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高速逆流色谱仪常用溶剂体系选择方法

2018.10.22

1.       已知的溶剂体系


被分离物质种类

基本两相溶剂体系

辅助溶剂

非极性或弱性物质

正庚(已)烷-甲醇

氯烷烃


正庚(已)烷-乙腈-

氯烷烃


正庚(己)烷-甲醇(或乙腈)-水


中等极性物质

氯仿-水

甲醇,正丙醇,异丙醇


乙酸乙酯-水

正己烷,甲醇,正丁醇

极性物质

正丁醇-水

甲醇,乙酸


2.       分配系数测定法

一个稳定的两相溶剂体系是否适合于目标物质的分离,通常要看物质在该溶剂体系中的分配系数是否在一个合适的范围内。分配系数K=CS/CM或CU/CL。其中CS指溶质在固定相中的浓度,CM指在流动相中的浓度,CU指溶质在上相中的浓度,CL指溶质在下相中的浓度。一般而言,对HSCCCzui合适的K值范围是0.5~2。当CS/CM≤0.5时,出峰时间太快,峰之间的分离度较差;当CS/CM≥1时,出峰时间太长且峰形变宽。而当0.5<CS/CM<2时,可以在合适的时间内,得到分离度较好的峰形。

溶质的分配系数可以采用分析型HPLC来确定。如果有目标成分的对照品或标准品,当溶质在两个互混溶的液相中分配之后,各组分的浓度即可用HPLC精确测定出来,从而计算出分配系数K值。如果没有目标成分的标准品,混合物中各组分的分配系数值可以通过下述方法进行简单的计算:即先将一定量的样品溶解在体积为Vu的上层溶液中,然后再用体积为VL的下层进行分配,分别测定分配前和分配后上层溶液中各组分的响应值,然后用图1所示的方法即可计算出分配系数。同样,也可以采用薄层色谱法来测定各组分的分配系数。

3.       HPLC扫描法

对于一个未知样品,可以通过HPLC扫描的方法,对样品的复杂程度及其组分的极性程度有一个初步的了解。具体来讲,可以将样品注入一根15cm长的C18HPLC柱,以乙腈和水为流动相,以1ml/min流速,从100%乙腈梯度洗脱1h,观察样品出峰的位置。如果绝大部分峰的保留时间都小于15min,也就意味着这些组分是由含量小于25%的乙腈流动相洗脱出来的,在CCC中可以采用极性溶剂体系,如正丁醇-水等;如果峰的保留时间是在15~50min之间,意味着这些物质具有中等极性,在CCC中可以采用中等极性溶剂;如果绝大部分峰在50min后洗脱出来,也就是由大于80%的乙腈流动相洗脱出来的,那么在CCC分离中应该采用弱极性的容积体系。

4.       薄层色谱法

采用薄层色谱(TLC)法也可选择对HSCCC合适的两相溶剂体系。在硅胶板上作薄层色谱试验,用水饱和的有机层(即两相中的有机相)作展开剂。如果需要分离的组分的Rf>0.5(低级性溶质),这说明此种条件适用于这些组分混合物的分离,而且弱极性的有机相适用于作流动相。对于极性较大的溶质Rf<0.5,则极性较强的那一相可作流动相。这种方法只能给出应选溶剂体系的大体指示,因为TLC本身就包含有分配和吸附两种机理,而CCC则是纯粹的液-液分配过程。然而,TLC仍不失为一种简便易行的手段,当小量的样品在溶剂体系的两相之间分配时,TLC仍能用来检查其分布状况。比如,如果发现样品几乎全分布在一相之中,那么这个溶剂体系是绝对不能用的。

5.       生物活性物质分配比率法

这是一种只适合于具有生物活性成分的方法,其原理基于需分离的混合物的生物活性分布规律。首先振摇溶有样品的两相溶剂体系,然后分别测定上层和下层溶液的生物活性。在两相中活性分布比较均衡的溶剂体系即可采用。这一方法的缺点是要获得生物测试的结果往往需要较长的时间。该方法主要用于抗生素的分离。

6.       分析型HSCCC法

用分析型HSCCC法来选择制备型分离时所用的溶剂体系是一种很实用的方法。由于其柱体积小、所需溶剂量少,在很短的时间内即可获得合适溶剂体系的信息。

溶剂体系的选择和优化是一项复杂而艰巨的工作,目前有关溶剂体系的选择方法和评价体系较多,但是系统性和理论性较差,实际操作起来较为困难。因此,在实际工作中,溶剂体系的筛选通常更多的是参考已知的溶剂体系,或者根据经验而进行。


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