在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、輸液系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、由離子交換柱和反相柱串聯(lián)相通構(gòu)成的二維色譜柱系統(tǒng)；數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制進(jìn)樣系統(tǒng)將樣品注入離子交換柱后，控制輸液系統(tǒng)向二維色譜柱系統(tǒng)按照pH值單調(diào)增大或減小的順序依次輸送各種pH值的流動(dòng)相，等度洗脫出不同組分進(jìn)入反相柱中；在輸送每種pH值流動(dòng)相后，控制輸液系統(tǒng)向二維色譜柱系統(tǒng)輸送包含水相和有機(jī)相的流動(dòng)相，梯度洗脫出極性不同的化合物；并控制檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)并記錄二維色譜柱系統(tǒng)的洗脫物的信號(hào)。利用本方案，可以高效分離復(fù)雜樣品中的不同酸堿度和/或不同極性的兩種或兩種以上的化合物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液相色譜分離領(lǐng)域，特別涉及一種二維液相色譜分離系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液相色譜(liquid chromatography,LC)是一種具有高效、快速及應(yīng)用廣泛的現(xiàn)代分離技術(shù)，它是在經(jīng)典液相色譜法的基礎(chǔ)上，引入了氣相色譜法的理論和技術(shù)，其以高壓輸送流動(dòng)相，采用高效固定相及較高靈敏度檢測(cè)器，發(fā)展而成的現(xiàn)代色譜分析方法。其中，液相色譜己經(jīng)成為有機(jī)物質(zhì)分析的關(guān)鍵技術(shù)，其在中藥學(xué)、生物化學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、食品檢驗(yàn)、石油化工及環(huán)境污染監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，成為了分析化學(xué)家和生物化學(xué)家解決各種實(shí)際分離、分析難題必不可缺的工具。實(shí)際應(yīng)用中，液相色譜分離多采用一根色譜柱進(jìn)行分離。
[0003]而對(duì)于成分較為復(fù)雜的混合物，例如:中藥、體液等，由于分析要求較高，傳統(tǒng)的一維液相色譜分離技術(shù)，因分辨率和峰容量低等限制，無(wú)法滿(mǎn)足分離需要，因此，需要采用二維液相色譜分離技術(shù)進(jìn)行分離。其中，對(duì)于樣品(例如:成分復(fù)雜的混合物)的分離，現(xiàn)有技術(shù)中通常所采用的二維液相色譜分離系統(tǒng)包括:(I)離線(xiàn)式二維液相色譜分離系統(tǒng)，其中，樣品經(jīng)過(guò)第一維色譜柱分離，收集流分，富集、濃縮后，再進(jìn)行第二維色譜柱分離；(2)在線(xiàn)式二維液相色譜分離系統(tǒng)，其中，采用特殊裝置進(jìn)行切割(例如六通閥或十通閥等)、兩根色譜柱、兩套液相泵系統(tǒng)、捕獲柱或大體積收集環(huán)來(lái)富集或儲(chǔ)存樣品，通過(guò)控制該特定裝置的切換可以切割所需成分或全部成分，實(shí)現(xiàn)部分或所有成分進(jìn)入第二維色譜柱。
[0004]上述方式中，對(duì)于離線(xiàn)式二維液相色譜分離系統(tǒng)而言，由于無(wú)法將第一維色譜柱所洗脫的化合物直接導(dǎo)入第二維色譜柱中進(jìn)行后續(xù)的分離，使得操作較為復(fù)雜、耗時(shí)；而對(duì)于在線(xiàn)式二維液相色譜分離系統(tǒng)而言，由于需要兩套HPLC泵、復(fù)雜的環(huán)-閥切換接頭和控制該系統(tǒng)的特定軟件，導(dǎo)致不能在常規(guī)的液相色譜分離系統(tǒng)中直接使用，因此，存在系統(tǒng)操作復(fù)雜且需要專(zhuān)門(mén)的接頭等系列問(wèn)題。
[0005]綜上可見(jiàn)，目前亟需一種性能優(yōu)越、設(shè)備簡(jiǎn)易、操作簡(jiǎn)單，能夠在常規(guī)的液相色譜分離系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)二維液相色譜分離的技術(shù)，從而達(dá)到高效分離復(fù)雜樣品中化合物的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種二維液相分離系統(tǒng)及方法，以達(dá)到高效分離復(fù)雜樣品中的不同酸堿度和/或極性不同的兩種或兩種以上的化合物的目的。技術(shù)方案如下:
[0007]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)，適用復(fù)雜樣品中化合物的分離，所述復(fù)雜樣品中包含兩種或兩種以上不同PKa值和/或不同極性的化合物；所述系統(tǒng)包括:
[0008]進(jìn)樣系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)的控制下，將待測(cè)試的樣品注入二維色譜柱系統(tǒng)；[0009]所述輸液系統(tǒng)，在所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)的控制下，按照設(shè)定的洗脫程序，向二維色譜柱系統(tǒng)輸送流動(dòng)相；其中，所輸送的流動(dòng)相包括:預(yù)設(shè)的至少兩種不同pH值的水相和一種由至少一種有機(jī)試劑組成的有機(jī)相；
