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    1.2  高速逆流色谱技术

    20世纪80年代发展起来的高速逆流色谱( high-speed countercurrent chromatography , HSCCC )是一种高效的分配液-液色谱分离技术。被广泛应用于天然产物中已知或未知有效成分的分离纯化、中药的分离纯化、放射性同位素的分离、抗生素的分离纯化、蛋白质大分子和多肽混合物的制备等。

    1.2.1  高速逆流色谱的发展历程

    逆流色谱最先是由20世纪50年代的多级萃取技术演变而来的,如图1

    图1 多级萃取技术

    多级萃取技术在运用中,复杂的设备较难清洗,对溶剂的消耗量大易造成变性,分离的效率不高。

    20世纪70年代,出现了液滴逆流色谱(DCCC)。该分离法是基于流体静力学原理,但是该法分离时间长、连接处容易出现渗漏现象。如图2

    图2 液滴逆流色谱

    20世纪70年代出现了离心分配色谱仪(Centrifugal partition chromatography,CPC)

    与DCCC原理相似,利用公转产生的单一力场,可连接处较多而且容易出现渗漏,设备复杂导致清洗维护困难。

    直到20世纪80年代出现了现在的高速逆流色谱,被学者广泛应用。 

    1.2.2  高速逆流色谱仪的原理

    高速逆流色谱是基于特殊的流体动力学原理,利用多层螺旋管的同步行星式运动产生的不对称离心力,使固定相与流动相在短时间内不断混合。先保留其中的固定相,再利用恒流泵连续输入流动相。此时在螺旋柱中,流动相不断穿过固定相,两相之间不断混合与分配。随后,样品通过进样阀进入已平衡的溶剂体系,在体系中反复分配,各组分中,物质分配系数的按从小到大的次序先后被洗脱出来。论文网

    优点:(1)未经严格处理的粗样品液可以通过HSCCC进行分离。

    (2)不需要固态载体,避免了固态载体对样品造成的不可逆吸附、污染等作用

    (3)进样量大、能达到数克或上百毫克样品的分离提纯。与高效液相色谱法(high performance liquidchromatography,HPLC)相比,HSCCC的进样量是HPLC 的l04~l05 倍[5]。

    1.2.3  影响HSCCC分离效果的因素

    由于HSCCC是利用各组分在两相中的分配系数的不同而被分离出来,因此选择合适的两相是分离的首要和关键的条件。因为不同的溶剂体系有不同的粘度、介电常数、密度和表面张力等,并且具有不同的上、下相溶剂体积比,这些因素都会对相同的成分产生不同的溶解以及不同的分配能力,从而使成分对不同的溶剂体系有不同的分配系数,因而影响了分离效果[6]。

    K=Cs/Cm

    Cs: 溶质在固定相里的浓度

    Cm: 溶质在流动相里的浓度

    一般来说,固定相体积占总管柱体积的一半以上,且分配系数在0.5 和2 之间能得到最满意的分离效果[7]。 如果分配系数K小于0.5,各组分的保留时间过短,不利于分离;反之,分配系数大于2,则保留时间过长,组分峰形过宽,峰高降低,无法明显区分各个峰。

    固定相的保留量是影响溶质峰分离度的重要因素,往往较高的保留量会使峰的分离度大大提高[8]。而溶剂的界面张力、粘度以及溶剂两相的密度差等,这些物理特性又决定了固定相保留量的大小。其中,粘度低的溶剂,其固定相的保留量较高。

    固定相保留量=(柱体积-流出的固定相体积)/柱体积

    1.2.4  HSCCC的应用

    HSCCC的优势非常明显,在实际应用中取得非常可观的成果,见表1

    表1 HSCCC的应用

    实验者 溶剂体系 样品

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