專(zhuān)利名稱(chēng)：一種二維液相色譜聯(lián)用的真空輔助溶劑蒸發(fā)接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二維液相色譜，具體地說(shuō)是一種真空輔助溶劑蒸發(fā)接口 。 該接口主要用于正相液相色譜與反相液相色譜的聯(lián)用，既實(shí)現(xiàn)了兩維流動(dòng) 相的轉(zhuǎn)換，又降低了第二維的進(jìn)樣體積，增加了樣品的濃度，提高了檢測(cè) 靈敏度。使用該真空輔助溶劑蒸發(fā)接口的二維液相色譜系統(tǒng)適合不揮發(fā)或 高沸點(diǎn)化合物的分離分析。
背景技術(shù)：
受儀器自身耐壓以及色譜柱尺度的限制，液相色譜一維分離的峰容量 無(wú)法再獲得大幅度的提高。采用一維液相色譜分離復(fù)雜混合樣品的時(shí)候，由 于峰容量和選擇性的限制，無(wú)法獲得令人滿(mǎn)意的分離結(jié)果。鑒于此，發(fā)展二
維甚至多維色譜系統(tǒng)來(lái)分離復(fù)雜樣品的理念受到研究工作者的廣泛認(rèn)同， 并且出現(xiàn)了商品化的儀器。
正相色譜與反相色譜的分離機(jī)理有較大的差異，前者的族分離能力強(qiáng)， 而后者結(jié)構(gòu)分離能力強(qiáng)。從原理上講，將正相色譜與反相色譜聯(lián)用是高選 擇性和高分離能力有機(jī)結(jié)合，最適合分離復(fù)雜混合物。然而，正相色譜與 反相色譜聯(lián)用中要發(fā)揮各自最大的分離效能，必須解決如下幾個(gè)問(wèn)題
1) 兩維流動(dòng)相的兼容性。在二維色譜實(shí)際應(yīng)用時(shí)，流動(dòng)相的兼容性是 一個(gè)很重要的影響因素。當(dāng)正相色譜與反相色譜聯(lián)用時(shí)，正相流動(dòng)相與反 相流動(dòng)相不能互溶。另外，正相流動(dòng)相中的極性溶劑如氯仿在第二維色譜 分離中是強(qiáng)的洗脫溶劑，使第一維流出的餾分在第二維柱頭上出現(xiàn)嚴(yán)重的 譜帶展寬，導(dǎo)致色譜峰嚴(yán)重展寬。因此，必須設(shè)計(jì)聯(lián)用接口實(shí)現(xiàn)兩維流動(dòng) 相的轉(zhuǎn)換，同時(shí)又能保證兩維分離效率沒(méi)有大的損失；
2) 第一維切割的餾分體積與第二維色譜柱最大可耐受進(jìn)樣體積間的矛 盾。目前在多維液相色譜聯(lián)用中，第一維多采用微柱或者毛細(xì)管色譜柱， 而第二維采用常規(guī)色譜柱，以保證第一維切割餾分體積不大于第二維的最 大允許進(jìn)樣體積。而當(dāng)兩維采用相似內(nèi)徑的色譜柱時(shí)，切割到第二維的樣 品體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二維柱子的最大允許進(jìn)樣體積；同時(shí)，大量不互溶的流 動(dòng)相或者粘度差別大的流動(dòng)相進(jìn)入第二維色譜柱時(shí)，會(huì)影響第二維的分離 效能(柱效嚴(yán)重下降)，并產(chǎn)生峰形畸變、譜帶展寬和在檢測(cè)器上出現(xiàn)基 線(xiàn)大幅度跳躍波動(dòng)的現(xiàn)象。
3)第二維分析速度對(duì)二維聯(lián)用總體的分離速度的限制。填充柱由于通 透性低、柱壓降高等原因，只能采用相對(duì)較低的線(xiàn)速度進(jìn)行分離，同時(shí)樣 品組分在填充柱上的分配平衡速度較慢，這些因素都限制了第二維色譜的 分離速度。為提高第二維的色譜分離速度， 一般采用短填充柱(如3-5cm)和快速梯度洗脫條件，或者用整體柱(5cm左右)在高線(xiàn)速度條件下進(jìn)行 第二維分離。但采用這兩種分離方式，往往以犧牲第二維柱效來(lái)緩解兩維 分離速度的矛盾。
Wise等人在1982年建立了正相色譜(NH2 column)與反相色譜(ODS column)聯(lián)用模式分離油品中的多環(huán)芳烴類(lèi)化合物。為解決正相與反相聯(lián) 用中流動(dòng)相不相溶的問(wèn)題，該文獻(xiàn)建立了捕集柱濃縮一溶劑轉(zhuǎn)換接口 。聯(lián)用 裝置比較復(fù)雜，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且溶劑蒸發(fā)速度慢，第一維必須采用停 流以實(shí)現(xiàn)溶劑轉(zhuǎn)換，延長(zhǎng)了分析時(shí)間。另外捕集柱在洗脫時(shí)也有明顯的譜帶 展寬，影響第二維色譜柱的分離效能。
