制备色谱的全新方法

2023-07-07

本文主要是 制备色谱的全新方法 相关的知识问答,如果你也了解,请帮忙补充。

高速逆流色谱★( high-speed countercurrent chromatography , HSCCC )是 20 世纪 80 年代发展起来的一种连续高效的液—液分配色谱分离技术, 它不用任何固态的支撑物或载体。 它利用两相溶剂体系在高速旋转的螺旋管内建立起一种特殊的单向性流体动力学平衡,当其中一相作为固定相,另一相作为流动相,在连续洗脱的过程中能保留大量固定相。
由于不需要固体支撑体,物质的分离依据其在两相中分配系数的不同而实现,因而避免了因不可逆吸附而引起的样品损失、失活、变性等,不仅使样品能够全部回收,回收的样品更能反映其本来的特性,特别适合于天然生物活性成分的分离。而且由于被分离物质与液态固定相之间能够充分接触,使得样品的制备量大大提高,是一种理想的制备分离手段。
它相对于传统的固—液柱色谱技术,具有适用范围广、操作灵活、高效、快速、制备量大、费用低等优点。HSCCC 技术正在发展成为一种备受关注的新型分离纯化技术,已经广泛应用于生物医药、天然产物、食品和化妆品等领域, 特别在天然产物行业中已被认为是一种有效的新型分离技 术;适合于中小分子类物质的分离纯化。
我国是继美国、日本之后最早开展逆流色谱应用的国家,俄罗斯、法国、英国、瑞士等国也都开展了此项研究。美国 FDA 及世界卫生组织( WHO )都引用此项技术作为抗生素成分的分离检定, 90 年代以来,高速逆流色谱被广泛地应用于天然药物成分的分离制备和分析检定中。
4.应用实例 这里简单罗列一些运用逆流色谱技术做制备色谱的文献
运用高速逆流色谱制备分离和纯化何首乌中的化学成分研究
运用高速逆流色谱制备分离和纯化中药虎杖的五种化合物
运用高速逆流色谱制备分离和纯化蛇床子中香豆素成分
运用高速逆流色谱制备分离纯化当归中香豆素组分
运用高速逆流色谱制备分离和纯化白花前胡类香豆素的有效成分
运用高速逆流色谱制备分离和纯化补骨脂中的补骨脂素和异补骨脂素
运用高速逆流色谱分离纯化秦皮中香豆素成分
运用高速逆流色谱分离纯化紫花前胡香豆素成分
运用高速逆流色谱制备分离和纯化百里香中两种香豆素成分
运用高速逆流色谱制备分离姜黄根茎精油中的吉马酮和莪术二酮
运用高速逆流色谱制备分离和纯化木香内酯和去氢木香氢内酯
西瑞香素的超临界流体萃取的正交试验设计,运用高速逆流色谱法从瑞香狼毒中分离7-methoxy-daphnoretin和1,5-diphenyl-1-pentanone
运用高速逆流色谱法从茵陈中大量分离纯化香豆素二甲醚
运用高速逆流色谱法从乌药中分离纯化乌药内酯和钩樟烯醇
高速逆流色谱分离制备川芎油中的Z-藳本内酯和洋川芎内酯A
高速逆流色谱分离制备丹参脂溶性成分

参考知识1

1)确定干燥、不含溶剂的待分离混合物的重量。


2)用薄层色谱选取溶剂体系,使Rf的值处于0.2~0.3之间,但如果混合物复杂,这可能不现实。在比较复杂的情况下,可能需要借助梯度洗脱的方式,简单地说,就是在纯化洗脱的过程中不断提高溶剂的极性,该技术在后面有更加详尽的介绍。但是在薄层色谱分析中,你必需确定哪种溶剂体系将会使不同的点样处于Rf在0.2~0.3的范围之内。


3)确定用于样品上柱的方法。你可有三种选择:净试样法,溶液法或硅胶吸附法。

净试样法:如果样品是非粘性油状物,使用净试样法最为容易。你可以用一个长的滴管过滤器将液体引入柱中,然后用预先确定的溶剂体系进行淋洗,把所有组分洗入柱子中。

溶液法:净试样法有时可能会引起分离柱断层。因此,对于液体和固体,更为普遍的方法是将样品溶于溶剂中,然后将溶液加入分离柱。最理想的状态是,混合物中所有组分在该溶剂体系(通常是戊烷或己烷)中的Rf为0。这在多数情况下是难以实现的,所以可选用那种只移动混合物中一个化合物的溶剂,或者你可以简单地用所选择的洗脱液。记住:后面两种选择对于难度较大的分离纯化是有风险的。

