專(zhuān)利名稱(chēng):一種三段式二維液相色譜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及制備液相色譜系統(tǒng)領(lǐng)域。具體地說(shuō),是一種三段式二維液相色譜系統(tǒng)。
背景技術(shù):
液相色譜是以獲取純樣品為目的的一種分離技術(shù),自20世紀(jì)30年代應(yīng)用于色素的分離至今,得到了長(zhǎng)足發(fā)展。20世紀(jì)80年代高效制備液相色譜在醫(yī)藥工業(yè)中有了迅速的發(fā)展,90年代在蛋白質(zhì)的分離純化上得到了大量應(yīng)用。如今,制備色譜幾乎在社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用,如次生類(lèi)代謝產(chǎn)物、天然產(chǎn)物、大分子化合物及某些重要的藥用生物活性蛋白、生物治療品與診斷試劑的分離純化。但是,與分析色譜相比,制備液相色譜分離效率不高,不能滿足高純度、高產(chǎn)量的需求。于是,人們致力尋找一種高分離效率的制備色譜模式,降低生產(chǎn)成本,得到高純的樣品。進(jìn)樣量與分離效率是液相制備色譜的兩個(gè)重要指標(biāo),而進(jìn)樣量增加,會(huì)降低分離效率。為了同時(shí)兼顧進(jìn)樣量和分離效率,曾有人提出將一根大內(nèi)徑柱與一根小內(nèi)徑柱串聯(lián),其認(rèn)為前面大內(nèi)徑柱能提供大得柱容量,后面小內(nèi)徑柱提供有效的分離。但是結(jié)果表明該方法不是一個(gè)有效的途徑。2005年,關(guān)亞風(fēng)等發(fā)明了一種內(nèi)徑逐漸縮小的錐形柱,選擇合適的錐角使色譜譜帶流型接近篩子狀流型,其上樣量大的同時(shí)能有效提高柱效。但是該色譜柱提高的柱效有限,對(duì)一些復(fù)雜物質(zhì)分離效果不盡人意。在制備色譜中,離線二維系統(tǒng)也是一種提高系統(tǒng)分離能力的有效手段,其操作是首先將樣品用低壓制備液相色譜粗分,將收集的洗脫液濃縮后,再以中、高壓液相色譜分離。這種方法操作復(fù)雜費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且浪費(fèi)大量溶劑,生產(chǎn)成本高。而使用六通閥的捕集柱模式在線二維制備液相色譜系統(tǒng)也因其自動(dòng)化程度高,分離能力強(qiáng)也得到應(yīng)用。至今還沒(méi)有人將三個(gè)中低壓的液相色譜柱有機(jī)結(jié)合起來(lái)構(gòu)建成在線的二維制備色譜系統(tǒng),并用于規(guī)?;苽渖a(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種三段式二維制備液相色譜系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種三段式二維液相色譜系統(tǒng),包括第一維分離檢測(cè)系統(tǒng)及第二維分離檢測(cè)系統(tǒng),所述第一維分離檢測(cè)系統(tǒng)包括第一色譜柱、第二色譜柱、第一輸液裝置、第一檢測(cè)器、第一三通閥及第二三通閥;所述第二維分離檢測(cè)系統(tǒng)包括第二色譜柱、第三色譜柱、第二輸液裝置、第二檢測(cè)器及第二三通閥、第三三通閥;所述第一三通閥連接第二三通閥;其中,第一色譜柱通過(guò)第一三通閥及第二三通閥連接第二色譜柱,第二色譜柱通過(guò)第三三通閥連接第三色譜柱;第一輸液裝置連接第一色譜柱的進(jìn)樣端;第一三通閥連接第一檢測(cè)器,第二三通閥連接第二輸液裝置,第三色譜柱的出樣端連接第二檢測(cè)器。優(yōu)選的,所述第一色譜柱、第二色譜柱及第三色譜柱內(nèi)均填充有固定相,所述第二色譜柱與第三色譜柱內(nèi)的固定相相同,所述第一色譜柱內(nèi)的固定相異于第二色譜柱及第三色譜柱內(nèi)的固定相。