CN102590396B - 一种二维液相色谱装置 - Google Patents
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Abstract
一种二维液相色谱装置，涉及一种液相色谱装置。设有涡旋梯度混合器、第1维液相色谱泵、第1维液相色谱柱、切换阀、富集柱或定量环、第2维液相色谱泵、第2维液相色谱柱和检测器；所述涡旋梯度混合器的输出端分别与第1维液相色谱泵的输入端和第2维液相色谱泵的输入端连接，所述第1维液相色谱泵的输出端与所述第2维液相色谱柱的输入端连接，第2维液相色谱柱的输出端与切换阀的输入端连接，第2维液相色谱泵输出端与切换阀的输入端连接，切换阀的输出端与第2维液相色谱柱输入端连接，第2维液相色谱柱输出端与检测器输入端连接；切换阀的切换口与富集柱或定量环的两端连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种液相色谱装置，尤其是涉及一种溶剂自适应的二维液相色谱装置。
背景技术
二维液相色谱是在高效液相色谱基础上发展起来的一项技术，它通过在技术上及设备上的改进，组合不同的分离模式构建二维系统。与一维液相色谱系统相比，二维液相色谱主要的优势在于提供了更大的峰容量，从而能够较有效地解决复杂体系样品的分析问题。
现有的二维液相色谱装置存在一些明显的缺点。首先：价格昂贵，二维液相色谱为了实现第1维和第2维色谱的梯度洗脱，需要至少配备2套二元高压梯度泵，或者2套低压混合泵及脱气机，设备的投入比较大。其次，在第1维和第2维色谱使用相同分离机制(如ODS×ODS)进行分离，且第1维液相色谱使用梯度洗脱进行分离的情况下，由于从第1维色谱流出的样品保留能力是变化的，两维色谱分离条件的匹配存在问题：如果第2维液相色谱使用等度洗脱，很难保证在样品的完全洗脱及良好分离；如果第2维液相色谱采用相同的梯度洗脱条件，为了适应样品保留能力的巨大变化，第2维液相色谱梯度洗脱的溶剂比例跨度及相应的洗脱时间不得不延长，即使如此，也无法取得理想的分离效果；要以较短的分析时间取得理想的分离效果，应该使用与第1维洗脱出来的样品相适应的梯度洗脱条件，然而，现有的二维液相色谱难以完全模拟这种理想的分离条件。
中国专利CN102313784A公开一种在加热模块加热中可以安全地进行恒温槽内部的操作的液相色谱装置。该液相色谱装置具有恒温槽(5)；设置在恒温槽前侧面的外门(55、56)；加热模块(51)；加热模块的加热器(512)；加热模块的温度传感器(511)；使恒温槽内的空气与外部流通的流通单元(9)；和基于温度传感器的结果控制向加热器的电力供给的控制单元(7)。外门(55)与加热模块之间包括有内门(57)，内门具有中空的内门主体；绝热件(573)，其收容在内门内，使得绝热件和内门主体内的外门侧表面之间形成空气室(572)；和设置在内门主体内的流入、流出用狭缝(575、576)。由于内门内的空气通过这些狭缝与流通单元流出，因此内门的温度可以降低。
中国专利CN101169392公开一种二维高效液相色谱装置及其通过同一检测器依次检测复杂体系样品中不同疏水性小分子组分的二维高效液相色谱方法，由五个高压液相色谱溶剂输送泵、一个溶剂混合器、一个十通阀、一个六通阀、两根分别适用于疏水性组分和亲水性组分分离的液相色谱分析柱和一根组分转移柱构成；本发明系统适用于复杂体系样品中多种不同疏水性小分子组分的分离检测，应用时操作简便，普适性强，灵活性好，可以采用质谱、蒸发光散射等特殊检测器，进一步提高分析的分辨率，增加峰容量和选择性；非常有利于代谢组学、系统生物学等目前热点研究领域所关注的具有重要意义的非挥发性小分子物质的分离分析，提供更全面的样品信息。
