CN101982769A

CN101982769A - 用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置及方法

Info

Publication number: CN101982769A
Application number: CN2010102775514A
Authority: CN
Inventors: 张晨光; 黄文平
Original assignee: Anhui Wanyi Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Anhui Wanyi Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: CN101982769B

Abstract

本发明公开了一种用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置及方法，即根据凝胶色谱的原理，物质会按照分子体积大小的顺序依次从凝胶色谱柱中顺序流出，大分子干扰物质会率先从凝胶色谱柱中流出，随后是小分子的目标化合物，找出什么时间收集流出物，什么时间停止收集流出物，这样才能使目标化合物与干扰物质得到分离，以达到净化的目的。本发明解决了大进样量情况下，柱过载后降低分离柱分离效率的问题；本发明可以增加色谱柱的分离柱效；本发明可以使用较短的低柱效色谱柱，节约填料成本，同时达到了节约溶剂，绿色环保的目的。

Description

用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置及方法，具体说就是用于前处理净化的凝胶色谱净化系统的特殊进样方式，一次进样以后，设定切割收集某段时间的色谱柱流出物，然后再次进样，进行色谱柱分离，根据实际应用情况收集合并两次柱分离的流出产物。

背景技术

凝胶色谱(Gel Permeation Chromatography)，又称凝胶净化色谱，体积排阻色谱等(Size Exclusion Chromatography)SEC，简称GPC，是一项比较传统的分离技术，GPC的柱子由化学惰性的中空小球组成，利用空间排阻的原理对样品进行分离。

由于小分子化合物会从填料的孔中穿过，而大分子化合物从填料周围空间穿过，小分子与大分子之间由于所流经的路程差距，这样大分子与小分子会先后从柱子中流出，起到分离作用，由于这一分离技术不受样品的极性的影响，所以对于色谱用户来说，是一种非常有效解决色谱柱不能分开的样品的手段，尤其是对于脂肪类，蛋白质及色素类大分子干扰物，这些物质对于色谱柱，进样口来说非常危险。而在生物源样品当中的含量一般又比较高，那么在进行样品分析之前进行一步GPC净化就显得非常必要了。

针对一般的农药/兽药残留分析来说，样品基质中的大分子干扰物主要为色素，脂肪，蛋白质，多糖等生物源的干扰物，这类物质对于后面的色谱分析来说，是干扰较大的物质，不但会带来高的噪音，鬼峰，杂峰，而且会污染色谱的进样口，离子源，乃至整个分析系统，并对色谱柱和整套系统的寿命均有很大影响，虽然还有其他的方法进行净化，例如氧化铝柱，酸性硅胶柱等，但这类方法多数会对待分析样品有不同程度的吸附，从而使分析方法的回收率降低。

目前，凝胶色谱在净化样品使用中存在以下的缺点和不足，使之净化能力不足以满足实验需要，凝胶色谱柱除脂肪上样量偏小，容易柱饱和，影响分离效率，如传统使用的GPC色谱柱脂肪的上样量大概在0.5-1g左右，但分析动物性样品及油中的农残和兽残时，样品中脂肪的含量往往超过1g，那么传统的解决办法为减小取样量，这样会降低方法的灵敏度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置及方法，即根据凝胶色谱的原理，物质会按照分子体积大小的顺序依次从凝胶色谱柱中顺序流出，大分子干扰物质会率先从凝胶色谱柱中流出，随后是小分子的目标化合物，那么对于一个GPC的方法来说，关键在于找出什么时间收集流出物，什么时间停止收集流出物，这样才能使目标化合物与干扰物质得到分离，以达到净化的目的。

本发明的技术方案如下：

一种用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置，包括有高压注射针泵，其特征在于：所述高压注射针泵通过管道依次连接有第四阀体和第一阀体，所述第一阀体通过管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的回路，第一阀体还分别连接有第一进样环、第二进样环，第一阀体通过管道连接有高压液相泵；所述第三阀体通过管道连接有进样针管。

一种用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化方法，其特征在于：其具体包括以下步骤：选取高压注射针泵，通过管道依次连接第四阀体和第一阀体，第一阀体上通过管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的回路，第一阀体上还分别连接有第一进样环、第二进样环，第一阀体上通过管道连接有高压液相泵，第三阀体通过管道连接有进样针管；

将进样针管移到待净化样品储液瓶的上方，由高压注射针泵泵入待净化样品，待净化样品通过管道流通进入第一进样环，由高压液相泵泵入洗脱溶剂，待净化样品与洗脱溶剂在第一进样环中进行混合，待第一进样环中充满待净化样品与洗脱溶剂的混合物后，调整各个阀体的阀门位置，待净化样品与洗脱溶剂的混合物流通进入色谱柱，从而使待净化样品中的干扰物质和目标物质在色谱柱中发生分离，此时其中的干扰物质和目标物质会先后从色谱柱中流出，待干扰物质先从色谱柱流出后，再对目标物质进行收集，直到目标物质完全从色谱柱中流出，而干扰物质从管路排出；

