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制备色谱技术与操作及试验经验
制备色谱技术与操作及实验经验
1 制备色谱到底是什么?
(1)分析色谱的目的,是分析出混合物中一个(或者几个)纯物质的含量。制备色谱的目的,
是从混合物中得到纯物质。
为了加快分离的时间与提高分离的效率,制备色谱的的进样品量很大,导致制备色谱柱子的
分离负荷的相应加大,也就必须加大色谱柱填料,增大制备色谱的直径和长度,使用的相对多
的流动相。
然而,当色谱柱上样品负载加大的时候,往往导致柱效急剧下降而得不到纯的产品。制备色
谱,要解决容量与柱子效果之间的矛盾,对重现性也要考虑。从经济上来说。制备色谱要争取
少用填料,少用溶剂,要尽可能多的得到产品。
(2 )样品的前处理:
制备色谱柱子由于处理的样品多,比分析柱子更容易受污染,所以,必要的前处理就显得非
常的必要。萃取、过滤、结晶、固相萃取等简单的分离方法,如果用得上,而且还不是很麻烦,
就要尽可能多的采用以去掉杂质。
(3 )制备色谱柱的材质及其特点
下面介绍一下,制备色谱柱常用的材质及其特点。
各种规格的玻璃柱子在实验室里头很容易得到,而且价格低廉,但玻璃柱子致命的弱点是它
能承受的压力很小,且非常容易破碎。当由于压力太小而导致流动相流速很慢的时候,高位液
面或加高压空气(或者氮气)的采用是一个简单的解决办法。在底下加真空,也能在一定程度
上解决这个问题。
不锈钢柱子具有良好的耐腐蚀、抗压力性能,但其价格相对很贵。如果,只有很小的分离任
务且经费也允许,市面上直径为1cm 的小型制备柱就是首选。
有机玻璃柱子也能抗压力耐腐蚀,相对不锈钢柱子而言,它是半透明的,可以看到液体的运
行状态,对有色的物质其特点就更为突出。
(4 )固定相的选择
硅胶、键合固定相(如C18 )、离子交换树脂 、聚酰胺、 氧化铝、 凝胶等都可以作为色谱
柱的填料。 有不少文献报道,对填料可以进行一下处理提高了分离效果,如,对硅胶进行的
硝酸银(或缓冲液)处理。
(5 )装柱方法的选择:根据固定相颗粒度和柱子的尺寸,采用不同的装柱方法,往往装填越
好分离效果越好。装柱效果跟填料的颗粒度关系很大,颗粒度的减少会导致装柱的难度。一般
来说,颗粒直径小于20 -30um 的固定相采用湿法装填。所谓“敲击-装填”技术适用于颗粒直
径大于 25um 的固定相。湿法的目的是迫使相对稀松的 固定相悬浆以高速装入色谱柱子,从
而减少空隙的形成。然而,当柱直径大于20mm ,所加压力为30 -40bar 时,高压悬浆装填技
术就变得十分复杂。为将小颗粒固定相装入更大得制备型色谱柱,可采用柱长压缩技术。这种
方法,先将固定相悬浆(或偶尔是干填充物)装入柱中加压,利用物理方法将其压紧。压紧的
方法有两种:径向压缩和轴向压缩。 湿法装柱需要一定的设备,在柱子填完后,应用有柱效
的测量,对柱效低的柱子应该重填。
(6 )流动相的选择
除了和分析色谱同样的考虑外,在选用流动相时,要考虑色谱分离后面加有旋转蒸发等二次
分离操作。一般来说,不宜采用高毒性溶剂,对多元溶剂要尽可能的少用。
如果产品中含有大量溶剂,溶剂的纯度也要考虑在其中。
(7 )加样的方法
可以采用以下方法之一进样。-用注射器进样-用旋转阀进样-通过六通阀进样-通过主泵
进样-通过辅泵进样-固体上样
(8 ) 泵的选用
生产制备色谱泵的厂商很多。根据有无脉冲、能承受的最大压力、控制的精度、售后服务等
来选择泵。
(9 )检测器的选用
一般的分析池的最大允许流速仅为 5 mL/min 或者 10mL/min。而专门的制备池的最大允许
流速可为150mL/min。有时,采用旁路分离管,将少量流体导入分析池进行检测,是一个不错
的办法,但其浓度的误差会相对较大。
(10)组分保留时间的估计
用分析柱子在同等色谱条件下(同样的固定相和流动相)测定保留时间后,按照单一组分的
线流速(不是体积流速)一定,通过计算可以知道组分的大致保留时间区域。
分析谱图的峰形状,对确定保留时间也有很大的参考价值。
(11)产品的收集
手工馏分收集费时费力,自动馏分收集器有很大的方便。许多实验室和工厂都采用了馏分收
集器。
(12)超载、边缘切割、中心切割、放大技术与非线性效用
在制备色谱中,因为没有必要达到分析色谱那样的分离度,可以在一定范围内大大加大进样
的浓度和体积。在做分离的时候,也有一些分析色谱的时候,不能用到的技巧。因为篇幅关系,
不在这里叙述。
(13)柱转换技术
通过接头或者阀门,
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