[0010]所述二維色譜柱系統(tǒng)，由離子交換柱作為第一維色譜柱和反相柱作為第二維色譜柱構(gòu)成，其中，所述離子交換柱和所述反相柱串聯(lián)相通；所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)，控制所述進(jìn)樣系統(tǒng)將待測(cè)試的樣品注入所述二維色譜柱系統(tǒng)的離子交換柱后，控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)按照pH值單調(diào)增大或減小的順序依次輸送各種包含所述不同pH值的水相的流動(dòng)相進(jìn)行等度洗脫，使得各種所述不同PH值的流動(dòng)相從所述離子交換柱中分別洗脫出不同的組分并進(jìn)入反相柱中；并在輸送每種PH值的流動(dòng)相之后，控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)輸送包含水相和所述有機(jī)相的流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，將洗脫到所述反相柱中的化合物按極性大小洗脫分離，所述包含水相和有機(jī)相的流動(dòng)相中有機(jī)相的比例是在輸送過(guò)程中逐漸單向調(diào)整到預(yù)設(shè)范圍的；在整個(gè)洗脫過(guò)程中控制所述檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)并記錄所述二維色譜柱系統(tǒng)的洗脫物的信號(hào)；
[0011]所述檢測(cè)系統(tǒng)，在所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制下，檢測(cè)并記錄所述二維色譜柱系統(tǒng)的洗脫物的信號(hào)。
[0012]優(yōu)選的，所述各種包含所述不同pH值的水相的流動(dòng)相中，還包含:1%?20%中任一比例的有機(jī)相。
[0013]優(yōu)選的，所述離子交換柱和所述反相柱通過(guò)兩通接頭串聯(lián)。
[0014]優(yōu)選的，所述在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)還包括:
[0015]柱溫箱，在所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)的控制下，使所述二維色譜柱系統(tǒng)保持恒溫。
[0016]優(yōu)選的，所述離子交換柱為強(qiáng)陽(yáng)離子交換柱或強(qiáng)陰離子交換柱。
[0017]優(yōu)選的，所述反相柱為C18反相柱、C8反相柱或C4反相柱。
[0018]優(yōu)選的，所述檢測(cè)器包括:質(zhì)譜儀、紫外檢測(cè)器、光電二極管陣列檢測(cè)器、電噴式檢測(cè)器、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器中的至少一種。
[0019]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種在線(xiàn)全二維液相色譜分離方法，適用于本發(fā)明實(shí)施例所提供的在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)，所述方法包括:
[0020]數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制進(jìn)樣系統(tǒng)向二維色譜柱系統(tǒng)中注入待測(cè)試的樣品；
[0021]數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制所述進(jìn)樣系統(tǒng)將待測(cè)試的樣品注入所述二維色譜柱系統(tǒng)的離子交換柱后，控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)按照PH值單調(diào)增大或減小的順序依次輸送各種包含所述不同PH值的水相的流動(dòng)相進(jìn)行等度洗脫，使得各種所述不同PH值的流動(dòng)相從所述離子交換柱中分別洗脫出不同的組分并進(jìn)入反相柱中；
[0022]數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)在輸送每種pH值的流動(dòng)相之后，控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)輸送包含水相和所述有機(jī)相的流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，將洗脫到所述反相柱中的化合物按極性大小洗脫分離，所述包含水相和有機(jī)相的流動(dòng)相中有機(jī)相的比例是在輸送過(guò)程中逐漸單向調(diào)整到預(yù)設(shè)范圍的；
[0023]數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)在整個(gè)洗脫過(guò)程中控制所述檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)并記錄所述二維色譜柱系統(tǒng)的洗脫物的信號(hào)。
[0024]優(yōu)選的，數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)按照pH值單調(diào)增大或減小的順序依次輸送各種包含所述不同PH值的水相的流動(dòng)相進(jìn)行等度洗脫，包括:
[0025]所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)按照pH值單調(diào)增大或減小的順序依次輸送各種包含所述不同PH值的水相和第一比例的有機(jī)相的流動(dòng)相等度洗脫；其中，所述第一比例為1%?20%中任一比例。
