制備色譜是指采用色譜技術制備純物質,即分離,、收集一種或多種色譜純物質,。制備色譜中的“制備”這一概念指獲得足夠量的單一化合物,以滿足研究和其它用途,。制備色譜的出現(xiàn),,使色譜技術與經(jīng)濟利益建立了聯(lián)系。制備量大小和成本高低是制備色譜的兩個重要指標,。其中,氣相制備色譜主要用于石油化工產(chǎn)品和揮發(fā)性天然產(chǎn)物的色譜純樣品制備,。
(1)制備色譜的目的:
分析出混合物中一個(或者幾個)純物質的含量,。制備色譜的目的,是從混合物中得到純物質,。為了加快分離的時間與提高分離的效率,,制備色譜的的進樣品量很大,導致制備色譜柱子的分離負荷的相應加大,,也就必須加強色譜柱填料,,增大制備色譜的直徑和長度,使用的相對多的流動相,。然而,,當色譜柱上樣品負載加大的時候,往往導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,對重現(xiàn)性也要考慮,。從經(jīng)濟上來說,,制備色譜要爭取少用填料,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,比分析柱子更容易受污染,,所以,,必要的前處理就顯得非常必要。萃取,、過濾,、結晶、固相萃取等簡單的分離方法,,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。
(3)制備色譜柱的材質及其特點:
下面介紹一下,,制備色譜柱常用的材質及其特點:
各種規(guī)格的玻璃柱子在實驗室里頭很容易得到,,而且價格低廉,但玻璃柱子致命的弱點是它能承受的壓力很小,,且非常容易破碎,。當由于壓力太小而導致流動相流速很慢的時候,高位液面或加高壓空氣(或者氮氣)的采用是一個簡單的解決辦法,。在底下加真空,,也能在一定程度上解決這個問題。
不銹鋼柱子具有良好的耐腐蝕,、抗壓力性能,,但其價格相對很貴。如果,,只有很小的分離任務且經(jīng)費也允許,,市面上直徑為1cm的小型制備柱就是好的選擇。
有機玻璃柱子也能抗壓力耐腐蝕,,相對不銹鋼柱子而言,,它是半透明的,可以看到液體的運行狀態(tài),,對有色的物質其特點就更為突出,。
(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。有不少文獻報道,,對填料可以進行一下處理提高了分離效果,,如,對硅膠進行的硝酸銀(或緩沖液)處理,。
(5)裝柱方法的選擇:
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系很大,,顆粒度的減少會導致裝柱的難度。一般來說,,顆粒直徑小于20~30μm的固定相采用濕法裝填,。所謂“敲擊-裝填”技術適用于顆粒直徑大于25μm的固定相,。濕法的目的是迫使相對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,。然而,,當柱直徑大于20mm,所加壓力為30~40bar時,,高壓懸漿裝填技術就變得十分復雜,。為將小顆粒固定相裝入更大得制備型色譜柱,可采用柱長壓縮技術,。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備,在柱子填完后,,應用有柱效的測量,對柱效低的柱子應該重填,。
(6)流動相的選擇:
除了和分析色譜同樣的考慮外,,在選用流動相時,要考慮色譜分離后面加有旋轉蒸發(fā)等二次分離操作,。一般來說,,不宜采用高毒性溶劑,對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樣,。用注射器進樣-用旋轉閥進樣-通過六通閥進樣-通過主泵進樣-通過輔泵進樣-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)有無脈沖、能承受的大壓力,、控制的精度,、售后服務等來選擇泵。
(9)檢測器的選用:
一般的分析池的大允許流速僅為5mL/min或者10mL/min,,而專門的制備池大允許流速可為150mL/min,。有時,采用旁路分離管,,將少量流體導入分析池進行檢測,,是一個不錯的辦法,,但其濃度的誤差會相對較大。
(10)組分保留時間的估計:
用分析柱子在同等色譜條件下(同樣的固定相和流動相)測定保留時間后,,按照單一組分的線流速(不是體積流速)一定,,通過計算可以知道組分的大致保留時間區(qū)域。分析譜圖的峰形狀,,對確定保留時間也有很大的參考價值,。
(11)產(chǎn)品的收集:
手工餾分收集費時費力,自動餾分收集器有很大的方便,。許多實驗室和工廠都采用了餾分收集器,。
(12)超載、邊緣切割,、中心切割,、放大技術與非線性效用:
在制備色譜中,因為沒有必要達到分析色譜那樣的分離度,,可以在一定范圍內大大加大進樣的濃度和體積,。在做分離的時候,也有一些分析色譜的時候,,不能用到的技巧,。因為篇幅關系,不在這里敘述,。
(13)柱轉換技術:
通過接頭或者閥門,,實現(xiàn)柱子的簡單延長,或者比較方便地實現(xiàn)對其中一個(或幾個)組分的精制,。
(14)比較新的制備色譜技術:
模擬移動床可以連續(xù)進樣,,并可以利用邊緣切割效用,而且采用了柱切換技術,,能更好的利用溶劑和填料,,已經(jīng)應用于工業(yè)化生產(chǎn)。其理論和技術也日益完善,。
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)中也得到了應用,。