CN109541051B - 二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置 - Google Patents

二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置。所述二维液相色谱接口在线浓缩装置包括：一维液相色谱，溶剂稀释腔，在线浓缩柱，洗脱溶剂，二维液相色谱，废液收集装置。一维液相色谱用于样品第一维分离，分离开的馏分依次注入各溶剂稀释腔中。溶剂稀释腔预先注入远大于馏分体积的稀释溶剂，从而实现溶剂切换，将稀释后的馏分依次注入浓缩柱，目标物将全部浓缩于浓缩柱上，随后用小体积洗脱溶液将目标物从浓缩柱上洗脱进行后续二维分离或者进入检测器进行检测。本装置实现在线溶剂交换，避免线下冻干复溶等繁琐操作及不必要的样品损失；在线浓缩的特性，避免了一维样品馏分浓度过低不易被检测的问题，提高后续检测水平。

Description

二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置
技术领域
本发明涉及色谱领域，特别涉及一种二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置。
背景技术
色谱分析是现代分离分析技术中一种重要的技术手段，其基本原理是利用物质在固定相和流动相中的分配系数不同，在流动相的作用下，物质在两相中作相对移动，使其在两相之间进行多次分配，从而实现仅具有微小差异的各种物质。根据流动相的不同，可以将色谱分为液相色谱，气相色谱及超临界色谱等。近年来，液相色谱凭借其高灵敏、高分辨的特点在蛋白及肽段的分离过程中有着广泛应用，并通过与质谱技术联用，为复杂蛋白组学的研究提供高效的分离检测手段。
随着各组学的研究不断深入发展，对于液相色谱分离技术的要求也越来越高。现在常用液相色谱技术中，为方便操作，常在一维色谱柱后接馏分收集器，待馏分收集完成后，进行冻干、浓缩、复溶的操作，随后将复溶的样品进一步分离检测。整个操作过程耗时时间长，且会造成样品损失，不利于后续检测。
因此，鉴于以上问题，本发明通过研究创新，设计并制造了一种液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，能够实现在线全自动化，取代冻干复溶的过程，尽可能避免样品损失，帮助提高后续样品检测的高效性及准确度，使其具有产业化的利用价值。
发明内容
为解决至少一项上述现有缺陷（不足），本发明的目的在于提供了一种二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，用于色谱分离过程中，取代经一维色谱分离后，还需对馏分进行冻干、复溶的过程，实现在线自动化操作，减少样品损失，帮助提高后续样品检测的高效性及准确度。
本发明提供的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，包括：一维液相色谱、溶剂稀释腔阵列、在线浓缩柱、洗脱溶剂、二维液相色谱和废液收集装置，一维液相色谱包括样品瓶、一维液相色谱流动相、第一泵和一维色谱柱，一维液相色谱流动相通过第一泵和管道连接一维色谱柱一端，第一泵和一维色谱柱连接处连接样品瓶的出口；溶剂稀释腔阵列为由若干个溶剂稀释腔组成，一维色谱柱另一端通过一条管道和第一开关阀连接第一废液收集装置，一维色谱柱另一端通过另一条管道连接溶剂稀释腔进口；溶剂稀释腔出口通过第三泵和第二开关阀以及管道连接在线浓缩柱一端，第二开关阀和在线浓缩柱连接处通过管道连接第二泵一端，第二泵另一端通过管道连接洗脱剂，在线浓缩柱另一端通过一条管道和第三开关阀连接第二废液收集装置，在线浓缩柱另一端通过另一条管道连接二维液相色谱；所述一维液相色谱用于第一维分离，随后不同馏分分别注入溶剂稀释腔阵列中，每个溶剂稀释腔中预先注入远大于馏分体积的稀释溶剂，原有溶剂被稀释成极性相反的新溶剂，实现在线溶剂切换；稀释后的新溶剂带动馏分在泵的作用下进入浓缩柱，目标物全部浓缩于浓缩柱上，随后用小体积洗脱溶液将目标物从浓缩柱上洗脱进入二维液相色谱，进行二维分离或者直接进入检测器进行检测分析，所有废液经色谱柱后在废液收集装置中被收集。
本发明中，所述一维液相色谱固定相为C18，C12，C8或C4等非极性物质或硅胶、离子交换树脂等正极性物质。
本发明中，所述溶剂稀释腔阵列由一系列溶剂稀释腔组成，溶剂稀释腔数量为1 ~500 个。
本发明中，所述溶剂稀释腔体积与所接馏分体积与稀释倍数相关，且成比例关系。
本发明中，所述每一个溶剂稀释腔中均装有体积远大于馏分体积的稀释溶剂，如水等与流动相极性相反的溶剂。
