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一種通用制備型二維液相色譜裝置及其操作方法與流程

文檔序號:11734905閱讀:869來源:國知局
一種通用制備型二維液相色譜裝置及其操作方法與流程
本發(fā)明屬于分析化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)品的精制純化領(lǐng)域,主要涉及實(shí)驗(yàn)室規(guī)模(<1g)高純度分析化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)品的純化精制過程,可將低純度原料精制為高純度分析標(biāo)準(zhǔn)品。具體來說本發(fā)明是一種通用制備型二維液相色譜裝置及其操作方法和應(yīng)用。

背景技術(shù):
高純度的標(biāo)準(zhǔn)品是進(jìn)行各種定性定量分析的重要物質(zhì)保障。高效制備色譜當(dāng)前廣泛被使用的一種純化技術(shù)。相對于重結(jié)晶等常規(guī)純化方法,高效制備色譜具有分離度好、速度快等優(yōu)點(diǎn)。為進(jìn)一步提升液相色譜的分離效力,二維色譜技術(shù)成為色譜領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),近來分析型二維液相色譜已經(jīng)出現(xiàn)并取得了良好的應(yīng)用效果。在此背景下,研制制備型二維液相色譜成為分離純化技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。目前自動(dòng)化程度較高的制備型二維液相色譜裝置在國內(nèi)外還未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為達(dá)到上述改良目標(biāo),提供了一種通用制備型液相色譜裝置。該裝置包括溶劑瓶a、溶劑瓶b、溶劑瓶c、六通多位閥a、恒流泵、流路選擇多位閥、手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b、正相色譜柱,空連接管線、紫外檢測器、六通多位閥c、自動(dòng)樣品濃縮池(即自動(dòng)二維液相接口)、低壓計(jì)量泵、自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d、定量環(huán)a、反相色譜柱;以多位閥為連接組件,以單泵單檢測器實(shí)現(xiàn)二維色譜功能;(常用液相閥分為兩種:進(jìn)樣切換閥(無公共出入)及多位閥(有公共出入),說明書附圖的圖1中,V1,V2,V3是六通多位閥,V4及V5是六通進(jìn)樣閥;流路選擇多位閥是一種特殊的多位閥產(chǎn)品,它實(shí)際將兩個(gè)帶公共出入的普通多位閥組合在一起實(shí)現(xiàn)流路選取的功能。。)六通多位閥a接口①連接溶劑瓶a、接口②連接溶劑瓶b、接口③連接溶劑瓶c;恒流泵入口與六通多位閥a中部的公共出口C1相連,其出口與流路選擇多位閥的公共入口C21連接;流路選擇多位閥有至少3個(gè)不同流路,流路1連接第一維色譜系統(tǒng),自靠近入口端先后連接手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b、正相色譜柱,再連接出口端,手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b(V5)的接口③⑥連接定量環(huán)b,流路3連接第二維色譜系統(tǒng),自靠近入口端先后連接自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d、反相色譜柱,再連接出口端,自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d的接口③⑥連接定量環(huán)a,流路2入口端和出口端之間連接空連接管線;流路選擇多位閥公共出口C22與紫外檢測器入口連接、紫外檢測器出口與六通多位閥c公共入口C3相接;六通多位閥c的接口②、接口④均連接自動(dòng)樣品濃縮池的入口,自動(dòng)樣品濃縮池出口連接低壓計(jì)量泵入口,低壓計(jì)量泵出口連接自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d的接口④,六通多位閥c的接口①、⑤對用于廢液排出,接口③、⑥用于成分收集,接口②用于自動(dòng)樣品濃縮池收集正相目標(biāo)成分,接口④用于注入反相溶劑溶解自動(dòng)樣品濃縮池中的樣品殘?jiān)?。