谱离子源受损。对于液相色谱系统，需特别注意检查自动进样器中是否还有待测样品，若有剩余应及时妥善保存或处理。在气相色谱系统中，如果运行的是高沸点或强吸附性样品，建议在正式关机前运行2-3针空白溶剂（如甲醇、乙腈等）进行系统冲洗，减少残留物在色谱柱和进样系统中的积累110。

系统性能的最终评估是判断仪器是否适合关机的重要依据。实验人员应检查最近一次系统适用性测试（SST）结果，确认保留时间、峰面积重现性、理论塔板数等关键参数是否符合方法要求。特别对于质谱系统，需关注基线噪声水平、质量精度和灵敏度是否正常。若发现性能下降迹象（如GC-MS的响应值降低30%以上或LC-MS的基线噪声明显升高），建议先进行必要的维护（如离子源清洗）再执行关机程序，避免问题在关机期间恶化。

数据备份与记录是关机前不可忽视的环节。所有分析数据应确保已完整保存至指定位置，并进行必要的备份。同时，在仪器日志中详细记录本次关机时的仪器状态、色谱柱使用情况、灯丝使用时间（对于质谱）以及任何观察到的异常现象。这些记录不仅有助于追踪仪器性能变化趋势，也能为后续故障排查提供重要线索。以GC-MS为例，记录机械泵油的颜色和液位、真空度数值等基本信息，可以帮助预判下次开机可能遇到的问题。

流动相与气体的检查处理需根据仪器类型区别对待。对于液相色谱系统，应确认流动相储量充足，避免泵在关机前因缺液而空转。对于使用缓冲盐的LC方法，必须先用高比例水相（建议≥90%水）冲洗系统30分钟以上，再过渡到有机相，防止盐析出堵塞管路或色谱柱。气相色谱系统则需要确认载气（如氦气、氮气）钢瓶压力是否足够维持到下次开机，一般要求压力不低于3MPa，若压力接近此阈值应考虑提前更换气瓶。

表：关机前必须检查的关键项目清单

充分而细致的关机前准备工作，不仅体现了实验室良好操作规范(GLP)的要求，更是预防性维护策略的重要组成部分。据统计，超过30%的仪器故障与不当的关机操作直接相关，而通过规范化的预处理，可以显著降低真空系统故障、流路堵塞和电气部件损坏的风险。实验人员应将这些检查项目固化为标准操作程序(SOP)，确保每次关机前都能系统性地评估仪器状态，为后续的专业化关机操作奠定基础。

色谱系统的规范化关机流程

色谱系统作为实验室分离分析的核心工具，其关机流程的科学性直接影响色谱柱寿命和系统稳定性。不同类型的色谱系统（气相色谱GC和液相色谱LC）在关机操作上存在显著差异，需要实验人员掌握各自的技术要点，避免因操作不当导致的色谱柱损坏、流路堵塞或进样系统污染等问题。

气相色谱(GC)系统关机步骤

温度程序的合理设置是GC系统安全关机的首要环节。关机前应先将进样口、检测器和色谱柱箱温度降至安全范围，建议采用梯度降温而非直接关闭加热。对于配备FID、NPD等检测器的系统，先将检测器温度降至150°C以下再关闭氢气与空气流量，防止热丝氧化损坏。进样口温度应维持在比柱温箱高10-20°C的状态下降温，避免样品残留物冷凝在较冷的进样区域110。特殊情况下如需快速关机，至少应确保各加热单元温度降至200°C以下再切断电源，否则急剧的温度变化可能导致金属部件变形或密封材料老化。

载气管理的精细化操作对GC系统至关重要。与常见误解相反，GC系统关机后不应立即关闭载气，而应保持载气继续流经系统至少30-60分钟（直至柱温箱完全冷却），这一措施能有效防止氧气反向扩散进入系统，保护色谱柱固定相不被氧化降解。对于使用MS检测器的GC-MS系统，载气维持时间应延长至质谱真空系统完全关闭后。实验室应建立载气压力监控日志，当钢瓶压力低于3MPa时及时更换，避免压力过低导致气体纯化管失效和基线不稳定1。

色谱柱的维护性处理常被忽视却影响深远。对于极性色谱柱（如Wax柱），应在关机前执行"柱保存程序"：先老化色谱柱30分钟（升至最高耐受温度减20°C），然后降温至50°C以下，再用密封帽封闭柱两端，防止固定相吸湿受损。非极性柱（如-5MS）也建议在关机前老化去除残留高沸点组分。当出现鬼峰增多、分离度下降时，可切除进样口端0.5-1米柱长再进行老化处理。统计表明，定期老化能使色谱柱寿命延长30%以上110。