本发明中，所述每一个溶剂稀释腔均经过一个开关阀与在线浓缩柱相连。
本发明中，所述开关阀用于控制液体的流通，初始置于常闭状态。
本发明中，所述在线浓缩柱固定相为C18，C12，C8或C4等非极性物质或硅胶、离子交换树脂等正极性物质。
本发明中，所述一维液相色谱柱和在线浓缩柱应为同类型色谱柱。
本发明中，所述一维色谱柱和在线浓缩柱之后均接有废液收取装置用于收取废液。
本发明中，所述用于检测样品可用紫外检测器，荧光检测器，质谱等检测器。
本发明中，设计一种利用二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置进行样品检测的方法，具体工作步骤包括：
1）所述样品经一维色谱柱分离，按照时间或者组分的不同，将馏分收集到馏分收集装置的各个溶剂稀释腔中；
2）馏分在溶剂稀释腔中稀释之后，打开溶剂稀释腔和浓缩柱之间的开关阀门，在外加泵的作用下，使馏分收集管中的馏分进入到在线浓缩柱中；
3）在浓缩柱的作用下，使馏分在柱子上保留，溶剂进入废液收集装置；
4）用小体积流动相对浓缩柱上的馏分进行洗脱；
5）样品在流动相的作用下，进入二维色谱进行进一步分离，或者直接进入检测器进行分析。
本发明的有益效果在于：本装置实现在线溶剂交换，避免线下冻干复溶等繁琐操作及不必要的样品损失；在线浓缩的特性，避免了一维分离所得样品馏分浓度过低不易被检测的问题，提高后续检测水平。
附图说明
图1是根据本发明实施例的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置示意图。
图中标号：１为一维液相色谱，２为溶液稀释腔阵列，３为在线浓缩柱，４为洗脱溶剂，５为二维液相色谱，6-1,6-2分别为第一废液收集装置，７为样品瓶，８为一维液相色谱流动相，9、12、15分别为第一泵、第二泵和第三泵，10为一维色谱柱，11为溶剂稀释腔，13、14、16分别为第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀。
具体实施方式
以下说明详细描述了本发明的可实施方式以及指导本领域技术人员如何实现本发明的再现。为了指导本发明的技术方案，已简化或省略的一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变形或将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变形。由此，本发明并不局限于下属可选实施方式，而仅有权利要求和他们的等同物限定。
实施例１：请参阅图1所示，本发明提供的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，具体包括：一维液相色谱1，溶剂稀释腔阵列2，在线浓缩柱3，洗脱溶剂4，二维液相色谱或检测器5，第一废液收集装置6-1，第二废液收集装置6-2。在本实施例中，一维液相色谱1用于样品的一维分离，样品瓶7中的样品在一维色谱流动相8及第一泵9的作用下，进入一维色谱柱10中进行分离，之后不同馏分经分离后分别注入稀释腔阵列2中的各稀释腔11中，溶剂稀释腔11数量1 ~ 500 个，根据实验需要自定义。各溶剂稀释腔中预先注入远大于馏分体积的稀释溶剂，在馏分进入溶剂稀释腔的过程中，应保证第一开关阀13常闭状态，当分离结束，将其打开，收集废液。在溶剂稀释腔11中，原溶剂被稀释成极性相反的新溶剂，完成在线溶剂切换，打开第二开关阀14，将稀释后的馏分依次注入在线浓缩柱3，根据色谱原理，目标物将全部浓缩于浓缩柱3上，随后用小体积洗脱溶液4将目标物从浓缩柱上洗脱进入第二维液相色谱进行二维分离或者直接进入检测器进行直接进行检测分析，废液经色谱柱后在第二废液收集装置6-2中被收集。
在本实施方式中，优选地，一维液相色谱固定相为C18，其他C12，C8或C4等非极性物质或硅胶、离子交换树脂等正极性物质均可，可根据实验要求自行选择。
在本实施方式中，优选地，溶剂稀释腔体积与所接馏分体积与稀释倍数相关，且成比例关系。
在本实施方式中，优选地，每一个溶剂稀释腔中均装有体积远大于馏分体积的稀释溶剂，如水等与流动相极性相反的溶剂。
在本实施方式中，优选地，在线浓缩柱固定相为C18，其他C12，C8或C4等非极性物质或硅胶、离子交换树脂等正极性物质均可，可根据实验要求自行选择。
在本实施方式中，优选地，一维液相色谱柱和在线浓缩柱应为同类型色谱柱。
在本实施方式中，优选地，用于检测样品可用紫外检测器，荧光检测器，质谱等检测器。
在本实施方式中，一种利用液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置进行样品检测的方法，具体工作步骤包括：