[0026]優(yōu)選的，所述在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)還包括:柱溫箱；
[0027]所述在線(xiàn)全二維液相色譜分離方法還包括:所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制所述柱溫箱，以使所述二維色譜柱系統(tǒng)保持恒溫。
[0028]本方案所提供的系統(tǒng)，與離線(xiàn)式二維液相色譜分離系統(tǒng)相比，由于可以將第一維色譜柱所洗脫的成分直接導(dǎo)入第二維色譜柱中進(jìn)行后續(xù)的分離，解決了操作繁瑣、耗時(shí)的問(wèn)題；并且，與在線(xiàn)式二維液相色譜分離系統(tǒng)相比，無(wú)需專(zhuān)門(mén)的接頭及軟件，可以基于常規(guī)的液相色譜分離系統(tǒng)的設(shè)備和軟件，解決了系統(tǒng)操作復(fù)雜且需要專(zhuān)門(mén)的接頭等系列問(wèn)題。因此，本方案所提供的系統(tǒng)性能優(yōu)越、設(shè)備簡(jiǎn)易、操作簡(jiǎn)單，能夠在常規(guī)的液相色譜分離系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)二維液相色譜分離，從而達(dá)到了高效分離復(fù)雜樣品中的不同酸堿度和/或極性不同的兩種或兩種以上的化合物的目的。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為某一元酸中各型體的δ ΗΑ-ρΗ曲線(xiàn)；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為利用本發(fā)明實(shí)施例所提供的在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)進(jìn)行化合物分離的示意圖；
[0033]圖4為利用本發(fā)明實(shí)施例所提供的二維液相色譜分離系統(tǒng)分離金鈴子散混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液中的化合物所得到的色譜圖；
[0034]圖5利用C18反相柱分離金鈴子散提取液中的化合物所得到的色譜圖；
[0035]圖6為利用強(qiáng)陽(yáng)離子交換柱分離金鈴子散提取液中的化合物所得到的色譜圖；
[0036]圖7為利用本發(fā)明實(shí)施例所提供的二維液相色譜分離系統(tǒng)分離金鈴子散提取液中的化合物所得到的色譜圖；
[0037]圖8為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種在線(xiàn)全二維液相色譜分離方法的流程圖。【具體實(shí)施方式】
[0038]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0039]為了更好的描述本發(fā)明，首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)及方法所基于的原理進(jìn)行如下說(shuō)明:[0040]以一元酸在溶液中各型體的分布系數(shù)為例:
[0041]分布系數(shù)(distribution fraction)是指溶液中某型體的平衡濃度在溶質(zhì)總濃度中所占的分?jǐn)?shù)，又稱(chēng)為分布分?jǐn)?shù)，以\表示，并用下標(biāo)i說(shuō)明它所屬型體，即:Si=[i]/C，其中，符號(hào)[]表示某型體的平衡濃度，c表示各型體濃度的總和。并且，分布系數(shù)的大小能定量說(shuō)明溶液中各型體的分布情況，由分布系數(shù)可求得溶液中各型體的平衡濃度。設(shè)一元弱酸HA的濃度為c (mol/L)，在水溶液中達(dá)到平衡后，存在的兩種型體分別為[HA]和[A_]，根據(jù)分布系數(shù)的定義和離解常數(shù)Ka的表達(dá)式得:
【權(quán)利要求】
1.一種在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)，其特征在于，適用復(fù)雜樣品中化合物的分離，所述復(fù)雜樣品中包含兩種或兩種以上不同PKa值和/或不同極性的化合物；所述系統(tǒng)包括: 進(jìn)樣系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)的控制下，將待測(cè)試的樣品注入二維色譜柱系統(tǒng)； 所述輸液系統(tǒng)，在所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)的控制下，按照設(shè)定的洗脫程序，向二維色譜柱系統(tǒng)輸送流動(dòng)相；其中，所輸送的流動(dòng)相包括:預(yù)設(shè)的至少兩種不同PH值的水相和一種由至少一種有機(jī)試劑組成的有機(jī)相； 所述二維色譜柱系統(tǒng)，由離子交換柱作為第一維色譜柱和反相柱作為第二維色譜柱構(gòu)成，其中，所述離子交換柱和所述反相柱串聯(lián)相通；所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)，控制所述進(jìn)樣系統(tǒng)將待測(cè)試的樣品注入所述二維色譜柱系統(tǒng)的離子交換柱后，控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)按照PH值單調(diào)增大或減小的順序依次輸送各種包含所述不同pH值的水相的流動(dòng)相進(jìn)行等度洗脫，使得各種所述不同PH值的流動(dòng)相從所述離子交換柱中分別洗脫出不同的組分并進(jìn)入反相柱中；并在輸送每種PH值的流動(dòng)相之后，控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)輸送包含水相和所述有機(jī)相的流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，將洗脫到所述反相柱中的化合物按極性大小洗脫分離，所述包含水相和有機(jī)相的流動(dòng)相中有機(jī)相的比例是在輸送過(guò)程中逐漸單向調(diào)整到預(yù)設(shè)范圍的；在整個(gè)洗脫過(guò)程中控制所述檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)并記錄所述二維色譜柱系統(tǒng)的洗脫物的信號(hào)； 