所述低壓?jì)量泵壓力范圍為小于100psi;所述定量環(huán)a為10mL定量環(huán);裝置中使用的色譜系統(tǒng)的固定相是聚合物材料或硅膠。本發(fā)明提供的通用制備型液相色譜裝置的操作方法如下:手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b的接口③⑥之間連接定量環(huán)b,在一維色譜上樣狀態(tài)時(shí),①,②聯(lián)通③,④聯(lián)通⑤,⑥聯(lián)通,從接口④手動(dòng)上樣,樣品被注入定量環(huán)b,進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)①,⑥聯(lián)通②,③聯(lián)通④,⑤聯(lián)通,定量環(huán)b中樣品被流動(dòng)相帶入色譜柱進(jìn)行分離;色譜流動(dòng)相的選擇通過六通多位閥a完成;流路選擇多位閥的多個(gè)不同流路用于不同色譜系統(tǒng)切換時(shí)溶劑過渡及置換;自動(dòng)樣品濃縮池與低壓計(jì)量泵及自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d構(gòu)成第二維色譜系統(tǒng)的自動(dòng)進(jìn)樣裝置。在上樣狀態(tài)自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d①,②聯(lián)通③,④聯(lián)通⑤,⑥聯(lián)通,樣品經(jīng)低壓計(jì)量泵注入定量環(huán)a;在進(jìn)樣狀態(tài)自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d①,⑥聯(lián)通②,③聯(lián)通④,⑤聯(lián)通,定量環(huán)a中樣品被流動(dòng)相帶入色譜柱進(jìn)行分離。采用二維分離模式時(shí)首先對樣品進(jìn)行一維正相分離:六通多位閥a1號流路聯(lián)通,樣品經(jīng)手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b注入正相色譜柱進(jìn)行分離,廢液經(jīng)六通多位閥c的接口①排出,目標(biāo)成分經(jīng)六通多位閥c的接口②被收集于自動(dòng)樣品濃縮池自動(dòng)進(jìn)行正相溶劑去除,并以反相流動(dòng)相溶解目標(biāo)物;然后對目標(biāo)物進(jìn)行反相色譜二次分離:流路選擇多位閥的3號流路聯(lián)通,樣品經(jīng)低壓計(jì)量泵及自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d組成的自動(dòng)進(jìn)樣裝置在反相色譜柱進(jìn)行分離,廢液經(jīng)六通多位閥c的接口⑤排出,目標(biāo)成分經(jīng)接口⑥進(jìn)行收集。采用一維正相分離模式時(shí)流路選擇多位閥1號流路聯(lián)通,樣品經(jīng)手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b注入正相色譜柱進(jìn)行分離,廢液經(jīng)六通多位閥c的接口①排出,目標(biāo)成分經(jīng)六通多位閥c的接口③進(jìn)行收集或經(jīng)六通多位閥c的接口②收集于自動(dòng)樣品濃縮池。采用一維反相分離模式時(shí),樣品被加注于自動(dòng)樣品濃縮池,流路選擇多位閥3號流路聯(lián)通,樣品經(jīng)低壓計(jì)量泵及自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d組成的自動(dòng)進(jìn)樣裝置在第二維反相色譜柱進(jìn)行分離,廢液經(jīng)六通多位閥c的接口⑤排出,目標(biāo)成分經(jīng)接口⑥進(jìn)行收集。另外,本發(fā)明提供的通用制備型液相色譜裝置可以應(yīng)用于化學(xué)產(chǎn)品純化、天然產(chǎn)物純化、藥物分離純化及生物樣品的純化等工作中。本發(fā)明的有益效果在于:1)自制二維液相接口:可自動(dòng)去除一維色譜分離后的溶劑,并以第二維色譜的對應(yīng)流動(dòng)相溶解目標(biāo)物,較好解決了二維色譜中的溶劑兼容性問題,提高了分離效果。