優(yōu)選的,所述第一色譜柱、第二色譜柱及第三色譜柱之間均為連通式連接,固定相能夠自由通過(guò)第一三通閥、第二三通閥及第三三通閥。本實(shí)用新型中所述的連通式連接,是指三個(gè)色譜柱之間的連接處未設(shè)有篩板,以方便前一色譜柱為后一色譜柱補(bǔ)充填料。而色譜柱與其他部件連接的接口上均設(shè)有篩板,防止填料流失。進(jìn)一步的,所述固定相為反相填料、正相填料、離子交換樹(shù)脂填料、手性填料及親和填料中的一種或兩種。優(yōu)選的,所述第一輸液裝置由兩個(gè)輸液泵組成,所述第二輸液裝置由兩個(gè)輸液泵組成。進(jìn)一步的,所述第一色譜柱、第二色譜柱及第三色譜柱均采用圓柱形色譜柱、色譜塔或色譜球中的一種。優(yōu)選的,所述的三段式二維液相色譜系統(tǒng),還包括廢液回收裝置。所述廢液回收裝置可采用耐腐蝕的廢液桶或其他容器。本實(shí)用新型中所述的第一檢測(cè)器及第二檢測(cè)器均采用紫外分析檢測(cè)器。本實(shí)用新型的一種三段式二維液相色譜系統(tǒng)的使用方法,包括如下步驟步驟1、初始狀態(tài),第一色譜柱與第二色譜柱斷開(kāi),第一色譜柱連通第一檢測(cè)器;切換第三三通閥將第二色譜柱與第三色譜柱斷開(kāi);運(yùn)行第一輸液裝置,使樣品進(jìn)入第一色譜柱并在第一色譜柱中進(jìn)行分離,由第一檢測(cè)器對(duì)樣品分離情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);步驟2、當(dāng)目標(biāo)物從第一色譜柱洗脫下來(lái)時(shí),通過(guò)切換第一三通閥、第二三通閥將第一色譜柱與第二色譜柱連接,目標(biāo)物在第二色譜柱內(nèi)吸附,洗脫目標(biāo)物的流動(dòng)相則由第二色譜柱的柱尾流入廢液回收裝置;步驟3、切換第一三通閥、第二三通閥及第三三通閥,將第二色譜柱與第一色譜柱斷開(kāi),第二色譜柱連接第三色譜柱,運(yùn)行第二維分離檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行第二維分離,目標(biāo)物由第二檢測(cè)器在第三色譜柱的出樣端進(jìn)行檢測(cè)后收集;步驟4、當(dāng)樣品中目標(biāo)物含量較低時(shí),步驟2完成后可直接返回初始狀態(tài),重復(fù)步驟I和步驟2,然后再進(jìn)行步驟3。即當(dāng)目標(biāo)物在樣品中的含量很少時(shí),可多次進(jìn)樣進(jìn)行第一維分離操作,然后再運(yùn)行第二維分離檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)樣品進(jìn)行進(jìn)一步分離純化。所述的三段式二維制備液相色譜系統(tǒng),每一維分離檢測(cè)系統(tǒng)都可以是低壓或者是中壓制備系統(tǒng),第一維與第二維分離檢測(cè)系統(tǒng)中使用的檢測(cè)器,可以為制備型紫外-可見(jiàn)檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器及電導(dǎo)檢測(cè)器等各種檢測(cè)器;第一維與第二維分離檢測(cè)系統(tǒng)中使用的色譜柱,可采用玻璃、PEEK或不銹鋼材質(zhì)的常規(guī)圓柱形色譜柱、色譜塔、色譜球及其它各種形狀的色譜柱。所述的三段式二維制備液相色譜系統(tǒng)所使用的固定相為各種規(guī)格的聚合物材料及顆粒、硅膠以及原位聚合的整體材料,包括反相填料、正相填料、離子交換樹(shù)脂填料、體積排阻填料、整體填料、手型填料以及親和填料。