1）所述样品经一维色谱柱分离，按照时间或者组分的不同，将馏分收集到馏分收集装置的各个溶剂稀释腔中；
2）馏分在溶剂稀释腔中稀释之后，打开溶剂稀释腔和浓缩柱之间的开关阀门，在外加泵的作用下，使馏分收集管中的馏分进入到在线浓缩柱中。
3）在浓缩柱的作用下，使馏分在柱子上保留，溶剂进入废液收集装置。
4）用小体积流动相对浓缩柱上的馏分进行洗脱。
5）样品在流动相的作用下，进入二维色谱进行进一步分离，或者直接进入检测器进行分析。
本发明涉及的一种二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，用于色谱分离过程中，取代经一维色谱分离后，还需对馏分进行冻干、复溶的过程，实现在线自动化操作，减少样品损失，帮助提高后续样品检测的高效性及准确度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业化利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：包括一维液相色谱、溶剂稀释腔阵列、在线浓缩柱、洗脱溶剂、二维液相色谱和废液收集装置，一维液相色谱包括样品瓶、一维液相色谱流动相、第一泵和一维液相色谱柱，一维液相色谱流动相通过第一泵和管道连接一维液相色谱柱第一端，第一泵和一维液相色谱柱连接处连接样品瓶的出口；溶剂稀释腔阵列为由若干个溶剂稀释腔组成，一维液相色谱柱第二端通过一条管道和第一开关阀连接第一废液收集装置，一维液相色谱柱第二端通过另一条管道连接溶剂稀释腔进口；溶剂稀释腔出口通过第三泵和第二开关阀以及管道连接在线浓缩柱一端，第二开关阀和在线浓缩柱连接处通过管道连接第二泵一端，第二泵另一端通过管道连接洗脱剂，在线浓缩柱第二端通过一条管道和第三开关阀连接第二废液收集装置，在线浓缩柱第二端通过另一条管道连接二维液相色谱；所述一维液相色谱用于第一维分离，随后不同馏分分别注入溶剂稀释腔阵列中，每个溶剂稀释腔中预先注入远大于馏分体积的稀释溶剂，原有溶剂被稀释成极性相反的新溶剂，实现在线溶剂切换；稀释后的新溶剂带动馏分在泵的作用下进入在线浓缩柱，目标物全部浓缩于在线浓缩柱上，随后用小体积洗脱溶液将目标物从在线浓缩柱上洗脱进入二维液相色谱，进行二维分离，所有废液经色谱柱后在废液收集装置中被收集。
2.根据权利要求1所述的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：所述一维液相色谱固定相为C18、C12、C8或C4非极性物质或硅胶、离子交换树脂正极性物质中任一种。
3.根据权利要求1所述的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：所述溶剂稀释腔阵列由若干个溶剂稀释腔组成，溶剂稀释腔数量为1 ~ 500 个。
4.根据权利要求1所述的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：所述溶剂稀释腔体积与所接馏分体积与稀释倍数相关，且成比例关系。
5.根据权利要求1所述的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：每一个所述溶剂稀释腔中均装有体积远大于馏分体积的稀释溶剂，所述稀释溶剂为水，或与流动相极性相反的溶剂。
6.根据权利要求1所述的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：每一个所述溶剂稀释腔均经过第二开关阀与在线浓缩柱相连。
7.根据权利要求1所述的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：所述开关阀用于控制液体的流通，初始置于常闭状态。
8.根据权利要求1所述的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：所述在线浓缩柱固定相为C18、C12、C8或C4非极性物质或硅胶、离子交换树脂正极性物质中任一种。
9.根据权利要求1所述的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：所述一维液相色谱柱和在线浓缩柱为同类型色谱柱。
10.根据权利要求1所述的二维液相色谱接口在线浓缩溶剂交换装置，其特征在于：所述一维液相色谱柱和在线浓缩柱之后均接有废液收取装置用于收取废液。
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