2)通過自動(dòng)控制多位閥的連接次序,本發(fā)明可以提供三種分離模式:一維正相、一維反相、二維,適用于不同情況。當(dāng)原料純度較高,雜質(zhì)分離度較大時(shí)可優(yōu)先采用一維正相、一維反相模式,可以進(jìn)一步提高效率節(jié)省成本。3)所有硬件運(yùn)行都由自行編制的控制軟件按照預(yù)定程序運(yùn)行,操作簡便,自動(dòng)化程度高。4)本發(fā)明應(yīng)用范圍廣,可用于天然產(chǎn)物及化學(xué)藥物的分離,適合于1g以內(nèi)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的純化分離。本發(fā)明根據(jù)制備色譜的特點(diǎn),提出了獨(dú)特的單泵單檢測器多路切換的流路設(shè)計(jì),自行設(shè)計(jì)了新型二維液相接口,解決了正反相色譜銜接時(shí)的溶劑兼容性問題。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、自動(dòng)化程度高的通用制備型二維液相色譜裝置??蓪?shí)現(xiàn)一維正相、一維反相、二維分離三種不同的純化操作模式,適用范圍廣,純化效果好。該裝置的特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、分離效力強(qiáng)。本發(fā)明將制備色譜的高載樣量與二維色譜的高分離能力有機(jī)結(jié)合,且自動(dòng)化程度較高,能有效解決實(shí)驗(yàn)室規(guī)模化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)品的純化分離問題,增強(qiáng)純化效果,改善分離效率,有廣泛的應(yīng)用前景。附圖說明圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖中:1溶劑瓶a2溶劑瓶b3溶劑瓶c4大流量高壓恒流泵5正相色譜柱6反相色譜柱7空連接管線8紫外檢測器9自動(dòng)樣品濃縮池10低壓計(jì)量泵11定量環(huán)a12定量環(huán)bV1六通多位閥aV2流路選擇多位閥V3六通多位閥cV4自動(dòng)六通進(jìn)樣閥dV5手動(dòng)六通進(jìn)樣閥bC1六通多位閥a的公共出口C21流路選擇多位閥的公共入口C22流路選擇多位閥的公共出口C3六通多位閥c的公共入口。圖2是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例1的分離色譜圖。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例用于本發(fā)明作更詳細(xì)的描述,僅是對本發(fā)明的最佳實(shí)施方式的描述,但不對本發(fā)明的范圍有任何限制。實(shí)施例1按照圖1所示裝置結(jié)構(gòu)連接各個(gè)組件,得到本發(fā)明的通用制備型液相色譜裝置:六通多位閥a接口①連接溶劑瓶a、接口②連接溶劑瓶b、接口③連接溶劑瓶c;恒流泵入口與六通多位閥a中部的公共出口相連,其出口與流路選擇多位閥的公共入口C21連接;流路選擇多位閥有4個(gè)不同流路,流路1連接第一維色譜系統(tǒng),自靠近入口端先后連接手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b、正相色譜柱,再連接出口端,流路3連接第二維色譜系統(tǒng),自靠近入口端先后連接自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d、反相色譜柱,再連接出口端,自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d的接口③⑥連接10ml定量環(huán)a,流路2入口端和出口端之間連接空連接管線;流路選擇多位閥公共出口C22與紫外檢測器(8)入口連接、紫外檢測器出口與六通多位閥c公共入口C3相接;六通多位閥c的接口②、接口④均連接自動(dòng)樣品濃縮池的入口,自動(dòng)樣品濃縮池出口連接低壓計(jì)量泵(90100psi)入口,低壓計(jì)量泵出口連接自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d的接口④,六通多位閥c的接口①、⑤對用于廢液排出,接口③、⑥用于成分收集,接口②用于自動(dòng)樣品濃縮池收集正相目標(biāo)成分,接口④用于注入反相溶劑溶解自動(dòng)樣品濃縮池中的樣品殘?jiān)?。