所述檢測(cè)系統(tǒng)，在所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制下，檢測(cè)并記錄所述二維色譜柱系統(tǒng)的洗脫物的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述各種包含所述不同pH值的水相的流動(dòng)相中，還包含:1%~20%中任一比例的有機(jī)相。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換柱和所述反相柱通過(guò)兩通接頭串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 柱溫箱，在所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)的控制下，使所述二維色譜柱系統(tǒng)保持恒溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換柱為強(qiáng)陽(yáng)離子交換柱或強(qiáng)陰尚子交換柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反相柱為C18反相柱、CS反相柱或C4反相柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)器包括:質(zhì)譜儀、紫外檢測(cè)器、光電二極管陣列檢測(cè)器、電噴式檢測(cè)器、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器中的至少一種。
8.—種在線(xiàn)全二維液相色譜分離方法，其特征在于，適用于權(quán)利要求1所述的在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)，所述方法包括: 數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制進(jìn)樣系統(tǒng)向二維色譜柱系統(tǒng)中注入待測(cè)試的樣品； 數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制所述進(jìn)樣系統(tǒng)將待測(cè)試的樣品注入所述二維色譜柱系統(tǒng)的離子交換柱后，控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)按照PH值單調(diào)增大或減小的順序依次輸送各種包含所述不同pH值的水相的流動(dòng)相進(jìn)行等度洗脫，使得各種所述不同pH值的流動(dòng)相從所述離子交換柱中分別洗脫出不同的組分并進(jìn)入反相柱中； 數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)在輸送每種PH值的流動(dòng)相之后，控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)輸送包含水相和所述有機(jī)相的流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，將洗脫到所述反相柱中的化合物按極性大小洗脫分離，所述包含水相和有機(jī)相的流動(dòng)相中有機(jī)相的比例是在輸送過(guò)程中逐漸單向調(diào)整到預(yù)設(shè)范圍的； 數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)在整個(gè)洗脫過(guò)程中控制所述檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)并記錄所述二維色譜柱系統(tǒng)的洗脫物的信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)按照PH值單調(diào)增大或減小的順序依次輸送各種包含所述不同pH值的水相的流動(dòng)相進(jìn)行等度洗脫，包括: 所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制所述輸液系統(tǒng)向所述二維色譜柱系統(tǒng)按照PH值單調(diào)增大或減小的順序依次輸送各種包含所述不同PH值的水相和第一比例的有機(jī)相的流動(dòng)相等度洗脫；其中，所述第一比例為1%~20%中任一比例。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述在線(xiàn)全二維液相色譜分離系統(tǒng)還包括:柱溫箱； 所述方法還包括:所述數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)控制所述柱溫箱，以使所述二維色譜柱系統(tǒng)保 持恒溫。
【文檔編號(hào)】G01N30/46GK103575832SQ201310566050
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】王躍飛, 江振作, 朱彥, 高秀梅, 劉二偉, 柴欣, 胡利民, 張蕾 申請(qǐng)人:天津中醫(yī)藥大學(xué)