具有在線富集功能的二維制備色譜儀器系統(tǒng)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一套具有在線富集功能的二維制備色譜儀器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]天然藥物中的高活性化學(xué)成分是新藥的重要來(lái)源之一，隨著研究的不斷深入，大量高含量成分已經(jīng)被分離獲得，科研工作者逐漸轉(zhuǎn)向天然藥物中微量化學(xué)成分的分離，尋找其中的新成分。與高含量成分相比，天然藥物中的微量成分在分離過(guò)程更容易受到其他成分干擾影響，分離監(jiān)測(cè)困難，傳統(tǒng)分離技術(shù)使用原料用量大，分離效率低，因此需要高效分離工具。
[0003]制備色譜具有強(qiáng)大的分離能力，是天然藥物分離的主要工具。天然產(chǎn)物組成復(fù)雜，單次色譜分離效果有限，需要經(jīng)過(guò)多次分離，在分離過(guò)程中使用不同色譜分離模式才能達(dá)到滿意分離效果。除了考慮不同色譜模式的互補(bǔ)性，制備色譜在分離過(guò)程中還要考慮制備規(guī)模問(wèn)題，需要過(guò)載上樣來(lái)保證制備通量。在線二維色譜將第一維制備色譜分離過(guò)的樣品直接或經(jīng)過(guò)特殊借口收集后進(jìn)入第二維制備色譜進(jìn)行分離，可以簡(jiǎn)化分離過(guò)程，提高工作效率。邵平(中國(guó)專利，CN101791491A)設(shè)計(jì)了一套在線低、中、高壓結(jié)合的二維制備色譜系統(tǒng)，通過(guò)六通閥和軟件將兩個(gè)制備色譜系統(tǒng)連接起來(lái)，第一維制備色譜分離中樣品過(guò)載上樣運(yùn)行，截取目標(biāo)流分進(jìn)入第二維制備色譜進(jìn)行進(jìn)一步分離，用于解決過(guò)載進(jìn)樣和分離能力間的矛盾，提高色譜分離能力。張維冰設(shè)計(jì)了一種準(zhǔn)動(dòng)態(tài)二維制備色譜系統(tǒng)及物質(zhì)分離方法(中國(guó)專利，CN102914610A, CN202870047U)，通過(guò)三通閥將兩根制備色譜柱連接，通過(guò)閥切換將第一維制備色譜柱分離的組分轉(zhuǎn)移到第二維制備色譜柱進(jìn)行分離，同樣用于解決過(guò)載進(jìn)樣和分離能力間的矛盾。以上系統(tǒng)僅具有簡(jiǎn)單的流分轉(zhuǎn)移功能，含有目標(biāo)成分的大體積流分直接進(jìn)入第二維制備色譜系統(tǒng)會(huì)嚴(yán)重影響其分離能力，同時(shí)以上系統(tǒng)不具有富集功能，需要提高第一維制備色譜上樣量來(lái)保證制備通量，而微量成分在嚴(yán)重過(guò)載運(yùn)行情況下，難以分離和監(jiān)測(cè)，影響分離效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明涉及一套具有在線富集功能的二維制備色譜儀器系統(tǒng)。本系統(tǒng)由色譜流路切換閥(兩位十通閥、兩位六通閥或多路閥)，色譜柱(制備柱，保護(hù)柱和捕集柱)，溶劑泵(包括流動(dòng)相泵和流動(dòng)相調(diào)節(jié)泵)和檢測(cè)器組成。其特征在于通過(guò)閥切換，流動(dòng)相調(diào)節(jié)，以及捕集柱三者相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)色譜接口和二維色譜的接口功能，從而完成二維和多維色譜分離，同時(shí)系統(tǒng)的分離效果不會(huì)隨上樣體積增大和分離過(guò)程的進(jìn)行而下降。此外，本系統(tǒng)還具備對(duì)所分離最終產(chǎn)品的濃縮回收功能，從而簡(jiǎn)化了樣品干燥過(guò)程，并有利于避免樣品在加熱干燥過(guò)程中的變性。
