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什么是制備色譜什么是制備色譜?今天諳薩就帶大家儀器了解一下什么是制備色譜~ 制備色譜是指采用色譜技術(shù)制備純物質(zhì),即分離、收集一種或多種色譜純物質(zhì)。制備色譜中的“制備”這一概念指獲得足夠量的單一化合物,以滿足研究和其它用途。制備色譜的出現(xiàn),使色譜技術(shù)與經(jīng)濟利益建立了聯(lián)系。制備量大小和成本高低是制備色譜的兩個重要指標(biāo)。其中,氣相制備色譜主要用于石油化工產(chǎn)品和揮發(fā)性天然產(chǎn)物的色譜純樣品制備。 簡介:很多初接觸色譜領(lǐng)域的朋友對制備色譜這個名詞比較陌生。其實,在化學(xué)化工醫(yī)藥等廣泛采用的層析法以及薄層色譜就是*為典型的制備色譜,換句話說,將分析色譜的進樣量增大,同時得出大量的所需物質(zhì)(餾分)的過程就可以稱為制備色譜。分析色譜的目的,是分析出混合物中一個(或者幾個)純物質(zhì)的含量。制備色譜的目的,是從混合物中得到純物質(zhì)。而制備色譜系統(tǒng)則是利用制備色譜的思想高效能得到純化物質(zhì)的多個分析測試設(shè)備聯(lián)用的總稱。概述圖便是一套典型的制備色譜系統(tǒng)。 構(gòu)成:傳統(tǒng)的制備色譜一般由一臺可以連續(xù)輸送液體的恒流泵、紫外檢測儀與色譜柱構(gòu)成,其中*重要的部件是價格不一,款式多樣的色譜柱,這也是影響*終制備效果的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。柱子有多種類型,不僅材質(zhì)不一,填料也有很多學(xué)問,下面簡要的說說關(guān)于柱子的一些情況: 各種規(guī)格的玻璃柱子在實驗室里頭很容易得到,而且價格低廉,但玻璃柱子致命的弱點是它能承受的壓力很小,且非常容易破碎。當(dāng)由于壓力太小而導(dǎo)致流動相流速很慢的時候,高位液面或加高壓空氣(或者氮氣)的采用是一個簡單的解決辦法。在底下加真空,也能在一定程度上解決這個問題。 不銹鋼柱子具有良好的耐腐蝕、抗壓力性能,但其價格相對很貴。如果,只有很小的分離任務(wù)且經(jīng)費也允許,市面上直徑為1cm的小型制備柱就是首選。 有機玻璃柱子也能抗壓力耐腐蝕,相對不銹鋼柱子而言,它是半透明的,可以看到液體的運行狀態(tài),對有色的物質(zhì)其特點就更為突出。 硅膠、鍵合固定相(如C18)、離子交換樹脂 、聚酰胺、 氧化鋁、 凝膠等都可以作為色譜柱的填料。 有不少文獻報道,對填料可以進行一下處理提高了分離效果,如,對硅膠進行的硝酸銀(或緩沖液)處理。 制備色譜到底是什么? (1)分析色譜的目的,是分析出混合物中一個(或者幾個)純物質(zhì)的含量。制備色譜的目的,是從混合物中得到純物質(zhì)。 為了加快分離的時間與提高分離的效率,制備色譜的的進樣品量很大,導(dǎo)致制備色譜柱子的分離負(fù)荷的相應(yīng)加大,也就必須加大色譜柱填料,增大制備色譜的直徑和長度,使用的相對多的流動相。 然而,當(dāng)色譜柱上樣品負(fù)載加大的時候,往往導(dǎo)致柱效急劇下降而得不到純的產(chǎn)品。制備色譜,要解決容量與柱子效果之間的矛盾,對重現(xiàn)性也要考慮。從經(jīng)濟上來說。制備色譜要爭取少用填料,少用溶劑,要盡可能多的得到產(chǎn)品。 (2)樣品的前處理: 制備色譜柱子由于處理的樣品多,比分析柱子更容易受污染,所以,必要的前處理就顯得非常的必要。