硅胶吸附法:最后一个技术是将化合物沉积(吸附)到硅胶上,这对部分液体和所有固体都是有用的。注意:硅胶是酸性的,因此这一步骤将会破坏一些对酸敏感的化合物,它们通常需要在硅胶柱上再生。首先,在一圆底烧瓶中将混合物溶解在二氯甲烷中,加入硅胶(硅胶的质量大约是化合物质量的两倍)。在旋转蒸发仪上浓缩该溶液。注意:硅胶是非常细的粉末,很容易被吸入旋转蒸发仪中。用玻璃毛塞住接头或泵的保护装置,以防止固体被吸入泵中。快速转动亦可以避免这个问题的出现。当固体基本上干燥的时候(当多数固体从容器壁上脱落,说明固体已经干燥),从旋转蒸发仪上卸下烧瓶,再用真空泵将溶剂抽尽(假设混合物中没有易挥发性物质)。注意:用玻璃毛塞住真空泵接头,否则你可能会发现硅胶(以及你的化合物)进入真空管并沉积在那里。一旦其完全干燥之后(固体中再没有气泡产生),从真空系统中取下烧瓶,用干净的刮刀从壁上刮下固体。现在,你可以简单地用粉末漏斗将这部份固体加到分离柱的顶端,然后用洗脱液淋洗(每次1.5mL)。【简单了说就是硅胶拌样时,防*球*塞上棉花之类的东西,要不产品就会随着硅基进水泵了】


4)确定合适的硅胶和化合物的比例。对于简单的分离,通常要求两者的比例为30~50:1(重量比);但对比较困难的分离,需要的比例高达120:1。和一些经验丰富的同事进行讨论,将对你解决这个难题大有裨益。


5) 选取合适的分离柱。你所需用的硅胶量决定了分离柱的尺寸。是使用短而粗还是长而细的分离柱,迄今为止还没有定论。我们认为短而粗的分离柱会有更好的分离效果,但是这个结论可能会被你以后的一些同事所质疑。当你首次开始实验的时候,最好的选柱方法是向实验室的同事了解:对给定的硅胶量,应选择怎样的分离柱!把结论记在笔记本上(这比测量分离柱的直径方便很多)。


6) 选取合适的收集用试管。这也是一个向有经验的同事们请教的好机会。但也有简单的方法:将硅胶体积除以4,然后选取能装下这个体积的试管就可以了。(200mL的硅胶对应于50mL的组分)


7) 一旦你选定了分离柱,你需要堵住活塞底端以避免硅胶的流失。通常,用一小团棉花或者玻璃毛加一根长棍或玻璃棒即可完成。【现在都是用磨砂底的硅胶柱,直接可以用了】


8) 在通风橱中填充分离柱。考虑到要用大量挥发性溶剂,以及干燥硅胶对于健康的危害,不允许在通风橱外进行柱的操作。检查并确定柱子是否完全垂直,倾斜的柱子不利于分离。


9)关上活塞并且加上几英寸高的洗脱液。


10) 用漏斗向分离柱中加入一些沙(干燥并且经过洗涤的)。目的是在塞堵物上铺一薄层砂(不超过1cm),这样可以避免硅胶落入收集瓶中。


11) 量取合适量的硅胶,最安全的方式是在通风橱中量取。硅胶的密度大约是0.5 g/mL,因此可以直接用锥形瓶量取(100g=200mL)。不要让硅胶的体积超过烧瓶的1/3,因为我们还要在其中加入溶剂。


12) 在刚量取的硅胶中加入至少1.5倍体积的溶剂,将其制成浆状,用力振荡和强烈搅拌,使其充分混合,并且除去硅胶中的气体(气泡的存在将会使分离柱的效率大打折扣)。


13) 用粉末漏斗小心缓慢地将浆状物移入分离柱中,注意不要破坏下面的沙层。注意在灌浆的过程中不时地停下来并且摇动浆体,以确保硅胶混合均匀。灌浆结束后,用洗脱液反复冲洗烧瓶几次,并且将余下的溶剂硅胶混合物加入到分离柱中。