[0005]具有在線富集功能的二維制備色譜系統(tǒng)，包括一個(gè)流動(dòng)相泵、三個(gè)三通截止閥、一個(gè)兩位十通閥、一個(gè)定量環(huán)、一個(gè)保護(hù)柱、一個(gè)捕集柱、一個(gè)調(diào)節(jié)泵、兩個(gè)兩位六通閥、一個(gè)三通、色譜檢測(cè)器、第一維制備柱a、第二維制備柱b和其他連接管線組成；
[0006]其中兩位六通閥b、第一維制備柱a和第二維制備柱b組成柱選擇系統(tǒng)；
[0007]上述各部件連接順序如下所述:兩位十通閥接口①依次與三通截止閥a、制備泵與制備泵流動(dòng)相相連，三通截止閥a的第三個(gè)接口放空出口 ；兩位十通閥接口②和接口③相連通；兩位十通閥接口④與兩位六通閥I的接口①相連；兩位十通閥接口⑤依次經(jīng)過(guò)通過(guò)三通截止閥b與兩位六通閥II接口②相連，三通截止閥b的第三個(gè)接口為放空出口 ；兩位十通閥接口⑥與保護(hù)柱柱頭接口相連；兩位十通閥接口⑦與⑩通過(guò)定量環(huán)相連；兩位十通閥接口⑧為樣品注入口，接口⑨放空；
[0008]兩位六通閥II接口①與保護(hù)柱的柱尾接口相連；兩位六通閥II接口②通過(guò)三通截止閥b與十通閥相連；兩位六通閥II的接口③與捕集柱的柱尾接口相連；兩位六通閥II的接口④與色譜檢測(cè)器的入口相連；兩位六通閥II的接口⑤與兩位六通閥I的接口④相連；兩位六通閥II的接口⑥通過(guò)三通與捕集柱的柱頭接口相連，三通的另一端依次與三通截止閥C、調(diào)節(jié)泵和調(diào)節(jié)溶液相連，三通截止閥的第三個(gè)接口為放空出口 ；
[0009]兩位六通閥I接口①與兩位十通閥接口④相連；兩位六通閥I接口②和接口③分別與第二維制備柱b的進(jìn)出口相連；兩位六通閥I接口④與兩位六通閥II的接口⑤相連；兩位六通閥I接口④和接口⑤分別與第一維制備柱a的進(jìn)出口相連。
[0010]二維液相色譜樣品轉(zhuǎn)移接口為一具有保留富集功能的捕集柱，調(diào)節(jié)通過(guò)捕集柱的流動(dòng)相洗脫能力使目標(biāo)成分吸附捕集或洗脫轉(zhuǎn)移。
[0011 ] 單個(gè)捕集柱可被多捕集柱系統(tǒng)替換。
[0012]系統(tǒng)中連接兩根制備柱的柱選擇系統(tǒng)可以被多柱選擇系統(tǒng)替換。
[0013]通過(guò)使用多捕集柱系統(tǒng)和多柱選擇系統(tǒng)，可對(duì)多個(gè)目標(biāo)成分進(jìn)行富集，并分別進(jìn)行多維的色譜分離制備。
[0014]本系統(tǒng)具體使用步驟如下:
[0015]I)上樣
[0016]樣品溶液注入樣品定量環(huán)后，采用第一維制備色譜流動(dòng)相將樣品經(jīng)保護(hù)柱后導(dǎo)入捕集柱，同時(shí)向捕集柱輸入調(diào)節(jié)液，降低流動(dòng)相洗脫強(qiáng)度，使樣品保留在捕集柱中待分離；
[0017]2) —維分離
[0018]關(guān)閉流動(dòng)相調(diào)節(jié)泵，應(yīng)用第一維制備色譜流動(dòng)相，將保留在捕集柱中樣品洗脫至第一維制備柱進(jìn)行分離；
[0019]3)目標(biāo)成分捕集
[0020]通過(guò)閥切換將經(jīng)過(guò)第一維制備柱分離后的目標(biāo)成分轉(zhuǎn)移至捕集柱，同時(shí)向捕集柱輸入調(diào)節(jié)液，降低調(diào)節(jié)流動(dòng)相強(qiáng)度，使目標(biāo)峰富集于捕集柱中；
[0021]4) 二維分離
