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逆流色譜液液萃取的原理(countercurrentchromatography(CCC)


任何熟悉液液萃取(使用分液漏斗)和色譜(例如HPLC)技術的人都很容易理解逆流色譜液液萃取的原理(countercurrentchromatography(CCC))液液萃取化學家們分離量的化學物質提供了簡單的方法,而且使用的溶劑最少。把樣品溶在兩相溶劑系統中,振搖使兩相充分混合,靜置後,兩相重新分層。些步驟是分離樣品組分的關鍵。這經典的液液萃取在色譜工作者看來,最大的缺點是它在分離過程中只有一個理論塔板。(事實上,這種情況下沒什麼理論可言。這一個分離塔板數是源自於工業上的分餾。因此,化學工作者要麼設計一合適的單步分離方法去適應自己的需要,要麼就用次液液萃取去提高分離度。通常使用者,因為後者太麻煩了。(盡管多次液液萃取經常用到,但溶劑系統在不同的提取中通常要改變,以便提高效率。)改善分液漏斗的嘗試為了改善分液漏斗,以經過許多的嘗試。克雷格逆流分佈儀是其中一個最引人注意的突破。這套精妙的儀器,把一系列的分液漏斗有效的排成鏈,重復的進行系列的步驟:振搖(混合)、靜置、分離,再重頭開始,這樣就提高了塔板數。假如有足夠的塔板數,那這套儀器可以達到色譜級的分離。




液滴逆流色譜(DCCC在發展過程中又開發出了液滴逆流色譜(DropletCounterCurrentChromatograph)。這個儀器把一系列垂直的管子用毛細管連接起來。液體固定相留有直管中,把流動相慢慢的泵進去,(如果流動相比較重就從上方泵進去;反之,則從下方)。象所有的色譜那樣,組分比較容易溶于流動相中的就移動的快;而比較容易溶于固定相中就滯後了。於是就分離開來了。很顯然,每一個直管只有最小可能的理論塔板數。所以,要有顯著的效能就要用大量這樣的直管。其分離步驟如下:把樣品液滴與流動相混合,通過不移動的固定相,期間沒有發生振搖。液滴的大小與其他溶劑系統的參數限制了溶質在兩質中的分配。靜置最終在直管末端形成,在這兒,流過固定相的流動相在通過毛細管進入下一根直管前先聚集起來。如果流速過高就會幹擾靜置並破壞了分離。通過毛細管,流動相從一個直管流入下一個直管,達到分離的目的。DCCC最大的弱點是可允許的流速太低,因此分離時間長,兩相混合差,相對來說,造成效率就低了。




離心液滴逆流色譜(centrifugalDCCCentrifugalplanetarychromatograph,CPCDCCC進步的地方就是使用離心加快重力分離。離心液滴逆流色譜通用的叫法是離心行星色譜,使用很小的直管和毛細管(用多性塑膠製成多層的)。一套實用的儀器包含數以千計的直管,可以獲得幾百個理論塔板數的效能。CPC的缺點和DCCC相似,只是用離心代替了地球重力分離。另外,CPC還多了個缺點,就是它在流動相的進口出口必須使用旋轉流體密封件;而這些密封件不好,價格又高,容易損耗,並且限制了泵液的壓力,進而限制了流速和離心速度。




高速逆流色譜(High-SpeedCountercurrentChromatography,HSCCC現代的CCC源於Dr.YoichiroItod(國家健康研究中心)的研究:行星離心分離機,及其能支持的許多可能的柱幾何學。這些巧妙的儀器運用了鮮為人知的離心分離機定子與轉子非旋轉連接的方法。(這超出了當前的討論範圍,涉及到如何達到這一目的的方法,任何一本討論CCC的書對此都有詳細的闡述)。功能上,高速逆流色譜有能自轉和公轉的螺旋盤繞的惰性管(既進行繞自軸旋轉的行星式旋轉,又同時進行繞公軸旋轉。)組成。自軸和公軸(像行星自軸和恒星的公軸)必須同步,這裡的討論只集中於不同HSCCC的共同的地方。這兩種旋轉造成螺旋盤繞管中作令人昏亂的運動的液體產生混合區和靜置分層區。這就為色譜形成造就了非常好的分離環境。高速逆流色譜(High-speedCountercurrentChromatography,簡稱HSCCC)是由美國國家醫學院YiochiroIto博士于1982年首先開始的。到目前為止,此項技術已用於生物化學、生物工程、醫學、藥學、天然產物化學、有機合成、化工、環境、農業、食品、材料等領域。開展此項技術研究的科學家遍及美國、日本、中國、俄羅斯、法國、英國、瑞士等地。高速逆流色譜具有兩大突出優點:1.聚四氟乙烯管中的固定相不需要載體,因而消除了氣液色譜中由於使用載體而帶來的吸附現象,特別適用於分離極性物質和具有生物活性的物質。2.由於其與一般色譜的分離方式不同,使其特別適用於製備性分離。




詳細液相色譜的類型及分離原理1液固吸附色譜固定相為矽膠,氧化鋁,極性組份滯留作用大。出峰順序:飽和烴,烯,芳烴,醚,醛酮,酸。2液液分配色譜1)正相色譜:用弱極性溶劑作流動相(己烷),分析極性物質。常用氨基或氰基鍵合固定相。2)反相色譜:用極性溶劑作流動相(水,甲醇),分析弱極性物質。常用十八烷基鍵合固定相。3離子交換色譜用離子交換樹脂作為固定相分析陰,陽離子。目前用於分析氨基酸,核酸,蛋白質。4凝膠滲透色譜多孔矽膠作為固定相按分子大小分離。此外,還有毛細管電泳,超臨界流體色譜.




 




 




 




 




 




 




 




 




 




 




 




 




 




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