CN116203167B - 一种循环型多维液相色谱分离系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以两个六通阀为进样和捕集装置的循环型多维液相色谱分离系统及其应用，属于精密仪器分析技术领域，其包括输液单元、进样和捕集单元、柱切换单元、检测器和连接管路，采用循环型洗脱方式实现多维色谱分析，解除了现有多维液相色谱对液相色谱分析的维度限制，可轻松实现一维、二维、三维甚至更高维度的色谱分析，同时巧妙地使用进样阀与捕集阀结合，实施循环型多维液相色谱中色谱柱流出组分的捕集与再进样，并设置各维度间色谱柱的平衡状态，降低了硬件要求和使用量，提高了硬件利用率，降低了硬件成本，并且下一个维度的液相色谱分析时间可不受上一个维度色谱分析的影响，提高了分离效率，改善了分离效果。

Description

一种循环型多维液相色谱分离系统及其应用

技术领域

本发明属于精密仪器分析技术领域，涉及一种循环型多维液相色谱分离系统及其应用，具体涉及一种以两个六通阀为进样和捕集装置的循环型多维液相色谱分离系统及其应用。

背景技术

多维液相色谱作为一种高新色谱分离技术，可使样品中的组分依次经过多种不同色谱模式的分离，其分离效果远优于传统一维液相色谱，对食品、医药、生物等领域复杂样品的分析检测具有重要意义。根据样品中每一个组分是否均转移至下一维进行多维分析，将多维液相色谱分析分为全多维分析与中心切割分析。其中，中心切割分析因具有目标性强、分离速度快、效率高等突出特点，被广泛应用于目标物的多维色谱定性和定量分析。

阀切换装置是多维液相色谱分析过程中相邻两个维度之间组分收集与转移的关键部件，一般由样品环、多通阀等组成。其中，样品环主要通过固定孔径大小的Peek管或不锈钢色谱管弯曲而成，而多通阀主要由圆形密封垫（转子）和固定底座（定子）组成。多通阀的转子表面开有内凹的导流槽，可用于连通导流槽两端对应定子上的接口，而定子上的接口主要用于连接不锈钢或Peek塑料色谱管路。在阀切换过程中，多通阀上的转子及其导流槽随之发生转动，而定子因机械固定不发生变化。因此，阀切换后，定子表面的色谱管路连通情况随转子的转动而发生变化，从而可起到在两个维度色谱间收集与转移组分的作用。

目前，现有多维液相色谱主要由独立的各单维液相色谱分离系统与阀切换装置组成，其中，每个维度液相色谱均包含自身的输液泵、色谱柱和检测器（选配）。这种多维色谱系统可有利于减小不同维度间流动相和样品之间的交叉污染，同时提高流动相切换效率。但是，另一方面，这种多维色谱系统造价昂贵、设备利用率较低。构建或生产现有多维液相色谱系统常需要众多的色谱设备和模块，同时这种多维色谱系统架构难以向三维、四维甚至更高维度的色谱分析发展。此外，现有常见多维色谱分析过程中两维间流动相大多彼此兼容，不同维度间采用独立输液泵设计易造成昂贵仪器资源的浪费。

因此，如何研发一种硬件设备成本低，维度限制小的以两个六通阀为进样和捕集装置的循环型多维液相色谱分离系统及其应用是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种以两个六通阀为进样和捕集装置的循环型多维液相色谱分离系统及其应用。

为了克服现有的多维液相色谱设备成本高、维度限制大等问题，本发明的首要目的在于提供一种以两个六通阀为进样和捕集装置的循环型多维液相色谱分离系统，该型色谱分离系统利用两个六通阀作为整个色谱系统的进样、捕集和再进样装置，实现了样品目标组分在系统中的循环多维色谱分析，且可根据色谱柱配备情况自由选择分析维度，轻松实现二维、三维、四维甚至更高的维度的分析而无需对系统硬件进行更改或补充，硬件设备成本低，维度限制小。

本发明的另一目的在于提供上述循环型多维液相色谱的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种循环型多维液相色谱分离系统，包括输液单元、进样和捕集单元、柱切换单元、检测器和连接管路；