[0022]通過(guò)閥切換，將第二維制備柱連接到流路系統(tǒng)中，采用第二維制備色譜流動(dòng)相將富集于捕集柱中樣品洗脫至第二維制備柱，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步分離；
[0023]5)樣品回收
[0024]經(jīng)過(guò)第二維制備柱分離的目標(biāo)成份，即可以根據(jù)檢測(cè)器所示分離情況進(jìn)行收集，也可將目標(biāo)成份重新捕集于捕集柱上，調(diào)節(jié)泵輸入洗脫能力強(qiáng)，且揮發(fā)性強(qiáng)的流動(dòng)相，使目標(biāo)成分溶解在小體積流動(dòng)相中，便于回收樣品。
[0025]在所述I)上樣和3)目標(biāo)成分捕集過(guò)程中，調(diào)節(jié)液為與流動(dòng)相互溶的弱洗脫強(qiáng)度溶劑；在樣品回收過(guò)程中，調(diào)節(jié)液選擇洗脫強(qiáng)度大、且揮發(fā)性高的溶劑。
[0026]所述調(diào)節(jié)液為有利于增強(qiáng)樣品在捕集柱中保留的溶劑，包括甲醇、乙腈、丙酮、乙醇或其他洗脫強(qiáng)度大、且揮發(fā)性高的溶劑。
[0027]重復(fù)步驟(2)?(3)，可達(dá)到同維色譜循環(huán)分離的效果；多次重復(fù)(I)?(3)過(guò)程，可多次富集目標(biāo)成分后再進(jìn)行二維色譜分離。
[0028]采用本發(fā)明與傳統(tǒng)方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0029]I)本儀器系統(tǒng)可進(jìn)行二維分離，在第一維制備色譜分離過(guò)程中，通過(guò)進(jìn)行多次上樣和捕集，目標(biāo)成分被富集在捕集柱中，可提高二維制備的上樣量，同時(shí)去除捕集到的非目標(biāo)成分，降低了雜質(zhì)在第二維色譜分離過(guò)程中對(duì)目標(biāo)成分的干擾。捕集柱接口有效保留富集樣品及一維分離組分，有效避免樣品體積過(guò)載和溶劑效應(yīng)問(wèn)題，柱效損失小，保證二維分尚效果。
[0030]2)本儀器系統(tǒng)可擴(kuò)展進(jìn)行多次循環(huán)分離和多維分離，分離效果不會(huì)隨樣品體積增大和分離次數(shù)增加而下降。
[0031]3)本儀器系統(tǒng)還具備對(duì)所分離最終產(chǎn)品的濃縮回收功能，從而簡(jiǎn)化了樣品干燥過(guò)程，有利于避免樣品在加熱干燥過(guò)程中的變性。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為二維制備色譜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖2為多捕集柱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖3為多柱選擇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖4為二維色譜系統(tǒng)運(yùn)行示意圖。
[0036]其中，1-流動(dòng)相泵；2-三通截止閥a ;3_兩位十通閥；4_三通截止閥b ；5~柱選擇系統(tǒng)；6_定量環(huán)；7_保護(hù)柱；8_捕集柱；9_調(diào)節(jié)泵；10_兩位六通閥I ;11_三通截止閥c ；12-三通；13_六通閥II ;14_色譜檢測(cè)器；15_多捕集柱系統(tǒng)；16_多柱選擇系統(tǒng)；a_第一維制備柱;b_第二維制備柱。
[0037]圖1為由兩位十通閥和兩位六通閥構(gòu)成的二維制備色譜系統(tǒng)；將圖2替換圖1中10，圖3替換圖1中12可構(gòu)成可多維分離的制備色譜系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】