本發(fā)明有三種不同操作模式:一維正相、一維反相、二維分離。低壓計(jì)量泵與六通多位閥d構(gòu)成反相系統(tǒng)的自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng),正相系統(tǒng)使用手動(dòng)六通進(jìn)樣閥。手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b的接口③⑥連接定量環(huán)b,在一維色譜上樣狀態(tài)時(shí),①,②聯(lián)通③,④聯(lián)通⑤,⑥聯(lián)通,從接口④手動(dòng)上樣,樣品被注入定量環(huán)b,進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)①,⑥聯(lián)通②,③聯(lián)通④,⑤聯(lián)通,定量環(huán)b中樣品被流動(dòng)相帶入色譜柱進(jìn)行分離;色譜流動(dòng)相的選擇通過六通多位閥a完成;流路選擇多位閥的多個(gè)不同流路用于不同色譜系統(tǒng)切換時(shí)溶劑過渡及置換;自動(dòng)樣品濃縮池與低壓計(jì)量泵及自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d構(gòu)成第二維色譜系統(tǒng)的自動(dòng)進(jìn)樣裝置。在上樣狀態(tài)自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d①,②聯(lián)通③,④聯(lián)通⑤,⑥聯(lián)通,樣品經(jīng)低壓計(jì)量泵注入定量環(huán)a;在進(jìn)樣狀態(tài)自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d①,⑥聯(lián)通②,③聯(lián)通④,⑤聯(lián)通,定量環(huán)a中樣品被流動(dòng)相帶入色譜柱進(jìn)行分離。采用二維分離模式時(shí)首先對樣品進(jìn)行一維正相分離:流路選擇多位閥1號流路聯(lián)通,樣品經(jīng)手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b注入正相色譜柱進(jìn)行分離,廢液經(jīng)六通多位閥c的接口①排出,目標(biāo)成分經(jīng)六通多位閥c的接口②被收集于自動(dòng)樣品濃縮池自動(dòng)進(jìn)行正相溶劑去除,并以反相流動(dòng)相溶解目標(biāo)物;然后對目標(biāo)物進(jìn)行反相色譜二次分離:流路選擇多位閥3號流路聯(lián)通,樣品經(jīng)低壓計(jì)量泵及自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d組成的自動(dòng)進(jìn)樣裝置在反相色譜柱進(jìn)行分離,廢液經(jīng)六通多位閥c的接口⑤排出,目標(biāo)成分經(jīng)接口⑥進(jìn)行收集。采用一維正相分離模式時(shí)流路選擇多位閥1號流路聯(lián)通,樣品經(jīng)手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b注入正相色譜柱進(jìn)行分離,廢液經(jīng)六通多位閥c的接口①排出,目標(biāo)成分經(jīng)六通多位閥c的接口③進(jìn)行收集或經(jīng)六通多位閥c的接口②收集于自動(dòng)樣品濃縮池。采用一維反相分離模式時(shí),樣品被加注于自動(dòng)樣品濃縮池流路選擇多位閥3號流路聯(lián)通,樣品經(jīng)低壓計(jì)量泵及自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d組成的自動(dòng)進(jìn)樣裝置在第二維反相色譜柱進(jìn)行分離,廢液經(jīng)六通多位閥c的接口⑤排出,目標(biāo)成分經(jīng)接口⑥進(jìn)行收集。實(shí)施例2一維正相分離:待純化目標(biāo)物:15mg/mL咖啡因的二氯甲烷溶液。