14) 用滴管和洗脱液将黏附在柱子顶部边缘上的硅胶冲洗到溶剂层中。


15) 当所有的硅胶都被洗离柱壁,打开活塞,用压缩空气给柱加压。柱内的硅胶将会压缩到原来高度的一半左右。检查以确保柱子的顶段平坦,如果不平,必需重新搅拌,然后沉降下来。在加压下,加入过量的洗脱液,用铅笔头或橡皮塞轻轻地从敲打柱子,这将使硅胶颗粒填充得更加紧密。收集从柱子中流出的所有洗脱液,在加入化合物之后重复使用。

【注意:切记不要让溶剂液面低于填充层。】


16)当柱子填充好以后,在硅胶的顶部加入沙子作为保护层。沙层需要填充的比较平整,厚度约在2cm左右。这在添加溶剂时起到保护柱子的作用——当溶剂加入过快时,如果没有沙层的保护,溶剂可能会破坏填充硅胶的平整的表面(因此影响分离效果)。


17)在溶剂还没有达到沙层之前,可以用压缩空气促使溶液层下降。


18)关闭活塞,将第一个试管放在柱子的出口下面。


19)小心地向分离柱中加入你的化合物——当添加液体时,确保是沿柱子的壁面加入,而不要直接滴加在柱的顶段。当冲洗含有混合物的烧瓶时,小心地一次性地将满满一滴管淋洗液加到分离柱中。然后打开活塞,当液体下降到填充物的顶段时关掉活塞。如此冲洗烧瓶三次。对沉积在硅胶上的混合物,还要再加2cm厚的保护沙层。


20)小心地在分离柱中加满洗脱液。开始时可以用巴斯德球管加入溶剂。当加入了1cm高度的溶剂之后,最好打开活塞。继续用滴管滴加溶剂,直到溶剂高于柱内的填充层几个厘米。现在,可以通过一个粉末漏斗从锥形瓶中加入溶剂了——缓慢地让它沿柱子壁加入。一定要有耐心,不要破坏柱内填充物的顶段。


21)当把洗脱液装满分离柱之后,你就可以开始“过柱”了。请记住快的流速将使分离更好地进行。调整空气压力使达到一个快的流速——但不能象消防笼头那么快!保持压力,在收集试管装满后换上一支新的试管。注意随时向柱内补充溶剂。


22) 用TCL跟踪柱子的分离进程。一边收集样品,一边进行薄层色谱分析。这一点可能带来一些忙乱,因此,你若要观察色谱柱工作进展情况,则在一开始便可以减低气压(甚至完全去除)。


23)当操作梯度洗脱时,先用一种溶剂以保证具有较大Rf的化合物先从柱中被洗脱。当他们被安全地洗脱到收集烧瓶之后,便可以更换一种极性更大的溶剂继续洗脱。注意:逐步提高溶剂的极性。过于急速的极性变换可能会使硅胶分裂——就像电影里可怕的地震场面一样,柱内的填充层出现裂缝。这对你的分离将会非常不利!因此,以每100mL(或更多)溶剂中增加5%左右的极性,直至达到所希望的溶剂。然后,用该种洗脱液洗脱,直到目标化合物被洗脱出来。这个时候,你可以继续更换洗脱液或者直接进行下一步。


24)当你确定所有目标化合物都已经从柱内被洗脱的时候,你就可以将每样东西收拾起来了。首先,在分离柱的底端放置一个大烧瓶,然后用一个夹子切断联通分离柱的压缩气体的气路。让气体将剩余的溶剂全部压出柱子,然后干燥硅胶(从分离柱中移出硅胶比较困难,除非它是完全干燥的)。对于大的分离柱,这个过程差不多要耗费一个小时。


25)当分离柱在干燥之时,可开始将组分合并起来。用薄层色谱来确定哪个试管中含有所需的纯样品。将相似纯度的组分合并放在大的圆底烧瓶中,并用旋转蒸发仪进行浓缩。对于费时较长的柱子,可在柱分离过程中就合并流出的组分,以加速进程。


26)当完全除去溶剂后,就可以用NMR分析所得到的化合物了。

转自:《麻省理工学院化学系实验室手册和化学实验技术(中文版)》答案来自

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