如果干扰物质中含有大量大分子物质并与目标物质的色谱峰发生重合，即干扰物质和一部分目标物质同时从色谱柱上流出，则待干扰物质和与一部分目标物质先从色谱柱流出后，再对另一部分目标物质进行收集，直到所述的这另一部分目标物质完全从色谱柱中流出；然后再次调整各个阀体的阀门位置，使得干扰物质和与所述的这一部分目标物质的混合物重新经管道流通进入第二进样环，并流通进入色谱柱，使干扰物质和与所述的这一部分目标物质的混合物再次分离，待干扰物质先从色谱柱流出后，再对目标物质进行收集，直到目标物质完全从色谱柱中流出，而干扰物质从管路排出；

最后，调整第四阀体的阀门位置，由高压注射针泵向系统管路泵入清水，对管道以及各个阀体进行清洗。

所述的用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置，其特征在于：所述第一阀体为两位6通阀，第二阀体为两位4同阀，第三阀体为两位4通阀，第四阀体为两位4通阀，所述的管道为不锈钢管或聚四氟乙烯管，直径为0.1～5mm。

所述的用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置，其特征在于：所述的第一进样环、第二进样环的体积相同或不同，为1～200ml。

所述的用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化方法，其特征在于：所述的洗脱溶剂为水、乙醇或乙腈溶剂。

本发明的有益效果：

相比于以往的凝胶色谱净化系统的进样方法和进样装置，本发明的优点如下：

(1)、解决了大进样量情况下，柱过载后降低分离柱分离效率的问题；

(2)、在使用相同色谱柱的情况下，可以增加色谱柱的分离柱效；

(3)、在相同分离效率的情况下，可以使用较短的低柱效色谱柱，节约填料成本，同时达到了节约溶剂，绿色环保的目的。

附图说明

图1为本发明系统原理图。

图2为凝胶色谱谱图。

图3为凝胶色谱柱严重过载时的色谱图。

图4为切割后进样的色谱图谱。

图5为切割二次进样净化方法总色谱谱图，其中上图为柱严重过载时的色谱图，下图为切割以后第二次进样的色谱谱图。

图6为各道阀体的工作状态示意图。

具体实施方式

参见图1，一种用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置，包括有高压注射针泵1，高压注射针泵1通过管道依次连接有第四阀体2和第一阀体3，第四阀体2的第四阀门与第一阀体3的第一阀门通过管道相连，第一阀体3的第五、七阀门之间通过管道连接有由色谱柱4、紫外可见光液相检测器5、第三阀体6和第二阀体7串联组成的回路，第一阀体3的第四、八以及第二、六阀门之间分别连接有第一进样环8、第二进样环9，第一阀体3的第三阀门通过管道连接有高压液相泵10；第三阀体6通过管道连接有进样针管11。

一种用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化方法，具体包括以下步骤：选取高压注射针泵，通过管道依次连接第四阀体和第一阀体，将第四阀体的第四阀门与第一阀体的第一阀门相连，第一阀体的第五、七阀门之间通过管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的回路，第一阀体的第四、八以及第二、六阀门之间分别连接有第一进样环、第二进样环，第一阀体的第三阀门通过管道连接有高压液相泵，第三阀体通过管道连接有进样针管；

如果干扰物质中含有大量大分子物质并与目标物质的色谱峰发生重合，即干扰物质和一部分目标物质同时从色谱柱上流出，则待干扰物质和与一部分目标物质先从色谱柱流出后，再对另一部分目标物质进行收集，直到所述的这另一部分目标物质完全从色谱柱中流出；然后再次调整各个阀体的阀门位置，使得干扰物质和与这一部分目标物质的混合物重新经管道流通进入第二进样环，并流通进入色谱柱，使干扰物质和与这一部分目标物质的混合物再次分离，待干扰物质先从色谱柱流出后，再对目标物质进行收集，直到目标物质完全从色谱柱中流出，而干扰物质从管路排出；

调整第四阀体的阀门位置，由高压注射针泵向系统管路泵入清水，对系统管路以及各道阀体进行清洗。

第一阀体为两位6通阀，第二阀体为两位4同阀，第三阀体为两位4通阀，第四阀体为两位4通阀，管道为不锈钢管或聚四氟乙烯管，直径为0.1～5mm；第一进样环、第二进样环的体积相同或不同，为1～200ml；洗脱溶剂为水、乙醇或乙腈溶剂。