发明内容
本发明目的在于提供一种溶剂自适应的二维液相色谱装置，以解决现有技术中存在的上述问题。
本发明设有涡旋梯度混合器、第1维液相色谱泵、第1维液相色谱柱、切换阀、富集柱或定量环、第2维液相色谱泵、第2维液相色谱柱和检测器；所述涡旋梯度混合器的输出端分别与第1维液相色谱泵的输入端和第2维液相色谱泵的输入端连接，所述第1维液相色谱泵的输出端与所述第2维液相色谱柱的输入端连接，第2维液相色谱柱的输出端与切换阀的输入端连接，第2维液相色谱泵输出端与切换阀的输入端连接，切换阀的输出端与第2维液相色谱柱输入端连接，第2维液相色谱柱输出端与检测器输入端连接；切换阀的切换口与富集柱或定量环的两端连接。
所述涡旋梯度混合器可设有用于实现溶液混合的磁力搅拌器、磁力搅拌子以及2个溶剂储罐，其中1个溶剂储罐用于储存低洗脱力溶剂，称为低洗脱力溶剂储罐，另1个溶剂储罐用于储存高洗脱力溶剂，称为高洗脱力溶剂储罐，2个溶剂储罐的底部相互联通。
所述第1维液相色谱泵和第2维液相色谱泵均可采用单泵，均从所述低洗脱力溶剂储罐中抽取溶剂。所述切换阀可采用二位多通阀，尤其是二位六通阀等。
若所述二维液相色谱装置仅设有1个涡旋梯度混合器，则所述第1维液相色谱泵和第2维液相色谱泵均从该涡旋梯度混合器的低洗脱力溶剂储罐中抽取溶剂。
若所述二维液相色谱装置设有2个涡旋梯度混合器，则所述第1维液相色谱泵和第2维液相色谱泵分别从低洗脱力溶剂储罐和高洗脱力溶剂储罐中抽取溶剂。
本发明不仅以较低的成本实现了二维液相色谱的梯度洗脱，而且第1维和第2维色谱的洗脱溶剂基本同步，因此，从第1维色谱流出的样品在第2维色谱上能够取得很好的分离效果，同时分析的时间也由于洗脱能力适中而大大缩短，从而实现二维液相色谱的第1维和第2维分离条件的自动适应。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构组成示意图。在图1中，各部件的标记为：1、涡旋梯度混合器；21、第1维液相色谱泵；22、第1维液相色谱柱；31、切换阀；32、富集柱或定量环；41、第2维液相色谱泵；42、第2维液相色谱柱；5、检测器。
图2为本发明实施例2的结构组成示意图。在图1中，各部件的标记为：1、涡旋梯度混合器；11、高洗脱力溶剂储罐；12、低洗脱力溶剂储罐；13、溶剂通孔；14、磁力搅拌器；15、搅拌子；21、第1维液相色谱泵；22、第1维液相色谱柱；31、切换阀(采用二位六通阀)；32、富集柱或定量环；41、第2维液相色谱泵；42、第2维液相色谱柱；5、检测器；6、废液储罐。
图3为本发明实施例2的液相图谱。在图3中，横坐标为时间(min)，纵坐标为强度。
图4为本发明实施例3的结构组成示意图。在图1中，各部件的标记为：1、第1涡旋梯度混合器；11、第1高洗脱力溶剂储罐；12、第1低洗脱力溶剂储罐；13、第1连通阀；14、第1磁力搅拌器；15、第1搅拌子；1’、第2涡旋梯度混合器；11’、第2高洗脱力溶剂储罐；12’、第2低洗脱力溶剂储罐；13’、第2连通阀；14’、第2磁力搅拌器；15’、第2搅拌子；21、第1维液相色谱泵；22、第1维液相色谱柱；31、切换阀(采用二位十通阀)；31’、稀释液加注泵；32’、混合器；32、富集柱；41、第2维液相色谱泵；42、第2维液相色谱柱；5、检测器；6、废液储罐。