Murahashi和Haefliger都采用可混溶流動(dòng)相進(jìn)行二維液相色譜分離。由 于在第一維采用高濃度的乙腈作流動(dòng)相，乙腈濃度高于第二維的洗脫溶劑， 因此第一維組分不能在第二維柱頭濃縮。為解決該問(wèn)題，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中都采 用大量的純水對(duì)第一維洗脫液進(jìn)行稀釋。但是采用第一維柱后稀釋的方法 也存在弊端當(dāng)?shù)谝痪S采用梯度洗脫時(shí)，二維分離的重現(xiàn)性較差。由于第一 維洗脫液用大量的純水稀釋?zhuān)♂尯蟮臉悠方M分直接進(jìn)入第二維柱頭，使 第二維的柱壓降增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一 種二維液相色譜聯(lián)用的真空輔助溶劑蒸 發(fā)接口 ；通過(guò)此接口可以將從第一維色譜柱流出的餾分在進(jìn)入第二維之 前，除去大部分溶劑而保留溶質(zhì)，然后用第二維的流動(dòng)相溶解溶質(zhì)并進(jìn)入 第二維色譜柱，形成很窄的進(jìn)樣譜帶和很小的有效進(jìn)樣體積。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種二維液相色譜聯(lián)用的真空輔助溶劑蒸發(fā)接口 ，用于二維相液相 色譜聯(lián)用，由六通閥、餾分收集-蒸發(fā)定量管(簡(jiǎn)稱(chēng)定量管)、加熱器和真空 泵組成；
所述餾分收集-蒸發(fā)定量管的兩端分別與六通閥上的閥位②和⑤相連， 六通閥上的閥位③與第一維液相色譜的分離柱出口相連，六通閥上的閥位 ⑥與第二維液相色譜的分離柱入口相連，六通闊上的閥位①與平衡泵或第 二維液相色譜的輸液泵相連，六通閥上的閥位④與真空泵相連，餾分收集-蒸發(fā)定量管放置于加熱器的加熱區(qū)。
所述餾分收集-蒸發(fā)定量管是采用不銹鋼或彈性石英毛細(xì)管材料制成； 但最好采用不銹鋼材料，以傳導(dǎo)提供溶劑蒸發(fā)所需要的熱能。
所述六通閥可放置于加熱器的加熱區(qū)。所述加熱器為恒溫水浴、纏繞 在定量管上的加熱絲或?qū)⒍抗芎烷y體一起加熱的加熱塊。
所述第一維液相色譜使用的流動(dòng)相為沸點(diǎn)40-10(TC的輕溶劑。
在六通閥上連接有1只餾分收集-蒸發(fā)定量管，用于接收從第一維液相 色譜流出的餾分，并且在定量管內(nèi)實(shí)現(xiàn)餾分溶劑蒸發(fā)的條件。六通閥上的 孔和通道作為液體和蒸汽的流通通道。加熱器輸出的恒溫為定量管提供蒸發(fā)第一維餾分的溶劑所需的熱量和溫度；溶劑揮發(fā)速度可以通過(guò)調(diào)整溫度、 定量管內(nèi)徑、抽真空管路內(nèi)徑和真空系統(tǒng)的真空度而改變。真空泵為六通 閥上的定量管提供蒸發(fā)第一維餾分所需的真空度。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
通過(guò)該接口 ，可以將從第一維色譜柱流出的餾分在進(jìn)入第二維之前， 在接口內(nèi)除去大部分溶劑而保留溶質(zhì)，然后用第二維的流動(dòng)相溶解溶質(zhì)并 進(jìn)入第二維色譜柱，形成很窄的進(jìn)樣譜帶和很小的有效進(jìn)樣體積。該接口 解決了兩維流動(dòng)相的轉(zhuǎn)換，降低了第二維的進(jìn)樣體積，增加了樣品的濃度， 提高了檢測(cè)靈敏度。二維液相色譜系統(tǒng)中使用所發(fā)明的真空輔助溶劑蒸發(fā) 接口，適合分離分析不揮發(fā)或高沸點(diǎn)化合物。


圖1為本發(fā)明的一種真空輔助溶劑蒸發(fā)接口原理圖。
圖2為本發(fā)明真空輔助溶劑蒸發(fā)接口的二維液相系統(tǒng)連接示意圖。