其中，上述进样和捕集单元包括进样阀、捕集阀、样品环、定量注射器和进样针，上述进样针、定量注射器、捕集阀分别与进样阀连接，上述样品环与捕集阀连接；

上述进样阀和捕集阀均为三槽二位六通阀，拥有两个工作位置；即可正反切换一次；

上述输液单元、进样阀、柱切换单元、检测器和捕集阀依次连接。

进一步，将上述输液单元与进样阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对进样阀的其他接口编号2号位至6号位；

上述捕集阀连接有废液端，将废液端与捕集阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对捕集阀的其他接口编号2号位至6号位。

进一步，上述柱切换单元包括结构相同的柱切换阀一和柱切换阀二以及若干色谱柱，若干色谱柱通过柱切换阀一和柱切换阀二并联设置；

上述柱切换阀一和柱切换阀二均为手动或电动多位多通阀，径向流通槽绕定子中心旋转切换多个位置，将定子中心记为0号位，上述柱切换阀一的0号位和进样阀连接，上述柱切换阀二的0号位和检测器连接，分别将柱切换阀一和柱切换阀二的非0号位的任意接口记为1号位，并分别以1号位开始顺时针方向对柱切换阀一和柱切换阀二的其他接口编号。

进一步，上述色谱柱为HPLC、UHPLC或UPLC色谱柱。

上述进样阀、捕集阀、柱切换阀一和柱切换阀二的号位仅为表明系统连接关系而使用，其具体使用号位可与厂商供货原号位不同。

进一步，上述输液单元包括单个或多个液相色谱泵，多个液相色谱泵分别与上述进样阀连接，上述液相色谱泵为多元或单元高压泵、中压泵或低压泵。

进一步，上述输液单元还包括混合器，当上述输液单元包括多个液相色谱泵时，上述多个液相色谱泵分别与混合器连接，上述混合器与进样阀连接。

进一步，上述定量注射器是手动或电动的。

进一步，上述检测器为紫外检测器、蒸发光检测器或荧光检测器。

上述循环型多维液相色谱分离系统进行多维分析时，分析步骤如下：

（1）多维色谱处于吸样状态时，进样阀和捕集阀的单数号位与双数号位通过流通槽两两相同，此时，输液单元的流动相出口管与进样阀的1号位连接，进样阀的2号位与柱切换阀一的定子中心接口即柱切换阀一的0号位连接，进样阀的3号位与捕集阀的4号位连接，进样阀的4号位与进样针连接，进样阀的5号位与定量注射器连接，进样阀的6号位与捕集阀的5号位连接，样品环的两端分别与捕集阀的3号位和6号位连接，柱切换阀一的其余号位分别与各色谱柱的入口端连接，各色谱柱的出口端分别对应连接柱切换阀二的非0号位，柱切换阀二的0号位与检测器入口端连接，检测器出口端连接捕集阀的2号位，捕集阀的1号位与废液端相通；

此时，流动相经输液单元输出，依次流经进样阀的1→2号位、柱切换阀一的0号位，再经色谱柱至柱切换阀二的0号位，最后依次流经检测器、捕集阀的2号位和1号位，再流向废液端；进样针伸进样品瓶后，样液随着定量注射器的吸取依次流经进样阀的4→3号位、捕集阀的4→3号位、样品环、捕集阀的6→5号位、进样阀的6→5号位，在样品环中进行缓存；

（2）当样品抽取完成后，顺时针或逆时针转动进样阀，进样针拔离样品瓶，此时，进样阀的双数号位与单数号位连通，流动相经输液单元输出后，依次经进样阀的1→6号位、捕集阀的5→6号位、样品环、捕集阀的3→4号位、进样阀的3→2号位，样品环中的样液随之被冲洗进入色谱柱，多维色谱进入样品环冲洗状态；

（3）当样品环中的样液被充分冲洗至色谱柱后，再次反向转动进样阀，此时，流动相直接经进样阀1→2号位进入两个柱切换阀，检测器流出液经捕集阀2→1号位进入废液端，多维色谱进入样品洗脱状态；

（4）当多维色谱对目标组分进行捕集时，顺时针或逆时针转动捕集阀，此时，多维色谱系统进入目标组分捕集状态，检测器流出液依次流经捕集阀的2→3号位、样品环、6→1号位，最后流向废液端，而目标组分则通过样品环予以缓存和捕集；