图5为本发明实施例3的液相图谱。在图3中，横坐标为时间(min)，纵坐标为强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，本发明实施例1设有涡旋梯度混合器1、第1维液相色谱泵21、第1维液相色谱柱22、切换阀31、富集柱或定量环32、第2维液相色谱泵41、第2维液相色谱柱42和检测器5；所述涡旋梯度混合器1的输出端分别与第1维液相色谱泵21的输入端和第2维液相色谱泵41的输入端连接，所述第1维液相色谱泵21的输出端与所述第2维液相色谱柱22的输入端连接，第2维液相色谱柱22的输出端与切换阀31的输入端连接，第2维液相色谱泵41输出端与切换阀31的输入端连接，切换阀31的输出端与第2维液相色谱柱42输入端连接，第2维液相色谱柱42输出端与检测器5输入端连接；切换阀31的切换口与富集柱或定量环32的两端连接。
所述第1维液相色谱泵21和第2维液相色谱泵41均可采用单泵。
所述二维液相色谱装置仅设有1个涡旋梯度混合器1，所述第1维液相色谱泵21和第2维液相色谱泵41均从该涡旋梯度混合器1的低洗脱力溶剂储罐中抽取溶剂。
实施例2
参见图2和3，本发明实施例2设有涡旋梯度混合器1、高洗脱力溶剂储罐11、低洗脱力溶剂储罐12、溶剂通孔13、磁力搅拌器14、磁力搅拌子15、第1维液相色谱泵21、第1维液相色谱柱22、切换阀(采用二位六通阀)31、富集柱或定量环32、第2维液相色谱泵41、第2维液相色谱柱42、检测器5和废液储罐6；所述涡旋梯度混合器1的输出端分别与第1维液相色谱泵21的输入端和第2维液相色谱泵41的输入端连接，所述第1维液相色谱泵21的输出端与所述第2维液相色谱柱22的输入端连接，第2维液相色谱柱22的输出端与切换阀31的输入端连接，第2维液相色谱泵41输出端与切换阀31的输入端连接，切换阀31的输出端与第2维液相色谱柱42输入端连接，第2维液相色谱柱42输出端与检测器5输入端连接；切换阀31的切换口与富集柱或定量环32的两端连接。
所述涡旋梯度混合器1设有用于实现溶液混合的磁力搅拌器14、磁力搅拌子15、高洗脱力溶剂储罐11和低洗脱力溶剂储罐12，其中高洗脱力溶剂储罐11用于储存高洗脱力溶剂，低洗脱力溶剂储罐12用于储存低洗脱力溶剂，2个溶剂储罐的底部通过溶剂通孔13相互联通。
所述第1维液相色谱泵21和第2维液相色谱泵41均可采用单泵，由于所述二维液相色谱装置仅设有1个涡旋梯度混合器1，则所述第1维液相色谱泵21和第2维液相色谱泵41均从该涡旋梯度混合器1的低洗脱力溶剂储罐12中抽取溶剂。
样品：大黄水提取物500mg。
切换接口：二位六通阀，接20ml的定量环。
自洗脱溶剂系统：低洗脱力溶剂储罐，30％甲醇/水，2000ml；高洗脱力溶剂储罐70％甲醇/水，2000ml。
第1维液相色谱参数：中低压输液泵，流速0.5ml/min；色谱柱：φ2.2cm×20cm，以粒径75μM的ODS填充。
第2维制备型高效液相色谱参数：
制备型HPLC泵，流速8ml/min；色谱柱：φ2cm×20cm，5μm，ODS；每个分离周期30～40min；DAD检测器。
经第1维中低压液相色谱粗分的样品经定量环暂存后，在切换阀的控制下，每隔30min送入第2维的HPLC进行分离，所得到的HPLC图谱(第1～7流份)如图3所示。
实施例3
参见图4和5，本发明实施例3设有第1涡旋梯度混合器1、第1高洗脱力溶剂储罐11、第1低洗脱力溶剂储罐12、第1连通阀13’、第1磁力搅拌器14、第1磁力搅拌子15、第2涡旋梯度混合器1’、第2高洗脱力溶剂储罐11’、第2低洗脱力溶剂储罐12’、第2连通阀13”、第2磁力搅拌器14’、第2搅拌子15’、第1维液相色谱泵21、第1维液相色谱柱22、切换阀(采用二位十通阀)31、稀释液加注泵31’、混合器32’、富集柱或定量环32、第2维液相色谱泵41、第2维液相色谱柱42、检测器5和废液储罐6。
