高速逆流色譜相較于中低壓色譜經(jīng)常用于粗提而言,高效液相色譜和高速逆流色譜都可以用于物質(zhì)的精細分離,無論是把多種混合物逐一分開還是單純的要提高某一種物質(zhì)的純度。
對于一種新的待分離提純的物質(zhì)來說,無論是采用高效液相色譜還是采用高速逆流色譜,都需要借鑒已有的經(jīng)驗摸索出適合該物質(zhì)分離的方法,之后,將確定好的分離工藝放大到工業(yè)生產(chǎn)級別的制備型設(shè)備上,進行多次分離、批量生產(chǎn)。
那么,如何保證自動連續(xù)運行時,每個循環(huán)的分離都能得到同樣的結(jié)果就變得至關(guān)重要,否則,哪怕某一單次分離中發(fā)生小的時間漂移都會造成生產(chǎn)上整批分離結(jié)果的污染。
對于使用高效液相的分離來說,要保證分離一致性,會涉及到幾個相關(guān)因素的影響:分離柱、流動相、壓力、溫度、填料情況等。
而采用高速逆流色譜分離時,因無需填料,固定相使用可回收反復(fù)使用的溶劑,所以影響分離一致性的因素相對較少。
高速逆流色譜分離過程中,物質(zhì)的出峰時間可以通過以下公式進行估算:
其中,VC 是分離柱的體積, F 是流動相流速, Sf 是固定相保留率 (即體系平衡后剩余固定相與分離柱體積的比例), D 是分配系數(shù)(物質(zhì)分別在固定相和流動相中溶解度的比例)。
從上述這個公式可以看出,要保證多次分離一致性,至少要保證以下幾個因素在分離過程中要保持不變:
1) 柱體積
2) 流動相流速
3) 分配系數(shù)
4) 固定相保留率
其中,柱體積取決于分離時所用的高速逆流色譜系統(tǒng),一旦設(shè)備確定,該體積也就固定不變。
流動相流速取決于分離時所設(shè)定的泵速參數(shù)。
分配系數(shù)取決于所選用的溶劑體系和溫度。如果分離過程中系統(tǒng)的溫度變化比較大,則可能引起分配系數(shù)的變化。
固定相保留率取決于多個因素,諸如分離轉(zhuǎn)速,溶劑體系構(gòu)成等。實際分離過程中,如果轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,則會帶來固定相保留率的變化。
從上述分析可見,設(shè)備的穩(wěn)定性(轉(zhuǎn)速一致,溫度一致,管路堅固不漏液等)是保證分離效果的首要條件。其次,溶劑體系的穩(wěn)定性也很重要,如果根據(jù)一定配比配置好的上/下相溶劑因較長時間放置而出現(xiàn)揮發(fā)現(xiàn)象,也會導(dǎo)致分離體系的實際構(gòu)成發(fā)生變化,從而對分離一致性產(chǎn)生影響。
除此之外,待分離物質(zhì)每單次分離時的上樣體積和濃度是否*相同,也是確保連續(xù)、批次生產(chǎn)分離結(jié)果一致性的因素之一。例如:采用手動上樣方法時,很可能會因為人工操作過程中難免出現(xiàn)的差異性,導(dǎo)致每次所上樣的體積不能*保持等量,其結(jié)果必然會出現(xiàn)出峰時間的變化。
為此,對于高速逆流色譜的多次分離過程來說,要保證多次分離的一致性,可以從以下幾個方面來保證:
1. 高速逆流色譜設(shè)備:選用比較穩(wěn)定可靠的高速逆流色譜設(shè)備,能夠精確控制分離轉(zhuǎn)速,精確控制分離溫度,液體管路沒有漏液風(fēng)險。
2. 上樣:選用自動上樣系統(tǒng),保證分離時灌入同樣體積的固定相和樣品。
3. 泵:選用流速穩(wěn)定的泵。
4. 溶劑配置:在多次分離開始前一次性配置好足夠量的固定相和流動相,對于可能揮發(fā)的溶劑,應(yīng)采用有蓋或密封性好的容器進行存放,盡量不要把溶劑暴露在高溫環(huán)境中。