进样系统的彻底清洁是保证下次分析质量的关键。关机前应卸下进样隔垫和衬管检查，若发现隔垫碎屑或衬管积碳应立即更换。特别关注衬管内玻璃棉的状态和位置——玻璃棉应均匀分布且位于衬管中部，移位或污染会导致峰形拖尾和灵敏度下降。更换衬管后需执行进样口漏气测试：设置载气流速1mL/min，用检漏液涂抹各连接处，观察是否有气泡产生。自动进样器的 syringe 应使用适当溶剂（如丙酮）反复冲洗5次以上，防止针内残留样品结晶堵塞710。

液相色谱(LC)系统关机策略

流动相置换的科学流程直接关系到LC系统的长期稳定性。使用缓冲盐流动相（如磷酸盐、醋酸盐）的分析方法，关机前必须执行彻底的除盐冲洗：先用5-10倍柱体积的5-10%有机相水溶液（如5%甲醇/水）冲洗，再过渡到高比例有机相（如80%甲醇或乙腈）。这一步骤能有效避免盐结晶析出堵塞色谱柱和管路，据统计，超过40%的LC泵故障与盐结晶沉积相关。对于反相色谱柱，最终保存溶剂应为甲醇或乙腈；正相柱则建议保存在异丙醇中9。

泵系统的专业维护常被简化却至关重要。逐步降低流速至0.2-0.5mL/min后再停泵，避免液压冲击损伤check valve。对于二元或四元泵系统，确保所有溶剂通道都经过充分冲洗，尤其注意切换阀位置的清洗。每周关机时应执行purge阀开启下的主动冲洗，排出泵头内潜在气泡。现代LC系统如Waters Alliance iS系列虽具有更好的耐盐设计，但仍建议遵循厂商的关机指南，利用其内置的"shutdown wizard"简化流程9。

色谱柱拆卸与保存需考虑多种因素。除非长期停用（>1周），一般不建议卸下色谱柱，频繁拆装会增加接头磨损风险。确需拆卸时，应先标记流向，用两通接头代替色谱柱连接系统，避免流路开放。保存柱应标注保存溶剂、日期和累计使用次数，存放于干燥避光环境。对于昂贵的高效柱（如亚2μm颗粒），可考虑定期反向冲洗以去除筛板堵塞物，但必须确认柱允许反向使用9。

检测器的针对性处理常因类型而异。UV/VIS检测器关机前应用甲醇或指定溶剂冲洗流通池，防止盐或样品残留。二极管阵列检测器(PDA)需确认灯能量已正常关闭，避免不必要的损耗。荧光检测器应关闭氙灯电源并记录使用小时数，因超过额定寿命后灵敏度会显著下降。蒸发光散射检测器(ELSD)需特别关注雾化气体关闭顺序和漂移管干燥状态79。

表：不同类型色谱柱的推荐保存条件

系统泄漏的全面检查应作为关机前的最后步骤。使用纸巾检查各接头处是否有液滴积聚，特别关注泵头、混合器和进样阀等高压区域。现代LC系统通常配备泄漏传感器，但微小渗漏仍需人工确认。发现泄漏点应及时更换密封圈或紧固接头，避免溶剂挥发改变流动相组成，也减少实验室环境污染。记录泄漏位置和处置方法有助于分析重复发生的系统问题710。

规范的色谱系统关机流程虽耗时较长（GC约1-2小时，LC约30-60分钟），但能显著降低紧急维修频率，保证分析数据的长期稳定性。实验室应根据自身仪器配置和分析需求，制定详细的关机SOP，并将关键步骤（如载气维持时间、冲洗体积等）明确量化，避免因人员操作差异导致的维护效果波动。实践表明，严格执行规范化关机程序的实验室，其色谱柱更换频率可降低40%，系统故障率减少60%以上110。

质谱系统的精细化关机管理

质谱系统作为现代分析实验室的高端装备，其关机流程相比色谱系统更为复杂且要求严格。不当的关机操作不仅可能导致昂贵的离子光学部件损坏，还会引起真空系统污染、质量轴偏移等严重影响数据质量的问题。质谱系统的科学关机需要兼顾真空维持、离子源保护、电子部件安全等多重因素，实验人员必须理解各步骤的物理化学原理，而非简单遵循机械流程。

真空系统的分级关闭技术

涡轮分子泵的科学停机是质谱系统关机的关键起点。与直觉相反，质谱关机时应首先停止离子源加热和高压电源，但维持真空系统运行。通过软件界面执行"Vent"或"Standby"模式转换，使离子源温度缓慢降至150°C以下，这一步骤能最大程度减少热应力对精密部件的损伤。对于串联质谱系统如AB SCIEX TRIPLE QUAD 3500，需确认碰撞池电压已关闭，防止残余气体放电损坏射频发生器7。温度降至安全范围后，通过软件指令关闭涡轮分子泵电源，此时机械泵应继续保持运行，为分子泵提供足够的前级真空支持，避免轴承损坏。统计显示，约35%的涡轮分子泵故障与不当关机直接相关。