所述第1涡旋梯度混合器1设有用于实现溶液混合的第1磁力搅拌器14、第1磁力搅拌子15以及2个溶剂储罐(即第1高洗脱力溶剂储罐11和第1低洗脱力溶剂储罐12)，其中第1低洗脱力溶剂储罐12用于储存低洗脱力溶剂，第1高洗脱力溶剂储罐11用于储存高洗脱力溶剂，2个溶剂储罐的底部通过第1连通阀13’相互联通。
所述第1维液相色谱泵21和第2维液相色谱泵41均可采用单泵。所述二维液相色谱装置设有2个涡旋梯度混合器，则所述第1维液相色谱泵和第2维液相色谱泵分别从低洗脱力溶剂储罐和高洗脱力溶剂储罐中抽取溶剂。
所述第2涡旋梯度混合器1’设有用于实现溶液混合的第2磁力搅拌器14’、第2搅拌子15’以及2个溶剂储罐(即第2高洗脱力溶剂储罐11’和第2低洗脱力溶剂储罐12’)，其中第2低洗脱力溶剂储罐12’用于储存低洗脱力溶剂，第2高洗脱力溶剂储罐11’用于储存高洗脱力溶剂，2个溶剂储罐的底部通过第2连通阀13”相互联通。
样品：深海来源青霉菌株Penicillium sp.F11，发酵液提取物500mg。
切换接口：二位十通阀，二个富集柱(φ3.0cm×1.5cm)。
自洗脱溶剂系统：
第1低洗脱力溶剂储罐，30％甲醇400ml；第1高洗脱力溶剂储罐60％甲醇400ml。
第2低洗脱力溶剂储罐，30％甲醇400ml；第2高洗脱力溶剂储罐60％甲醇400ml。
第1维液相色谱参数：中低压输液泵，流速1ml/min；色谱柱：φ2.2cm×20cm，以粒径75μm的ODS填充。
稀释液加注参数：
稀释液：水；稀释液流速：1ml/min(与洗脱液1∶1混合)
第2维制备型高效液相色谱参数：
制备型HPLC泵，流速8ml/min；色谱柱：φ2cm×20cm，5μm，ODS；每个分离周期30～40min；DAD检测器。
经第1维中低压液相色谱粗分的样品稀释液稀释，富集于富集柱，在切换阀的控制下，每隔30min送入第2维的HPLC进行分离，所得到的HPLC图谱(第1～7流份)如图5所示。
从上述实施例可以看出，本发明提供的溶剂自适应的二维液相色谱装置，其第1维和第2维液相的输液泵虽然均为单泵，却能够实现对复杂成分的自动梯度洗脱，第2维液相每次的分离时间均在30～40min，且对样品具有良好的分离能力。
Claims (5)
1.一种二维液相色谱装置，其特征在于设有涡旋梯度混合器、第1维液相色谱泵、第1维液相色谱柱、切换阀、富集柱或定量环、第2维液相色谱泵、第2维液相色谱柱和检测器；所述涡旋梯度混合器的输出端分别与第1维液相色谱泵的输入端和第2维液相色谱泵的输入端连接，所述第1维液相色谱泵的输出端与所述第1维液相色谱柱的输入端连接，第1维液相色谱柱的输出端与切换阀的输入端连接，第2维液相色谱泵输出端与切换阀的输入端连接，切换阀的输出端与第2维液相色谱柱输入端连接，第2维液相色谱柱输出端与检测器输入端连接；切换阀的切换口与富集柱或定量环的两端连接；
所述涡旋梯度混合器设有用于实现溶液混合的磁力搅拌器、磁力搅拌子、低洗脱力溶剂储罐和高洗脱力溶剂储罐，低洗脱力溶剂储罐和高洗脱力溶剂储罐的底部相互联通；
所述切换阀采用二位多通阀。
2.如权利要求1所述的一种二维液相色谱装置，其特征在于所述第1维液相色谱泵和第2维液相色谱泵均采用单泵。
3.如权利要求1所述的一种二维液相色谱装置，其特征在于所述二位多通阀为二位六通阀或二位十通阀。
4.如权利要求1所述的一种二维液相色谱装置，其特征在于所述二维液相色谱装置设有1个涡旋梯度混合器，所述第1维液相色谱泵和第2维液相色谱泵均从所述低洗脱力溶剂储罐中抽取溶剂。
5.如权利要求1所述的一种二维液相色谱装置，其特征在于所述二维液相色谱装置设有2个涡旋梯度混合器，所述第1维液相色谱泵和第2维液相色谱泵分别从对应的低洗脱力溶剂储罐中抽取溶剂。
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