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的積極效果是1、本實(shí)用新型通過(guò)三通接口及計(jì)算機(jī)軟件,將三根色譜分離柱有機(jī)結(jié)合成一種三段式二維制備液相色譜系統(tǒng),在此系統(tǒng)的制備分離過(guò)程中低壓與低壓結(jié)合,在低壓分離條件下可達(dá)到中壓分離效果;中壓與中壓結(jié)合,在中壓的分離條件下,即可達(dá)到高壓的分離效果。此系統(tǒng)保留了中低壓制備色譜進(jìn)樣量大的優(yōu)勢(shì),同時(shí)擁有高壓制備分離效率高的特點(diǎn)。降低了對(duì)設(shè)備的要求,從而降低了成本。2、本實(shí)用新型中三根色譜柱為串聯(lián)式連通,前一根色譜柱可為后一根色譜柱補(bǔ)充填料,保證后面色譜柱的分離能力不變,具有動(dòng)態(tài)壓縮柱的功能,延長(zhǎng)色譜柱的使用壽命。3、本實(shí)用新型在一次進(jìn)樣量后,目標(biāo)物經(jīng)過(guò)兩次的分離,可直接得到純化的產(chǎn)物,能節(jié)約大量的溶劑和時(shí)間,減少處理步驟,節(jié)省人力,降低成本。4、本實(shí)用新型應(yīng)用范圍廣,不僅應(yīng)用于有機(jī)合成物質(zhì)的分離,而且在生物制藥的純化、發(fā)酵液提取、天然產(chǎn)物分離等有廣泛的應(yīng)用前景,尤其適合低含量產(chǎn)物的分離富集。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的一種三段式二維液相色譜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實(shí)用新型實(shí)例I中樣品的HPLC分析色譜圖;圖3為本實(shí)用新型實(shí)例I中樣品分離后目標(biāo)物的HPLC分析色譜圖;圖中各部件標(biāo)記如下1-第一維分離檢測(cè)系統(tǒng),2-第二維分離檢測(cè)系統(tǒng),3-廢液桶,10-第一色譜柱,11-第一三通閥,12-第一輸液泵,13-第一檢測(cè)器,20-第二三通閥,21-第二色譜柱,22-第二二通閥,23-第二輸液泵,24-第二檢測(cè)器,25-第二色譜柱。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述,以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。實(shí)施例1 :請(qǐng)參考附圖1,一種三段式二維液相色譜系統(tǒng),包括第一維分離檢測(cè)系統(tǒng)I及第二維分離檢測(cè)系統(tǒng)2,第一維分離檢測(cè)系統(tǒng)I包括第一色譜柱10、第二色譜柱21、第一輸液裝置、第一檢測(cè)器13、第一三通閥11及第二三通閥20 ;第二維分離檢測(cè)系統(tǒng)2包括第二色譜柱21、第三色譜柱25、第二輸液裝置、第二檢測(cè)器24及第二三通閥20、第三三通閥22。其中,第一三通閥11連接第二三通閥20,第一輸液裝置連接第一色譜柱10的進(jìn)樣端,第一三通閥11的一個(gè)接口連接第一色譜柱10的出樣端,第一三通閥11的側(cè)邊接口連接第一檢測(cè)器13 ;第二三通閥20 —接口連接第一三通閥11,第二三通閥20的側(cè)邊接口連接第二輸液裝置,第二三通閥20的另一接口連接第二色譜柱21的進(jìn)樣端,第二色譜柱21的出樣端通過(guò)第三三通閥22連接第三色譜柱25的進(jìn)樣端,第三色譜柱25的出樣端連接第二檢測(cè)器24。本實(shí)用新型中,第一色譜柱10通過(guò)第一三通閥11及第二三通閥20連接第二色譜柱21,第二色譜柱21通過(guò)第三三通閥22連接第三色譜柱25,第一色譜柱10、第二色譜柱21及第三色譜柱25三個(gè)色譜柱間相互連接處為直接連通,連接處未設(shè)有篩板,是方便色譜柱之間的互相補(bǔ)充填料;而三根色譜柱與其他部件的連接處連接口均設(shè)有孔徑為IOym的篩板,以防止色譜填料流失。