萃取、過濾、結(jié)晶、固相萃取等簡單的分離方法,如果用得上,而且還不是很麻煩,就要盡可能多的采用以去掉雜質(zhì)。 (3)固定相的選擇 硅膠、鍵合固定相(如C18)、離子交換樹脂、聚酰胺、氧化鋁、凝膠等都可以作為色譜柱的填料。 有不少文獻報道,對填料可以進行一下處理提高了分離效果,如,對硅膠進行的硝酸銀(或緩沖液)處理。 (4)裝柱方法的選擇 根據(jù)固定相顆粒度和柱子的尺寸,采用不同的裝柱方法,往往裝填越好分離效果越好。裝柱效果跟填料的顆粒度關(guān)系很大,顆粒度的減少會導(dǎo)致裝柱的難度。一般來說,顆粒直徑小于20-30um的固定相采用濕法裝填。所謂“敲擊-裝填”技術(shù)適用于顆粒直徑大于25um的固定相。濕法的目的是迫使相對稀松的 固定相懸漿以高速裝入色譜柱子,從而減少空隙的形成。然而,當(dāng)柱直徑大于20mm,所加壓力為30-40bar時,高壓懸漿裝填技術(shù)就變得十分復(fù)雜。為將小顆粒固定相裝入更大得制備型色譜柱,可采用柱長壓縮技術(shù)。這種方法,先將固定相懸漿(或偶爾是干填充物)裝入柱中加壓,利用物理方法將其壓緊。壓緊的方法有兩種:徑向壓縮和軸向壓縮。 濕法裝柱需要一定的設(shè)備,在柱子填完后,應(yīng)用有柱效的測量,對柱效低的柱子應(yīng)該重填。 (5)流動相的選擇 除了和分析色譜同樣的考慮外,在選用流動相時,要考慮色譜分離后面加有旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)等二次分離操作。一般來說,不宜采用高毒性溶劑,對多元溶劑要盡可能的少用。 如果產(chǎn)品中含有大量溶劑,溶劑的純度也要考慮在其中。 (6)加樣的方法 可以采用以下方法之一進樣。-用注射器進樣-用旋轉(zhuǎn)閥進樣-通過六通閥進樣-通過主泵進樣-通過輔泵進樣-固體上樣 (7) 泵的選用 生產(chǎn)制備色譜泵的廠商很多。根據(jù)有無脈沖、能承受的*大壓力、控制的精度、售后服務(wù)等來選擇泵。 (8)檢測器的選用 一般的分析池的*大允許流速僅為5 mL/min 或者10mL/min。而專門的制備池的*大允許流速可為150mL/min。有時,采用旁路分離管,將少量流體導(dǎo)入分析池進行檢測,是一個不錯的辦法,但其濃度的誤差會相對較大。 (9)組分保留時間的估計 用分析柱子在同等色譜條件下(同樣的固定相和流動相)測定保留時間后,按照單一組分的線流速(不是體積流速)一定,通過計算可以知道組分的大致保留時間區(qū)域。 分析譜圖的峰形狀,對確定保留時間也有很大的參考價值。 (10)產(chǎn)品的收集 手工餾分收集費時費力,自動餾分收集器有很大的方便。許多實驗室和工廠都采用了餾分收集器。 (11)超載、邊緣切割、中心切割、放大技術(shù)與非線性效用 在制備色譜中,因為沒有必要達到分析色譜那樣的分離度,可以在一定范圍內(nèi)大大加大進樣的濃度和體積。在做分離的時候,也有一些分析色譜的時候,不能用到的技巧。因為篇幅關(guān)系,不在這里敘述。 (12)柱轉(zhuǎn)換技術(shù) 通過接頭或者閥門,實現(xiàn)柱子的簡單延長,或者比較方便地實現(xiàn)對其中一個(或幾個)組分的精制。 (13)比較新的制備色譜技術(shù) 模擬移動床可以連續(xù)進樣,并可以利用邊緣切割效用,而且采用了柱切換技術(shù),能更好的利用溶劑和填料,已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。