以上圖中1:泵A; 2:第一維液相色譜柱；3:第一維檢測(cè)器；100: 六通閥；101:收集-蒸發(fā)定量管；200:加熱器；300:真空泵；4:泵B; 5: 第二維液相色譜柱；6:第二維檢測(cè)器；7:泵C; 8:連接毛細(xì)管。
圖3為采用實(shí)施例1分析多環(huán)芳烴、卡馬西平等標(biāo)準(zhǔn)樣品的第一維分 離譜圖(A)和二維聯(lián)用第二維反相色譜分離譜圖；峰(1)苯巴比妥，(2) 卡馬西平，(3)歐前胡素，(4)異歐前胡素，(5)萘，(6)聯(lián)苯，(7)芴， (8)菲，(9)蒽，(10)熒蒽，(11)芘，(12)苯并(ghi)北。
圖4為采用實(shí)施例2分析當(dāng)歸正己烷(90%正己烷/5%二氯甲烷/5%異 丙醇)超聲提取液的一維正相(A)和一維反相(B)色譜分離譜圖。
圖5為圖4A中的1 10組分二維聯(lián)用第二維反相色譜分離譜圖。
具體實(shí)施例方式
真空輔助溶劑蒸發(fā)接口的二維液相系統(tǒng)，見(jiàn)圖1和圖2所示。當(dāng)六通 閥ioo (簡(jiǎn)稱(chēng)閥n)處于圖2中的Sl位置時(shí)， 一維洗脫產(chǎn)物由輸液泵A 1 推動(dòng)經(jīng)過(guò)第一維液相色譜柱2和第一維檢測(cè)器3被儲(chǔ)存在閥II的收集-蒸發(fā) 定量管101中。在樣品儲(chǔ)存過(guò)程中，定量管通過(guò)加熱器200恒溫，與此同 時(shí)在廢液出口通過(guò)真空泵300抽真空使溶劑蒸發(fā)，而樣品保留在定量管中。 此時(shí)泵B 4的流動(dòng)相經(jīng)第二維液相色譜柱5進(jìn)入第二維檢測(cè)器6。當(dāng)處于 S2位置時(shí)，第一維洗脫液流到廢液口，與此同時(shí)，泵B4流動(dòng)相將定量管 中捕集的一維組分洗脫，然后進(jìn)入第二維液相色譜柱5進(jìn)行分離檢測(cè)。當(dāng) 處于S3位置時(shí)，通過(guò)閥III的切換，泵C7中的第一維溶劑(如正己烷)置 換定量管中上次脫附時(shí)的第二維流動(dòng)相，而泵B 4中的第二維流動(dòng)相經(jīng)閥 III上的(D和(l)位的連接毛細(xì)管8流入第二維液相色譜柱5，然后進(jìn)入第二維 檢測(cè)器6。
實(shí)施例l實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，用高壓液相色譜泵作為第一維輸液泵，第一只 六通閥I作為第一維液相色譜進(jìn)樣閥，第一維色譜柱用氰基固定相柱，柱
尺寸為(250mmx4.6mmi.d. ， 5,)用紫外-可見(jiàn)光吸收光度(UV-Vis) 檢測(cè)器作為第一維色譜的檢測(cè)器。用另一只六通閥IOO作為接口閥，其上 連接的蒸發(fā)定量管為120mmx l.Ommi.d.的不銹鋼管，采用恒溫水浴實(shí)現(xiàn) 對(duì)蒸發(fā)定量管的恒溫，用一臺(tái)旋片真空泵(極限真空SlPa,抽速2L/s)對(duì) 蒸發(fā)定量管抽真空。用一臺(tái)高效液相色譜儀配UV-Vis檢測(cè)器，作為第二維 液相色譜系統(tǒng)。用十通閥(III)作為第二維色譜的切換閥。第二維液相色 譜柱為C,8分離柱(250mmx4.6mmi.d. , 5 pm)。采用該裝置分析多環(huán) 芳烴、卡馬西平等標(biāo)準(zhǔn)樣品。第一維正相色譜譜圖見(jiàn)圖3A，分析條件為 流動(dòng)相，90%正己烷/5%二氯甲烷/5°/。正丙醇；流量0.40mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng) 254 nm;進(jìn)樣量20pL。接口水浴溫度為62。C，經(jīng)過(guò)接口后進(jìn)入第二維液 相色譜，譜圖為3B，分析條件為流動(dòng)相，A， 5%甲醇；B，甲醇；梯度 洗脫程序，0 6 min， 80%B線(xiàn)性升至86%B; 6 ~ 14 min， 86%B; 14 20 min, 線(xiàn)性升至100%B; 20 32min， 100%B; 32 34min，線(xiàn)性降至80%B;流 量0.8mL/min。檢測(cè)波長(zhǎng)254nm。結(jié)果表明幾種標(biāo)準(zhǔn)樣品的絕對(duì)回收率幾 乎與樣品的沸點(diǎn)成正比，低沸點(diǎn)組分在真空蒸發(fā)過(guò)程中損失較大，如萘、 聯(lián)苯在真空蒸發(fā)二維分離過(guò)程中幾乎全部丟失，而蒽由于熱穩(wěn)定性差，在 蒸發(fā)過(guò)程中轉(zhuǎn)換成菲；芴的絕對(duì)回收率為30.0%,而其它樣品的絕對(duì)回收率 都在60.0%以上，重現(xiàn)性為0.51% 4.84% (n=5)。 實(shí)施例2