（5）当捕集结束后，反向转动捕集阀，此时，多维色谱系统返回至样品洗脱状态，待当前样品彻底洗脱结束后再同时转动两个柱切换阀，或转动捕集阀后立即同时转动两个柱切换阀，使得多维色谱系统进入第二维色谱柱的平衡状态；

（6）待第二维色谱柱充分平衡后，转动进样阀，多维色谱系统再次进入样品环冲洗状态，直至样品环中的组分被充分洗脱至色谱柱，此时，再次反向转动进样阀，多维色谱系统进入目标组分的第二维洗脱状态；当需对第二维色谱柱流出组分进行下一个维度的色谱分析时，可重复上述步骤（4）-（6）的操作，直至完成目标组分的多维度液相色谱分析。

本发明还提供一种上述循环型多维液相色谱分离系统在特征性组分和有毒有害物质的检测中的应用。

进一步，上述循环型多维液相色谱分离系统在食品、药品、生物、或化学领域中的特征性组分和有毒有害物质的检测中的应用。

本发明的有益效果是：

（1）本发明采用循环型洗脱方式实现多维液相色谱洗脱，解除了现有多维液相色谱对液相色谱分析的维度限制，可轻松实现一维、二维、三维甚至更高维度的色谱分析，而无需对硬件进行任何修改与扩充；

（2）本发明采用循环型洗脱方式实行多维色谱分析，色谱系统硬件消耗少、组成简单、成本低、性价比高；

（3）本发明上述多维液相色谱系统，巧妙地使用进样阀与捕集阀结合，实现循环型多维液相色谱中色谱柱流出组分的捕集与再进样，并设置各维度间色谱柱的平衡状态，不仅大大提高了硬件利用率，而且下一个维度的液相色谱分析时间不再受上一个维度色谱分析的影响，大大提高了分离效率。

（4）本发明上述多维液相色谱硬件和色谱柱兼容性极强，可使用超高压、高压、中压、低压等任意类型色谱泵或色谱柱，适用性更广。

附图说明

图1为实施例1多维液相色谱吸样状态；

图2为实施例1多维液相色谱样品环冲洗状态；

图3为实施例1多维液相色谱样品洗脱状态；

图4为实施例1多维液相色谱样品目标组分捕集状态；

图5为实施例1多维液相色谱第二维色谱柱平衡状态；

图6为实施例1多维液相色谱样品环（含目标组分）冲洗状态；

图7为实施例2多维液相色谱吸样状态；

图8为实施例2多维液相色谱分析结果。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，循环型多维液相色谱分离系统，包括输液单元、进样和捕集单元、柱切换单元、检测器和连接管路；

其中，进样和捕集单元包括进样阀、捕集阀、样品环、定量注射器和进样针，进样针、定量注射器、捕集阀分别与进样阀连接，样品环与捕集阀连接；

进样阀和捕集阀均为三槽二位六通阀，拥有两个工作位置；即可正反切换一次；

输液单元、进样阀、柱切换单元、检测器和捕集阀依次连接。

在一个实施例中，将输液单元与进样阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对进样阀的其他接口编号2号位至6号位；

捕集阀连接有废液端，将废液端与捕集阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对捕集阀的其他接口编号2号位至6号位。

在一个实施例中，柱切换单元包括结构相同的柱切换阀一和柱切换阀二以及若干色谱柱，若干色谱柱通过柱切换阀一和柱切换阀二并联设置；

柱切换阀一和柱切换阀二均为手动或电动多位多通阀，径向流通槽绕定子中心旋转切换多个位置，将定子中心记为0号位，柱切换阀一的0号位和进样阀连接，柱切换阀二的0号位和检测器连接，分别将柱切换阀一和柱切换阀二的非0号位的任意接口记为1号位，并分别以1号位开始顺时针方向对柱切换阀一和柱切换阀二的其他接口编号。

