制備色譜到底是什么?
(1)分析色譜的目的:
分析出混合物中一或幾個(gè)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(shí)間與提高分離的效率,制備色譜的的進(jìn)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(zhǎng)度,使用的相對(duì)多的流動(dòng)相。然而,當(dāng)色譜柱上樣品負(fù)載加大的時(shí)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(duì)重現(xiàn)性也要考慮。從經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)。制備色譜要爭(zhēng)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,比分析柱子容易受污染,所以,必要的前處理就顯得非常的必要。萃取、過(guò)濾、結(jié)晶、固相萃取等簡(jiǎn)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)制備色譜柱的材質(zhì)及其特點(diǎn)
下面介紹一下,制備色譜柱常用的材質(zhì)及其特點(diǎn):
各種規(guī)格的玻璃柱子在實(shí)驗(yàn)室里頭很容易得到,而且價(jià)格低廉,但玻璃柱子致命的弱點(diǎn)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(dòng)相流速很慢的時(shí)候,高位液面或加高壓空氣(或氮?dú)?的采用是一個(gè)簡(jiǎn)單的解決辦法。在底下加真空,也能在一定程度上解決個(gè)問(wèn)題。
不銹鋼柱子具有良好的耐腐蝕、抗壓力性能,但其價(jià)格相對(duì)很貴。如果,只有很小的分離任務(wù)且經(jīng)費(fèi)也允許,市面上直徑為1cm的小型制備柱就是首選。
有機(jī)玻璃柱子也能抗壓力耐腐蝕,相對(duì)不銹鋼柱子而言,它是半透明的,可以看到液體的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)有色的物質(zhì)其特點(diǎn)就更為突出。
(4)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(xiàn)報(bào)道,對(duì)填料可以進(jìn)行一下處理提高了分離效果,如,對(duì)硅膠進(jìn)行的硝酸銀(或緩沖液)處理。
(5)裝柱方法
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(huì)導(dǎo)致裝柱的難度。一般來(lái)說(shuō),顆粒直徑小于20~30μm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(duì)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。
當(dāng)柱直徑大于20mm,所加壓力為30~40bar時(shí),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(zhǎng)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(cè)量,對(duì)柱效低的柱子應(yīng)該重填。
(6)流動(dòng)相的選擇
除了和分析色譜同樣的考慮外,在選用流動(dòng)相時(shí),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(lái)說(shuō),不宜采用高毒性溶劑,對(duì)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。
(7)加樣的方法
可以采用以下方法之一進(jìn)樣。用注射器進(jìn)樣、用旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)樣、通過(guò)六通閥進(jìn)樣、通過(guò)主泵進(jìn)樣、通過(guò)輔泵進(jìn)樣、固體上樣。
(8)泵的選用
生產(chǎn)制備色譜泵的廠商很多。根據(jù)有無(wú)脈沖、能承受的最大壓力、控制的精度、售后服務(wù)等來(lái)選擇泵。
(9)檢測(cè)器的選用
一般的分析池的最大允許流速僅為5mL/min或者10mL/min。而專門的制備池的最大允許流速可為150mL/min。有時(shí),采用旁路分離管,將少量流體導(dǎo)入分析池進(jìn)行檢測(cè),是一個(gè)不錯(cuò)的辦法,但其濃度的誤差會(huì)相對(duì)較大。
(10)組分保留時(shí)間的估計(jì)
用分析柱子在同等色譜條件下(同樣的固定相和流動(dòng)相)測(cè)定保留時(shí)間后,按照單一組分的線流速(不是體積流速)一定,通過(guò)計(jì)算可以知道組分的大致保留時(shí)間區(qū)域。分析譜圖的峰形狀,對(duì)確定保留時(shí)間也有很大的參考價(jià)值。
(11)產(chǎn)品的收集
手工餾分收集費(fèi)時(shí)費(fèi)力,自動(dòng)餾分收集器有很大的方便。許多實(shí)驗(yàn)室和工廠都采用了餾分收集器。
(12)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?yàn)闆](méi)有必要達(dá)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(jìn)樣的濃度和體積。在做分離的時(shí)候,也有一些分析色譜的時(shí)候,不能用到的技巧。因?yàn)槠P(guān)系,不在這里敘述。
(13)柱轉(zhuǎn)換技術(shù)
通過(guò)接頭或者閥門,實(shí)現(xiàn)柱子的簡(jiǎn)單延長(zhǎng),或者比較方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)其中一個(gè)(或幾個(gè))組分的精制。
(14)比較新的制備色譜技術(shù)
模擬移動(dòng)床可以連續(xù)進(jìn)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。