實(shí)驗(yàn)裝置及方法同實(shí)施例1，對(duì)當(dāng)歸正己垸(90%正己烷/5%二氯甲烷 /5%異丙醇)超聲提取液進(jìn)行分析。第一維正相色譜譜圖見(jiàn)圖4A，分析條 件為色譜柱，氰基柱(150mmx2.0mmi.d. ， 5 pm);流動(dòng)相，90%正己 烷/5%二氯甲烷/5°/。正丙醇；流量0.18mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)254nm ;進(jìn)樣量 20pL。反相直接進(jìn)樣譜圖為4B,分析條件為流動(dòng)相，A， 5%甲醇；B， 甲醇；梯度洗脫程序，0 40min， 40%B線(xiàn)性升至100%B; 40 50min， 100%B; 50 55 min，線(xiàn)性降至40%B;流量0.8 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm; 進(jìn)樣量20pL。將第一維分離組分切割成10部分，分別經(jīng)過(guò)接口后進(jìn)入第 二維分離，譜圖見(jiàn)圖5，水浴溫度為57。C，第二維反相分析條件與反相直 接進(jìn)樣時(shí)相同。
權(quán)利要求
1. 一種二維液相色譜聯(lián)用的真空輔助溶劑蒸發(fā)接口，用于二維相液相色譜聯(lián)用，其特征在于包括六通閥(100)、餾分收集-蒸發(fā)定量管(101)、加熱器(200)和真空泵(300)；所述餾分收集-蒸發(fā)定量管(101)的兩端分別與六通閥(100)上的閥位②和⑤相連，六通閥(100)上的閥位③與第一維液相色譜的分離柱出口相連，六通閥(100)上的閥位⑥與第二維液相色譜的分離柱入口相連，六通閥(100)上的閥位①與平衡泵或第二維液相色譜的輸液泵相連，六通閥(100)上的閥位④與真空泵(300)相連，餾分收集-蒸發(fā)定量管(101)放置于加熱器(200)的加熱區(qū)。
2. 按照權(quán)利要求l所述真空輔助溶劑蒸發(fā)接口，其特征在于所述餾 分收集-蒸發(fā)定量管(101)是采用不銹鋼或彈性石英毛細(xì)管材料制成；但最 好采用不銹鋼材料，以傳導(dǎo)提供溶劑蒸發(fā)所需要的熱能。
3. 按照權(quán)利要求l所述真空輔助溶劑蒸發(fā)接口，其特征在于所述六通閥放置于加熱器(200)的加熱區(qū)。
4. 按照權(quán)利要求l所述真空輔助溶劑蒸發(fā)接口，其特征在于所述加熱器為恒溫水浴、纏繞在定量管上的加熱絲或?qū)⒍抗芎烷y體一起加熱的加熱塊。
5. 按照權(quán)利要求l所述真空輔助溶劑蒸發(fā)接口，其特征在于所述第一維液相色譜使用的流動(dòng)相為沸點(diǎn)40-100°C的輕溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及二維液相色譜，具體地說(shuō)是一種二維液相色譜聯(lián)用的真空輔助溶劑蒸發(fā)接口，作為餾分切換或柱切換的接口，主要應(yīng)用于二維液相色譜中，包括六通閥、餾分收集-蒸發(fā)定量管、加熱器和真空泵；該接口解決了兩維流動(dòng)相的轉(zhuǎn)換，降低了第二維的進(jìn)樣體積，增加了樣品的濃度，提高了檢測(cè)靈敏度。二維液相色譜系統(tǒng)中使用所發(fā)明的真空輔助溶劑蒸發(fā)接口，適合分離分析不揮發(fā)或高沸點(diǎn)化合物。
文檔編號(hào)G01N30/00GK101545889SQ200810010798
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者坤 丁, 關(guān)亞風(fēng), 媛 徐, 華 王 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所