在一个实施例中，色谱柱为HPLC、UHPLC或UPLC色谱柱。

进样阀、捕集阀、柱切换阀一和柱切换阀二的号位仅为表明系统连接关系而使用，其具体使用号位可与厂商供货原号位不同。

在一个实施例中，输液单元包括单个或多个液相色谱泵，多个液相色谱泵分别与进样阀连接，液相色谱泵为多元或单元高压泵、中压泵或低压泵。

在一个实施例中，输液单元还包括混合器，当输液单元包括多个液相色谱泵时，多个液相色谱泵分别与混合器连接，混合器与进样阀连接。

在一个实施例中，定量注射器是手动或电动的。

在一个实施例中，检测器为紫外检测器、蒸发光检测器或荧光检测器。

循环型多维液相色谱分离系统进行多维分析时，分析步骤如下：

（1）多维色谱处于吸样状态时，进样阀和捕集阀的单数号位与双数号位通过流通槽两两相同，此时，输液单元的流动相出口管与进样阀的1号位连接，进样阀的2号位与柱切换阀一的定子中心接口即柱切换阀一的0号位连接，进样阀的3号位与捕集阀的4号位连接，进样阀的4号位与进样针连接，进样阀的5号位与定量注射器连接，进样阀的6号位与捕集阀的5号位连接，样品环的两端分别与捕集阀的3号位和6号位连接，柱切换阀一的其余号位分别与各色谱柱的入口端连接，各色谱柱的出口端分别对应连接柱切换阀二的非0号位，柱切换阀二的0号位与检测器入口端连接，检测器出口端连接捕集阀的2号位，捕集阀的1号位与废液端相通；

此时，流动相经输液单元输出，依次流经进样阀的1→2号位、柱切换阀一的0号位，再经色谱柱至柱切换阀二的0号位，最后依次流经检测器、捕集阀的2号位和1号位，再流向废液端；进样针伸进样品瓶后，样液随着定量注射器的吸取依次流经进样阀的4→3号位、捕集阀的4→3号位、样品环、捕集阀的6→5号位、进样阀的6→5号位，在样品环中进行缓存；

（2）当样品抽取完成后，顺时针或逆时针转动进样阀，进样针拔离样品瓶，此时，进样阀的双数号位与单数号位连通，流动相经输液单元输出后，依次经进样阀的1→6号位、捕集阀的5→6号位、样品环、捕集阀的3→4号位、进样阀的3→2号位，样品环中的样液随之被冲洗进入色谱柱，多维色谱进入样品环冲洗状态；

（3）当样品环中的样液被充分冲洗至色谱柱后，再次反向转动进样阀，此时，流动相直接经进样阀1→2号位进入两个柱切换阀，检测器流出液经捕集阀2→1号位进入废液端，多维色谱进入样品洗脱状态；

（4）当多维色谱对目标组分进行捕集时，顺时针或逆时针转动捕集阀，此时，多维色谱系统进入目标组分捕集状态，检测器流出液依次流经捕集阀的2→3号位、样品环、6→1号位，最后流向废液端，而目标组分则通过样品环予以缓存和捕集；

（5）当捕集结束后，反向转动捕集阀，此时，多维色谱系统返回至样品洗脱状态，待当前样品彻底洗脱结束后再同时转动两个柱切换阀，或转动捕集阀后立即同时转动两个柱切换阀，使得多维色谱系统进入第二维色谱柱的平衡状态；

（6）待第二维色谱柱充分平衡后，转动进样阀，多维色谱系统再次进入样品环冲洗状态，直至样品环中的组分被充分洗脱至色谱柱，此时，再次反向转动进样阀，多维色谱系统进入目标组分的第二维洗脱状态；当需对第二维色谱柱流出组分进行下一个维度的色谱分析时，可重复步骤（4）-（6）的操作，直至完成目标组分的多维度液相色谱分析。

实施例1

如图1-6所示，循环型多维液相色谱分离系统，包括输液单元、进样和捕集单元、柱切换单元、紫外检测器和连接管路；

输液单元包括三个单元高压泵和混合器，三个单元高压泵分别与混合器连接，混合器与进样阀连接；

其中，进样和捕集单元包括进样阀、捕集阀、500 μL样品环、250 μL电动定量注射器和进样针，进样针、定量注射器、捕集阀分别与进样阀连接，样品环与捕集阀连接；

进样阀和捕集阀均为电动三槽二位六通阀，拥有两个工作位置；即可正反切换一次；

输液单元、进样阀、柱切换单元、检测器和捕集阀依次连接。

将输液单元与进样阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对进样阀的其他接口编号2号位至6号位；