5. 樣品溶液配置:選用溶解度較好的一相作為溶劑來溶解待分離物質(zhì),在多次分離開始前一次性配置好足量的待分離物質(zhì)溶液。確保樣品*溶解,防止長時間放置出現(xiàn)沉淀等改變上樣濃度的變化,建議可采用攪拌裝置對樣品溶液進行持續(xù)攪拌。
6. 自動化操作:采用自動化控制軟件進行批量處理。通過軟件實現(xiàn)自動泵入固定相/樣品/流動相,以及各目標化合物組分的收集、排廢等過程,規(guī)避人為因素導(dǎo)致的失誤發(fā)生,通過軟件設(shè)定分離方法,自動完成連續(xù)、不停機、多次的分離生產(chǎn)。
以下以江陰逆流科技有限公司的Superchrome-1L系統(tǒng)分離某天然產(chǎn)物粗提物為例。
該應(yīng)用案例中的主要參數(shù)如下:
主機轉(zhuǎn)速:1200RPM,溫度:30℃,轉(zhuǎn)向:正向
固定相:正庚烷:甲醇:水 以一定比例混合靜置得到的上相溶液
流動相:正庚烷:甲醇:水 以一定比例混合靜置得到的下相溶液
樣品:30mL
流動相流速:20mL/min
采用江陰逆流科技有限公司配套的逆流專用控制軟件創(chuàng)建方法,分別連續(xù)分離2次分離以及連續(xù)分離17次所得到的圖譜如下所示:
從以上兩個圖譜可以看出,無論是連續(xù)2次分離,還是17次分離,高速逆流色譜分離的出峰時間,峰高,峰型都非常一致。
如果是類似上述案例中的物質(zhì),每次出峰保持穩(wěn)定一致性的情況下,用戶可選擇在軟件上對不同閥門的切換時間進行設(shè)定即可實現(xiàn)所要組分的收集。
如果用戶在實際操作多次分離過程時,因某種特定原因?qū)е挛茨鼙WC諸如溶劑體系,樣品溶液濃度等某種因素的一致性,則可能造成分離結(jié)果的變化,其現(xiàn)象為分離得到的峰型相近,但是出峰時間會出現(xiàn)前后短暫的漂移,這種情況下,如果單純通過時間區(qū)間進行閥門切換來收集組分就會造成不同組分的混合,而導(dǎo)致批量分離事故的發(fā)生。
而單純的定峰模式對于逆流色譜分離常見的多雜質(zhì),多雜峰的分離結(jié)果來說為了避免組分漏接就必須設(shè)定并接收冗余的雜質(zhì)峰。為此,江陰逆流科技有限公司開發(fā)的逆流專用控制軟件除了提供常規(guī)定時、定峰收集模式外,還提供了一個按照時間區(qū)間的定峰收集模式。該模式可以實現(xiàn)當系統(tǒng)出現(xiàn)較小的出峰時間漂移情況下也能夠準確的對組分進行收集。
該模式下,組分收集的開始時間通過三方面因素綜合判斷進行確定:時間區(qū)間,峰高,最小保持時間。當檢測器的輸出在時間區(qū)間內(nèi)達到設(shè)定高度,且保持時間大于設(shè)定的最小保持時間后,系統(tǒng)自動切換輸出收集閥門,開始新組分收集。
該模式下,組分收集的停止時間的確定因素同樣由三個因素確定:時間區(qū)間,峰高,最小保持時間。當檢測器的輸出在時間區(qū)間內(nèi)降低到設(shè)定高度,且保持時間大于設(shè)定的最小保持時間時,系統(tǒng)自動切換輸出收集閥門,停止該組分收集。
該模式的設(shè)定方式如下圖所示:
綜上所述,多次高速逆流分離結(jié)果的一致性,可以從設(shè)備,軟件,操作過程等多個維度來加以保證。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責(zé),不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。