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高速逆流色谱的影响因素及技术发展

2021.10.17

  影响因素

  1.固定相的保留值

  在逆流色谱中,留在管中固定相的量是影响溶质峰分离度的一个重要因素,高保留量将会大大改进峰分离度。

  仪器对保留值的影响(外因) 研究表明:螺旋管支持件的自转半径r与公转半径R之比B值是一个影响两相互不混溶溶剂在旋转螺旋管内保留的关键因素。用大直径的支持件使值进一步提高,能导致亲水性溶剂体系的单向性流体动力学分布反向;反之,用小直径的支持件使值减小,能使疏水性溶剂体系的单向性流体运动方向反向,而介于疏水性和亲水性溶剂之间的中间极性溶剂,其两相分布状况则会受到离心力条件的影响。

  溶剂体系物理因素对保留值的影响(内因)

  溶剂体系的物理因素如溶剂的黏度对固定相的保留影响很大,低黏度的溶剂体系可望得到高的固定相保留,界面张力和两相间的密度差会对溶剂在临界点附近的分层时间产生较大的影响,一般为保证固定相保留值合适,溶剂体系的分层时小于30s。

  2. 转速的影响

  螺旋管的旋转速度对两相溶剂在流体动力学平衡时的体积比,也就是对固定相的保留值的影响很大,从而影响了分离效果。当然,并不是转速越快越好,一般对于分配得不是太好的溶剂体系,如两相体系带有氯仿的,还要固定相分层比较慢的两相体系,通常情况下转速越高,越易产生乳化现象。

  3. 流速的影响

  流动相流速也会影响两相的分布,一般情况下,流动相流速越大,固定相流失加重,但流速过慢会导致分离时间过长,从而造成对溶剂的浪费。

  4.温度的影响

  温度的提高溶剂的黏度有很大的影响,一般提高温度会获得高的保留值,而相反降低温度则得到低的保留值,但一般温度不可能提高太多,因为所用的都是有机溶剂,沸点很低。

  5. 相联检测技术

  可见光检测、紫外光检测技术在HSCCC中应用较多。但有时由于组分对可见光或紫外光无吸收,或是固定相的流失导致流出液乳化,故无法用常用光学检测器检测。现己出现了HSCCC与质谱(MS)、电子电离质谱(EI-MS)、化学电离质谱(CI-MS)快速原子轰击质谱(FAB-MS)、热喷雾质谱(TSP-MS)和电喷雾质谱(ESI-MS)的联用。

  技术发展

  二十世纪六十年代,首先在日本,随后在美国国家医学研究院发现了一种有趣的现象:即互不相溶的两相溶剂在绕成螺旋形的小孔径管子里分段割据,并能实现两溶剂相之间的逆向对流。Ito及其后来者在此基础上研究并设计制造出了一系列逆流色谱装置,早期的是封闭型的螺旋管行星式离心分离仪CPC(coil planet centrifuge),用于分离染料,蛋白质和细胞粒子。数年后Ito把流通机制引入到螺旋管柱体系中,使逆流色谱和现代色谱一样可以实现连续的的洗脱、分离、检测和收集,并建立了两个基本的流通体制。其中有在比较简单的流体静力学平衡体制HDES基础上开发的作为分析分离的CCC、用作制备分离的DCCC以及移位腔室CCC等。另一方面,以流体动力学平衡体制HDES为基础,研制出在重力场作用下的大制备量分离仪器和在离心力场作用下的分析型和半制备型分离仪器。

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