捕集阀连接有废液端，将废液端与捕集阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对捕集阀的其他接口编号2号位至6号位。

柱切换单元包括两个电动六位六通阀，即柱切换阀一和柱切换阀二，以及6条UPLC色谱柱，6条色谱柱通过柱切换阀一和柱切换阀二并联设置；

柱切换阀一和柱切换阀二均为手动或电动多位多通阀，径向流通槽绕定子中心旋转切换多个位置，将定子中心记为0号位，柱切换阀一的0号位和进样阀连接，柱切换阀二的0号位和检测器连接，分别将柱切换阀一和柱切换阀二的非0号位的任意接口记为1号位，并分别以1号位开始顺时针方向对柱切换阀一和柱切换阀二的其他接口编号1号位至6号位。

多维液相色谱分析实施步骤如下：

（1）如图1所示，循环型多维色谱处于吸样状态时，进样阀和捕集阀的单数号位与双数号位通过流通槽两两相同，此时，输液单元的流动相出口管与进样阀的1号位连接，进样阀的2号位与柱切换阀一的0号位连接，进样阀的3号位与捕集阀的4号位连接，进样阀的4号位与进样针连接，进样阀的5号位与定量注射器连接，进样阀的6号位与捕集阀的5号位连接，样品环的两端分别与捕集阀的3号位和6号位连接，柱切换阀一的1-6号位分别与色谱柱1-6的入口端连接，而各色谱柱的出口端分别对应连接柱切换阀二的1-6号位，柱切换阀二的0号位与检测器入口端连接，检测器出口端连接捕集阀的2号位，捕集阀的1号位则与废液端相通；

此时，流动相经输液单元输出，依次流经进样阀的1→2号位、柱切换阀的0号位，再经色谱柱1至柱切换阀二的0号位，最后依次流经检测器、捕集阀的2号位和1号位，再流向废液端，进样针伸进样品瓶后，样液可随着定量注射器的吸取依次流经进样阀的4→3号位、捕集阀的4→3号位、样品环、捕集阀的6→5号位、进样阀的6→5号位，在样品环中进行缓存；

（2）当样品抽取完成后，顺时针或逆时针转动进样阀，进样针拔离样品瓶，此时，进样阀的双数号位与单数号位连通（如图2），流动相经输液单元输出后，依次经进样阀的1→6号位、捕集阀的5→6号位、样品环、捕集阀的3→4号位、进样阀的3→2号位，样品环中的样液随之被冲洗进入色谱柱1，多维色谱进入样品环冲洗状态（如图2）；

（3）当样品环中的样液被充分冲洗至色谱柱1后，再次反向转动进样阀，此时，流动相直接经进样阀1→2号位进入两个柱切换阀，检测器流出液经捕集阀2→1号位进入废液端，多维色谱进入样品洗脱状态（如图3）；

（4）当多维色谱对目标组分进行捕集时，顺时针或逆时针转动捕集阀，此时，多维色谱系统进入目标组分捕集状态（如图4），检测器流出液依次流经捕集阀的2→3号位、样品环、6→1号位，最后流向废液端，而目标组分则通过样品环予以缓存和捕集；

（5）当捕集结束后，反向转动捕集阀，此时，多维色谱系统返回至样品洗脱状态（图3），再立即同时转动两个柱切换阀，使得多维色谱系统进入第二维色谱柱2的平衡状态（如图5）；

（6）待第二维色谱柱充分平衡后，转动进样阀，多维色谱系统再次进入样品环冲洗状态（如图6），直至样品环中的组分被充分洗脱至色谱柱2，此时，再次反向转动进样阀，多维色谱系统进入目标组分的第二维洗脱状态；