以下结合具体实施方式对本发明作进一步的说明：

参见图2，假设P1为大分子干扰物质，而P2，P3为感兴趣的目标组分，为了得到净化后的P2，P3，那么收集色谱柱流出组分方式应该从t1时间的开始收集，直到P3组分完全从色谱主中流出，再结束收集色谱柱流出组分，这样就得到了待分析物质P2和P3，并且使它们与干扰物质P1进行了分离，然而在某些分离过程中，由于样品中P1组分特别多，如分析油中的农残或者兽残，由于油脂(P1)的分子量大而且特别多，造成了凝胶渗透柱的上样量过载现象，从而使P1的峰明显展宽，特别是当P1严重过载时，其流出峰结尾时间会与后面的目标物质峰重合，如与P2的峰重合，从而造成了无法达到进行完全净化的目的。

参见图3，如果从t1时开始收集色谱柱流出物，那么收集物质中还存在P1，这样干扰杂质没有完全的分离，如果从t2时开始收集色谱柱流出物，那么化合物P2的回收率会受影响，最坏的情况是完全不能回收。

合理的解决办法是，在第一次进样以后，先收集t1-t2之间的色谱柱流出组分，进行存储，然后再收集t2时以后的色谱柱流出组分进行存储，在第一次进样净化完成以后，在把t1-t2之间的收集组分从新进入如色谱柱中进行分离，那么第二次由于P1的上样量较小，从而可以达到P1和P2的分离。

参见图4，合并这次t1以后的组分与上次进样t2时间以后流出的组分，可以得到待分析物质P2和P3与干扰物质P1的完全分离，并且保证了P2的回收率。

参见图5，使用切割二次进样净化方法得到凝胶色谱净化系统的总的色谱，上面图为柱严重过载时的色谱图，下面图为切割以后第二次进样的色谱谱图。

参见图6，各道阀体的工作过程如下：

(1)、第一进样环充满样品：

第一阀体位置A，第二阀体位置A，第三阀体位置A，第四阀体位置B，进样针管移动到待净化样品位置，由高压注射针泵吸取样品，第一样环中充满待净化样品。

(2)、第一进样环进样：

第一阀体位置B，第二阀体位置A，第三阀体位置A，第四阀体位置B，第一进样环并入高压流路系统，这样泵泵出的流动相携带第一进样环中的样品进入色谱柱进行分离。

(3)、切割馏分收集：

当到达设定的馏分收集时间时，第一阀体位置B，第二阀体位置B，第三阀体位置A，第四阀体位置A，色谱柱流出物注入第二进样环中，等到馏分收集时间结束时，第二阀体位置A，第三阀体位置B，这时由进样针移动到收集位置收集余下的色谱柱流出组分。

(4)、切割馏分进样：

第一阀体位置A，第二阀体位置A，第三阀体位置A，第四阀体位置B，第二进样环并入高压流路系统，这样泵泵出的流动相携带第二进样环中的样品进入色谱柱进行分离。

至此一次切割二次进样操作完成，可以根据实际需要进行组合。

(5)、进样系统清洗：

以上进样高压注射针泵在吸液时第四阀体的位置处于位置A，如果要清洗进样管路，只要在高压注射针泵排液时第四阀体的位置处于位置B，那么就可以清洗系统管路和各道阀体了。

Claims

1.一种用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置，包括有高压注射针泵，其特征在于：所述高压注射针泵通过管道依次连接有第四阀体和第一阀体，所述第一阀体通过管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的回路，第一阀体还分别连接有第一进样环、第二进样环，第一阀体通过管道连接有高压液相泵；所述第三阀体通过管道连接有进样针管。

2.一种用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化方法，其特征在于：其具体包括以下步骤：选取高压注射针泵，通过管道依次连接第四阀体和第一阀体，第一阀体上通过管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的回路，第一阀体上还分别连接有第一进样环、第二进样环，第一阀体上通过管道连接有高压液相泵，第三阀体通过管道连接有进样针管；

3.根据权利要求1所述的用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置，其特征在于：所述第一阀体为两位6通阀，第二阀体为两位4同阀，第三阀体为两位4通阀，第四阀体为两位4通阀，所述的管道为不锈钢管或聚四氟乙烯管，直径为0.1～5mm。

4.根据权利要求1所述的用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化装置，其特征在于：所述的第一进样环、第二进样环的体积相同或不同，为1～200ml。

5.根据权利要求2所述的用于凝胶色谱净化系统的切割二次进样净化方法，其特征在于：所述的洗脱溶剂为水、乙醇或乙腈溶剂。