机械泵的延迟关闭策略对保护真空系统至关重要。关闭涡轮分子泵后，机械泵需继续运行至少30分钟（对于Orbitrap等高分辨质谱建议延长至2小时），确保分子泵完全停止旋转且充分冷却。这一过程中，实验人员应观察机械泵油视窗，确认油色清澈无乳化现象。对于频繁使用的质谱系统，每周关机时可短暂打开机械泵的"Gas Ballast"阀（约20分钟），帮助排出溶解在泵油中的挥发性有机物，但时间过长会导致泵油过度消耗。关机前记录当前真空度数值（如Q-Exactive系列通常应优于5×10⁻⁶ mBar）作为下次开机的参考基准。

放气程序的谨慎操作常被忽视却影响深远。确认机械泵完全停止后，才能向离子传输区或真空腔体引入高纯氮气（切忌使用实验室压缩空气）。对于ICP-MS等特殊质谱，放气前还需确认等离子体已完全熄灭，炬管温度降至安全范围。放气速度应缓慢可控，快速泄压可能造成腔室内气流湍流，扬起微粒污染离子光学元件。现代质谱如Bruker impact Ⅱ通常配备自动放气阀，能精确控制进气速率；手动放气系统则应逐步旋开阀门，监听气流声判断放气进程。

离子源与进样系统的专业处理

离子源的降温与清洁直接影响下次分析灵敏度。ESI源关机前应先将雾化气温度降至100°C以下，断开高压连接线，用无尘纸蘸50%甲醇水溶液擦拭离子源外壳和喷雾针表面，去除盐分和样品残留。对于APCI源，需额外检查放电针状态，记录使用小时数（通常寿命为500-1000小时）。统计表明，定期清洁能使离子源灵敏度维持在新源的85%以上，而忽视清洁的离子源性能可能在50次分析后下降30-50%47。

采样锥与截取锥的维护是保证质谱长期稳定性的重要环节。关机前应记录锥孔状态（特别是ICP-MS系统），拍摄参考照片便于下次性能比较。对于LC-MS接口锥，可用甲醇湿润的无纺布轻轻擦拭表面，去除附着的不挥发性盐类。注意避免使用金属工具或过度用力刮擦，防止改变锥孔几何形状影响离子传输效率。严重污染的锥可浸泡在10%硝酸溶液中超声清洗（铝制锥除外），但必须彻底冲洗干燥后存放。

液相接口的分离处理常被简化但很关键。关机前应先断开LC与MS的连接，用两通代替色谱柱连接LC流路继续冲洗，避免MS关机过程中LC流动相进入冷态的离子源。特别关注用于LC-MS的T型三通接头，其死体积可能积聚样品残留，应定期拆卸清洗或更换。对于UHPLC-MS系统，确认系统压力已降至常压后再断开管路，防止高压液体喷射危险47。

电力系统与数据安全的保障措施

电子部件的顺序断电需要严格遵守规程。质谱系统的各组件（检测器、射频电源、控制电路等）应按照厂商指定顺序断电，通常遵循"从外围到核心"原则：先关闭辅助设备如冷却循环水机、氮气发生器，再关闭工作站计算机，最后关闭主机主电源。突然的整体断电可能导致电路板电容放电不完整，积累电荷损伤精密电子元件。对于配备不间断电源(UPS)的系统，关机时应检查电池状态并记录运行时间，确保紧急情况下能提供足够电力完成安全关机4。

数据备份与系统日志是关机前不可忽视的软性工作。质谱采集的原始数据应备份至服务器或外部存储，同时导出关键方法参数和校准文件（如Q-Exactive的质量校准表）。系统日志中需详细记录本次关机时的仪器状态，包括但不限于：灯丝使用小时数（电子轰击源）、锥孔清洗日期、泵油更换时间、最近一次质量校准数据等。这些历史记录能帮助追踪性能衰减趋势，预判潜在故障点7。

耗材状态的全面评估应纳入关机流程。检查并记录机械泵油颜色和液位（正常应为清澈琥珀色，位于视窗中线），若发现深褐色或乳化现象应计划近期更换。确认分子泵轴承声音无异常（尖锐噪音可能预示轴承磨损）。列出消耗品库存清单，如O型圈、密封垫、喷雾针等，及时补充临界最低库存的部件。实验室可建立"关机检查表"，将上述项目标准化，确保每次关机都全面无遗漏4。

质谱系统的精细化关机管理虽然耗时（通常需要2-4小时），但能显著延长核心部件寿命，保证数据的长期可靠性。不同质谱技术（如MALDI-TOF、ICP-MS、Orbitrap等）在细节上存在差异，但都遵循"温度逐步降低、真空有序释放、电力顺序切断"的基本原则。实验室应根据具体仪器类型制定个性化关机SOP，并定期培训操作人员理解每个步骤的科学依据，避免机械执行而忽视异常状态的识别与处理。

光谱类仪器的专业关机步骤

光谱仪器涵盖紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、红外光谱(IR)、原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等多种类型，各类仪器在关机流程上既有共性要求又存在技术特异性。科学的关机操作不仅能保护昂贵的光学元件和检测器，还能确保波长准确性、能量稳定性和基线