重复上述步骤（4-6）0-5次，可分别完成目标组分的二维、三维、四维、五维和六维色谱分析。

实施例2

如图7所示，循环型多维液相色谱分离系统，包括输液单元、进样和捕集单元、柱切换单元、紫外检测器和连接管路；

输液单元包括1个二元高压泵和混合器，三个单元高压泵分别与混合器连接，混合器与进样阀连接；

其中，进样和捕集单元包括进样阀、捕集阀、500 μL样品环、100 μL电动定量注射器和进样针，进样针、定量注射器、捕集阀分别与进样阀连接，样品环与捕集阀连接；

进样阀和捕集阀均为电动三槽二位六通阀，拥有两个工作位置；即可正反切换一次；

输液单元、进样阀、柱切换单元、检测器和捕集阀依次连接。

将输液单元与进样阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对进样阀的其他接口编号2号位至6号位；

捕集阀连接有废液端，将废液端与捕集阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对捕集阀的其他接口编号2号位至6号位。

柱切换单元包括两个电动五位五通阀，即柱切换阀一和柱切换阀二，以及5条色谱柱，5条色谱柱通过柱切换阀一和柱切换阀二并联设置；

柱切换阀一和柱切换阀二均为手动或电动多位多通阀，径向流通槽绕定子中心旋转切换多个位置，将定子中心记为0号位，柱切换阀一的0号位和进样阀连接，柱切换阀二的0号位和检测器连接，分别将柱切换阀一和柱切换阀二的非0号位的任意接口记为1号位，并分别以1号位开始顺时针方向对柱切换阀一和柱切换阀二的其他接口编号1号位至6号位。

多维液相色谱分析实施步骤如下：

（1）如图7所示，循环型多维色谱处于吸样状态时，进样阀和捕集阀的单数号位与双数号位通过流通槽两两相同，此时，输液单元的流动相出口管与进样阀的1号位连接，进样阀的2号位与柱切换阀一的0号位连接，进样阀的3号位与捕集阀的4号位连接，进样阀的4号位与进样针连接，进样阀的5号位与定量注射器连接，进样阀的6号位与捕集阀的5号位连接，样品环的两端分别与捕集阀的3号位和6号位连接，柱切换阀一的1-5号位分别与色谱柱1-5的入口端连接，而色谱柱1-5的出口端分别对应连接柱切换阀二的1-5号位，柱切换阀二的0号位与检测器入口端连接，检测器出口端连接捕集阀的2号位，捕集阀的1号位与废液端相通；

此时，流动相经输液部分输出，依次流经进样阀的1→2号位、柱切换阀的0号位，再经色谱柱1至柱切换阀2的0号位，最后依次流经检测器、捕集阀的2号位和1号位，再流向废液端，进样针伸进样品瓶后，样液可随着定量注射器的吸取依次流经进样阀的4→3号位、捕集阀的4→3号位、样品环、捕集阀的6→5号位、进样阀的6→5号位，在样品环中进行缓存；

（2）当样品抽取完成后，顺时针或逆时针转动进样阀，进样针拔离样品瓶，此时，进样阀的双数号位与单数号位连通，流动相经输液单元输出后，依次经进样阀的1→6号位、捕集阀的5→6号位、样品环、捕集阀的3→4号位、进样阀的3→2号位，样品环中的样液随之被冲洗进入色谱柱1，多维色谱进入样品环冲洗状态；

（3）当样品环中的样液被充分冲洗至色谱柱1后，再次反向转动进样阀，此时，流动相直接经进样阀1→2号位进入两个柱切换阀，检测器流出液经捕集阀2→1号位进入废液，多维色谱进入样品洗脱状态；

（4）当多维色谱对目标组分进行捕集时，顺时针或逆时针转动捕集阀，此时，多维色谱系统进入目标组分捕集状态，检测器流出液依次流经捕集阀的2→3号位、样品环、6→1号位，最后流向废液端，而目标组分则通过样品环予以缓存和捕集；

（5）当捕集结束后，反向转动捕集阀，此时，多维色谱系统返回至样品洗脱状态，待当前样品洗脱结束后，同时转动两个柱切换阀，使得多维色谱系统进入第二维色谱柱2的平衡状态；

（6）待第二维色谱柱2充分平衡后，转动进样阀，多维色谱系统再次进入样品环冲洗状态，直至样品环中的组分被充分洗脱至色谱柱，此时，再次反向转动进样阀，多维色谱系统进入目标组分的第二维洗脱状态，分析结果如图8所示。