六通多位閥a與正相溶劑(甲醇10%:二氯甲烷90%)接通,流路選擇多位閥的1號流路接通,樣品經(jīng)六通多位閥b注入正相色譜柱(20*250mm高效硅膠柱)進(jìn)行分離,流速12mL/min;進(jìn)樣量2mL,廢液經(jīng)六通多位閥c的接口①排出,目標(biāo)成分經(jīng)接口③進(jìn)行收集,目標(biāo)收集區(qū)間:6.80-8.25min.實(shí)際分離情況如圖2所示:咖啡因中的微量雜質(zhì)被分離,一次進(jìn)樣可純化30mg樣品。操作由自行編制的控制軟件自動(dòng)執(zhí)行,手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b的接口③連接定量環(huán)b,在一維色譜上樣狀態(tài)時(shí),①,②聯(lián)通③,④聯(lián)通⑤,⑥聯(lián)通,從接口④手動(dòng)上樣,樣品被注入定量環(huán)b,進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)①,⑥聯(lián)通②,③聯(lián)通④,⑤聯(lián)通,定量環(huán)b中樣品被流動(dòng)相帶入色譜柱進(jìn)行分離;色譜流動(dòng)相的選擇通過六通多位閥a完成;流路選擇多位閥的多個(gè)不同流路用于不同色譜系統(tǒng)切換時(shí)溶劑過渡及置換。實(shí)施例3一維反相分離:待純化目標(biāo)物:5mg/mL辣椒素的甲醇溶液。六通多位閥a與55%乙腈接通,流路選擇多位閥3號流路接通,樣品放置于自動(dòng)樣品濃縮池中,樣品經(jīng)低壓計(jì)量泵及六通多位閥d組成的自動(dòng)進(jìn)樣裝置在第二維反相色譜柱(20*250mm高效C18柱)進(jìn)行分離,流速16mL/min;進(jìn)樣量8mL。廢液經(jīng)六通多位閥c的接口⑤排出,目標(biāo)成分經(jīng)接口⑥進(jìn)行收集,目標(biāo)收集區(qū)間:10.50-14.00min。操作由自行編制的控制軟件自動(dòng)執(zhí)行,在上樣狀態(tài)自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d①,②聯(lián)通③,④聯(lián)通⑤,⑥聯(lián)通,樣品經(jīng)低壓計(jì)量泵注入定量環(huán)a;在進(jìn)樣狀態(tài)自動(dòng)六通進(jìn)樣閥d①,⑥聯(lián)通②,③聯(lián)通④,⑤聯(lián)通,定量環(huán)a中樣品被流動(dòng)相帶入色譜柱進(jìn)行分離。實(shí)施例4二維分離:待純化目標(biāo)物:20mg/mL辣椒素的二氯甲烷溶液。第一維分離色譜柱20*250mm高效C18柱;第二維分離色譜柱20*250mm高效硅膠柱。(1)首先六通多位閥a與正相溶劑(甲醇15%:二氯甲烷85%)接通,流路選擇多位閥1號流路接通,樣品經(jīng)手動(dòng)六通進(jìn)樣閥b注入第一維正相色譜進(jìn)行分離,進(jìn)樣量8mL,流速12mL/min;廢液經(jīng)六通多位閥c的接口①排出,目標(biāo)成分經(jīng)接口③進(jìn)行收集,目標(biāo)收集區(qū)間:5.50-7.50min。操作由自行編制的控制軟件自動(dòng)執(zhí)行。(2)正相分離目標(biāo)成分進(jìn)入自動(dòng)樣品濃縮池去除正相溶劑后,以20mL55%乙腈溶解,等待進(jìn)行二維反相分離。(3)置換流動(dòng)相:依次以40mL異丙醇及40mL55%乙腈沖洗管路(流速10ml/min)。六通多位閥a與反相溶劑接通,流路選擇多位閥的3號流路接通,以180mL55%乙腈進(jìn)行柱平衡(流速16ml/min)。(4)通過自動(dòng)進(jìn)樣閥將自動(dòng)樣品濃縮池中20mL樣品分4次注入反相系統(tǒng)(每次5mL),進(jìn)行反相分離,流動(dòng)相55%乙腈,流速16mL/min;廢液經(jīng)六通多位閥c的接口⑤排出,目標(biāo)成分經(jīng)六通多位閥c的接口⑥進(jìn)行收集,目標(biāo)收集區(qū)間:10.50-14.00min。操作由自行編制的控制軟件自動(dòng)執(zhí)行。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出若干潤飾及改善,這些改進(jìn)及潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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