本實(shí)施例中第一輸液裝置由兩個(gè)第一輸液泵12組成,第二輸液裝置由兩個(gè)第二輸液泵23組成。本實(shí)施例中三根色譜柱均為內(nèi)徑25mm,長(zhǎng)300mm的液相色譜制備柱。其中,第一色譜柱10所填裝填料為粒徑50 μ m的C18填料,第二色譜柱21和第三色譜柱25內(nèi)所填裝填料為粒徑25 μ m的C18填料。本實(shí)施例中的第一檢測(cè)器13及第二檢測(cè)器24均采用的是紫外-可見(jiàn)檢測(cè)器。本實(shí)用新型三段式二維液相色譜系統(tǒng),還包括一廢液回收裝置,本實(shí)施例中廢液回收裝置包括廢液桶3及排液管。將洗脫液通過(guò)排液管排到廢液桶3內(nèi)進(jìn)行廢液處理或進(jìn)行回收利用。下面結(jié)合實(shí)際操作來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的三段式二維液相色譜系統(tǒng)的性能及其使用方法。請(qǐng)參考附圖2與附圖3,利用本實(shí)用新型的三段式二維液相色譜系統(tǒng)分離檢測(cè)樣品,所述樣品為天然提取物,樣品的HPLC分析色譜圖如圖2所示,目標(biāo)物為圖2中峰A。其分析色譜條件為檢測(cè)波長(zhǎng)為33011111,色譜柱為¥1 -(18(511111,4.6\150臟),梯度洗脫。樣品的第一維色譜分離與第二維色譜分離均使用O.1 %三氟乙酸水溶液、乙腈為流動(dòng)相,進(jìn)行梯度洗脫。利用本實(shí)用新型的三段式二維制備液相色譜系統(tǒng)進(jìn)行分離檢測(cè)時(shí),操作步驟如下初始時(shí),第一色譜柱10與第二色譜柱21斷開(kāi),第一色譜柱10連通第一檢測(cè)器13 ;切換第三三通閥22將第二色譜柱21與第三色譜柱25斷開(kāi);通過(guò)第一三通閥11將第一色譜柱10的柱尾出口與第一檢測(cè)器13相連通,樣品在第一色譜柱10內(nèi)進(jìn)行初步分離,第一檢測(cè)器13對(duì)樣品分離情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);當(dāng) 目標(biāo)物從第一色譜柱10中洗脫下來(lái)時(shí),切換第一三通閥11及第二三通閥20,使第一色譜柱10的柱尾與第二色譜柱21的柱頭相連,同時(shí)將第三三通閥22的一個(gè)接口連接排液管,排液管將第二色譜柱21的柱尾的洗脫液排進(jìn)廢液桶3內(nèi),則在此洗脫過(guò)程中目標(biāo)物直接進(jìn)入到第二色譜柱21內(nèi)并吸附于柱頭。切換第二三通閥20使第二色譜柱21的柱頭與第二輸液裝置相連,切換第三三通閥22使第二色譜柱21的柱尾與第三色譜柱25的柱頭連接。然后運(yùn)行第二維分離檢測(cè)系統(tǒng)2,對(duì)富集在第二色譜柱21柱頭的目標(biāo)物再進(jìn)行更高效的分離,分離后的目標(biāo)物經(jīng)第二檢測(cè)器24檢測(cè)后進(jìn)行收集。收集的目標(biāo)物用HPLC進(jìn)行分析,譜圖如圖3所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通過(guò)三個(gè)三通閥將三根色譜柱及兩個(gè)中、低壓一維制備液相色譜系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),達(dá)到高、中壓制備液相色譜系統(tǒng)的高分離能力,同時(shí)具有低、中壓系統(tǒng)的大樣品容量?jī)?yōu)勢(shì),解決了進(jìn)樣量與分離能力之間的矛盾;三根色譜柱連通式連接,前一根色譜柱可為后一根色譜柱補(bǔ)充填料,保證后面色譜柱的分離能力,延長(zhǎng)色譜柱的使用壽命;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于搭建,大大降低了生產(chǎn)成本;而且通用性好,應(yīng)用范圍廣。