本实施例中所用样品为大豆肽，进样量20 μL，色谱柱1为Waters Protein BEHSEC 4.6 × 150 mm，洗脱条件为：等度洗脱，溶剂组成95%水（A）/5%乙腈（B），AB中甲酸添加量0.1%，流速0.1 mL/min；色谱柱2为Waters HSS T3 2.1 × 50 mm，洗脱条件为：0-0.75min (95 %-60 % A)，0.75-0.80 min (60 %-95 % A)，0.80-1.3 min (95 % A)，流速0.8mL/min。由图8可知，大豆肽在SEC中的洗脱组分经过本发明所述多维色谱系统的二维分析后，可进一步分为多个色谱峰，且两维间分离时间不受限制，分离效果较好，这充分说明了本发明的先进性和创造性，及其在复杂成分分离分析的广阔应用前景。

对所公开的实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种循环型多维液相色谱分离系统，其特征在于，包括输液单元、进样和捕集单元、柱切换单元、检测器和连接管路；

其中，所述进样和捕集单元包括进样阀、捕集阀、样品环、定量注射器和进样针，所述进样针、定量注射器、捕集阀分别与进样阀连接，所述样品环与捕集阀连接；

所述进样阀和捕集阀均为三槽二位六通阀，拥有两个工作位置；

所述输液单元、进样阀、柱切换单元、检测器和捕集阀依次连接；

所述柱切换单元包括结构相同的柱切换阀一和柱切换阀二以及若干色谱柱，若干色谱柱通过柱切换阀一和柱切换阀二并联设置；

所述柱切换阀一和柱切换阀二均为手动或电动多位多通阀，径向流通槽绕定子中心旋转切换多个位置，将定子中心记为0号位，所述柱切换阀一的0号位和进样阀连接，所述柱切换阀二的0号位和检测器连接，分别将柱切换阀一和柱切换阀二的非0号位的任意接口记为1号位，并分别以1号位开始顺时针方向对柱切换阀一和柱切换阀二的其他接口编号；

将所述输液单元与进样阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对进样阀的其他接口编号2号位至6号位；

所述捕集阀连接有废液端，将废液端与捕集阀的连接处记为1号位，并以1号位开始顺时针方向对捕集阀的其他接口编号2号位至6号位；

所述输液单元的流动相出口管与进样阀的1号位连接，进样阀的2号位与柱切换阀一的定子中心接口即柱切换阀一的0号位连接，进样阀的3号位与捕集阀的4号位连接，进样阀的4号位与进样针连接，进样阀的5号位与定量注射器连接，进样阀的6号位与捕集阀的5号位连接，样品环的两端分别与捕集阀的3号位和6号位连接，柱切换阀一的其余号位分别与各色谱柱的入口端连接，各色谱柱的出口端分别对应连接柱切换阀二的非0号位，柱切换阀二的0号位与检测器入口端连接，检测器出口端连接捕集阀的2号位，捕集阀的1号位与废液端相通。

2.根据权利要求1所述一种循环型多维液相色谱分离系统，其特征在于，所述色谱柱为HPLC、UHPLC或UPLC色谱柱。

3.根据权利要求1所述一种循环型多维液相色谱分离系统，其特征在于，所述输液单元包括单个或多个液相色谱泵，多个液相色谱泵分别与所述进样阀连接，所述液相色谱泵为多元或单元高压泵、中压泵或低压泵。

4.根据权利要求3所述一种循环型多维液相色谱分离系统，其特征在于，所述输液单元还包括混合器，当所述输液单元包括多个液相色谱泵时，所述多个液相色谱泵分别与混合器连接，所述混合器与进样阀连接。

5.根据权利要求1所述一种循环型多维液相色谱分离系统，其特征在于，所述定量注射器是手动或电动的。

6.根据权利要求1所述一种循环型多维液相色谱分离系统，其特征在于，所述检测器为紫外检测器、蒸发光检测器或荧光检测器。

7.一种权利要求1-6任一项所述循环型多维液相色谱分离系统在特征性组分和有毒有害物质的检测中的应用。

8.根据权利要求7所述应用，其特征在于，所述循环型多维液相色谱分离系统在食品、药品、生物、或化学领域中的特征性组分和有毒有害物质的检测中的应用。