其理論和技術(shù)也日益完善。 迎頭色譜、超臨界流體色譜、逆流色譜環(huán)形色譜、氣相制備色譜等在科研和工業(yè)生產(chǎn)中也得到了應(yīng)用。 全新方法: 高速逆流色譜( high-speed countercurrent chromatography , HSCCC )是 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)展起來的一種連續(xù)高效的液—液分配色譜分離技術(shù), 它不用任何固態(tài)的支撐物或載體。 它利用兩相溶劑體系在高速旋轉(zhuǎn)的螺旋管內(nèi)建立起一種特殊的單向性流體動力學(xué)平衡,當(dāng)其中一相作為固定相,另一相作為流動相,在連續(xù)洗脫的過程中能保留大量固定相。 由于不需要固體支撐體,物質(zhì)的分離依據(jù)其在兩相中分配系數(shù)的不同而實現(xiàn),因而避免了因不可逆吸附而引起的樣品損失、失活、變性等,不僅使樣品能夠全部回收,回收的樣品更能反映其本來的特性,特別適合于天然生物活性成分的分離。而且由于被分離物質(zhì)與液態(tài)固定相之間能夠充分接觸,使得樣品的制備量大大提高,是一種理想的制備分離手段。 它相對于傳統(tǒng)的固—液柱色譜技術(shù),具有適用范圍廣、操作靈活、高效、快速、制備量大、費用低等優(yōu)點。HSCCC 技術(shù)正在發(fā)展成為一種備受關(guān)注的新型分離純化技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、天然產(chǎn)物、食品和化妝品等領(lǐng)域, 特別在天然產(chǎn)物行業(yè)中已被認(rèn)為是一種有效的新型分離技 術(shù);適合于中小分子類物質(zhì)的分離純化。 我國是繼美國、日本之后*早開展逆流色譜應(yīng)用的國家,俄羅斯、法國、英國、瑞士等國也都開展了此項研究。美國 FDA 及世界衛(wèi)生組織( WHO )都引用此項技術(shù)作為抗生素成分的分離檢定, 90 年代以來,高速逆流色譜被廣泛地應(yīng)用于天然藥物成分的分離制備和分析檢定中。 中壓制備色譜: 中壓制備色譜是一般由泵提供壓力,壓力在5~20bar。中低壓色譜柱與常壓柱、HPLC柱有比較大的不同:在使用是是封閉的,但是可以比較方便的打開與調(diào)節(jié)長度,這與中低壓色譜常常固體上樣相適應(yīng)的。中低壓制備色譜柱的材質(zhì)主要有塑料柱、玻璃柱、不銹鋼柱三種。 發(fā)展趨勢: 儀器一體化,操作自動化、耗品標(biāo)準(zhǔn)化、滿足高通量純化要求; 同田C500型中壓制備色譜是專門為天然產(chǎn)物、生物制品的純化和精制量身定制的分離純化系統(tǒng),它操作方便,功能齊全,具有以下優(yōu)點: 分離過程壓力恒定,柱床穩(wěn)定, 重現(xiàn)性好 中壓制備,流速快, 快速制備大量純品 柱效高,不拖尾,可根據(jù)分離度過載上樣 數(shù)顯控制流速,雙柱塞泵頭設(shè)計,流速精確恒定 采用微處理芯片控制, 內(nèi)建過壓保護和流量校正系統(tǒng) 流量及壓力設(shè)定可記憶,便于實驗操作 排氣裝置設(shè)計,有效除去輸送液體中的氣泡 諳薩(上海)實業(yè)有限公司成立于2016年,主要從事色譜裝填系統(tǒng)和制備色譜柱硬件的開發(fā)和制造,同時也提供相應(yīng)的色譜分離技術(shù)服務(wù)和咨詢。 |