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種三段式二維液相色譜系統(tǒng),其特征在于,包括第一維分離檢測(cè)系統(tǒng)及第二維分離檢測(cè)系統(tǒng),所述第一維分離檢測(cè)系統(tǒng)包括第一色譜柱、第二色譜柱、第一輸液裝置、第一檢測(cè)器、第一三通閥及第二三通閥;所述第二維分離檢測(cè)系統(tǒng)包括第二色譜柱、第三色譜柱、第二輸液裝置、第二檢測(cè)器及第二三通閥、第三三通閥;所述第一三通閥連接第二三通閥; 其中,第一色譜柱通過(guò)第一三通閥及第二三通閥連接第二色譜柱,第二色譜柱通過(guò)第三三通閥連接第三色譜柱;第一輸液裝置連接第一色譜柱的進(jìn)樣端;第一三通閥連接第一檢測(cè)器,第二三通閥連接第二輸液裝置,第三色譜柱的出樣端連接第二檢測(cè)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三段式二維液相色譜系統(tǒng),其特征在于,所述第一色譜柱、第二色譜柱及第三色譜柱內(nèi)均填充有固定相,所述第二色譜柱與第三色譜柱內(nèi)的固定相相同,所述第一色譜柱的固定相異于第二色譜柱及第三色譜柱內(nèi)的固定相。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三段式二維液相色譜系統(tǒng),其特征在于,所述第一色譜柱、第二色譜柱及第三色譜柱之間均為連通式連接,固定相能夠自由通過(guò)第一三通閥、第二三通閥及第三三通閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的三段式二維液相色譜系統(tǒng),其特征在于,所述固定相為反相填料、正相填料、離子交換樹(shù)脂填料、手性填料及親和填料中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三段式二維液相色譜系統(tǒng),其特征在于,所述第一輸液裝置由兩個(gè)輸液泵組成,所述第二輸液裝置由兩個(gè)輸液泵組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的三段式二維液相色譜系統(tǒng),其特征在于,所述第一色譜柱、第二色譜柱及第三色譜柱均采用圓柱形色譜柱、色譜塔或色譜球中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的三段式二維液相色譜系統(tǒng),其特征在于,還包括廢液回收裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三段式二維液相色譜系統(tǒng),所述三段式二維液相色譜系統(tǒng)包括第一維分離檢測(cè)系統(tǒng)及第二維分離檢測(cè)系統(tǒng),第一色譜柱通過(guò)第一三通閥及第二三通閥連接第二色譜柱,第二色譜柱通過(guò)第三三通閥連接第三色譜柱;第一輸液裝置連接第一色譜柱的進(jìn)樣端;第一三通閥連接第一檢測(cè)器,第二三通閥連接第二輸液裝置,第三色譜柱的出樣端連接第二檢測(cè)器。本實(shí)用新型通過(guò)兩個(gè)中壓或低壓制備液相色譜系統(tǒng)的結(jié)合,達(dá)到高、中壓制備液相色譜系統(tǒng)的分離能力,同時(shí)具有低、中壓系統(tǒng)的大樣品容量?jī)?yōu)勢(shì),并延長(zhǎng)色譜柱的使用壽命;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)G01N30/46GK202870045SQ20122051727
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者張維冰, 邵平, 戈兆松, 劉翻, 張權(quán)青 申請(qǐng)人:蘇州匯通色譜分離純化有限公司