瓦里安系列10瓦里安制备色谱系统概述

分析柱
产品名 填料
柱尺寸 Part No. 流动相:
Varian Dynamax Microsorb 100-5 C18 5um 250*4.6mm(柱长*内径) R0080200C5 甲醇/水=70/30
制备柱
Varian Dynamax Microsorb 100-5 C18 5um 250*21.4mm(柱长*内径) R0080220C5 甲醇/水=70/30
制备色谱中的重要问题
产品的纯度 处理量
(每单位时间所纯化的样品量) 回收率 生产时间 方法开发与放大
纯化成本wenku.baidu.com
制备色谱分离参数之间的关系
上样量 ▪色谱柱规格 ▪填料性质 ▪样品性质
分离度
速度
上样量
制备色谱方法开发
分析HPLC
传统的开发方法
传统制备色谱
颗粒 长度 柱直径 流速 操作时间 消耗溶剂
需要方法开发
10 µ 25 cm 4.6 mm 1 ml / min 20 min 20 ml
40 - 150 µ 65 cm
25 mm 20 ml / min
210 min 4200 ml
高通量放大－样品相对简单，对产量要求高
41.4 mm
x
overloaded
4.6 mm
x
overloaded
制备色谱技术
❖ 制备色谱的目的是收集更多的 被纯化的产品，而不是用于分 析化合物的组分含量，产量从 几毫克到几公斤
❖ 制备色谱技术是得到高纯物的 最好的分离方法之一
制备色谱规模划分
mg-g级
小量制备， 色谱柱直径10-50mm
g-100g级 中试规模制备 色谱柱直径41-150mm
生产规模制备 色谱柱直径100-600mm
➢线性放大是制备色谱最快速高效的方法开发过程
合理简单的放大方法
➢线性放大的3个步骤
Step 1
在小直径的分析柱上，进行方法优化，寻找最佳 分离条件
线性增加系统中所有可放大的参数，但不要改变 Step 2 任何“不可变”参数
Step 3 进行制备分离
从分析到制备放大应用实例
➢ 仪器设备
VARIAN SD-1溶剂传输系统（二元梯度） 200 ML/MIN 泵头 ProStar 320 UV/VIS 检测器
应用范围:
中试规模制备 生产规模制备
制备液相色谱系统
•输液泵系统 •检测器系统 •进样系统 •组分收集系统
同时满足分析与制备的系统 线性放大方式1（流量变化的解决方案）
分析柱: 5 um 250*4.6mm 流速: 1 ml/min
线性放大 系数: 21.6
制备柱: 5 um 250*21.4mm 流速: 21.6 ml/min
线性放大结果....
结论：制备分离结果与分析完全一致，极大简化了 制备放大的过程，制备结果更准确
线性放大结果....
4.6 mm x 25 cm 0.65 ml/min 20 µl injected
水平进行方法开发, * 简单的数学放大，有预见性
应用范围:
R&D 小量制备
高通量放大
主要特征:
“ 样品过载型” 分离, * 较大的价格敏感性 – 产品成本 * 较少强调分离效率，更强调选择性 * 主要以过程控制和文件证据的提供
为 出发点 * 需要方法开发和放大实验 * 重点在于填料的大小和色谱柱的
过载量
➢ 一、经验型放大 ➢ 二、完全线性放大
从分析到制备放大应用实例 —经验型放大
分析柱 5um 4.6mm*100mm 流速：1.0 ml/min
制备柱 12um 50mm*200mm 流速：80ml/min
结论：根据经验进行制备放大, 制备结果无法预测,
耗费时间、溶剂，增加成本，使制备过程复杂化
从分析到制备放大应用实例 — 线性放大
4.6 mm
x
线性放大模式
➢范例：poly-L-lysine 分析和制备分离结果
1. 分析液相分离 (4 x250 mm 色谱柱) 2. 制备液相分离 (50 x250 mm 色谱柱)
•方法可预测性 •产率可预测性 •时间可预测性 •成本可预测性
线性放大－－样品复杂，对产量要求不高
线性放大因子（linear scale-up factor）即为
不可变参数
填料种类 样品浓度 梯度方式 温度 柱长度 柱背压 操作时间 回收率 收集样品的纯度
为什么要进行线性放大？
只需开发一次方法（分析柱上的分离方法）
该方法可直接线性放大到任何尺寸直径的制备柱上
➢
大大减少方法开发过程的时间和成本
减少样品的损失（有时制备时的样品是非常珍贵的）
➢
获得最多的被纯化样品
线性放大系 数: 1000
147 mm x 25 cm 675 ml/min 20 ml injected
结论：即使放大1000倍，制备分离效果与分析柱分 离效果完全一致，既保证了高效分离制备同时又简 化制备过程方法开发，极大地降低成本。
Varian 制备色谱放大方式
线性放大
主要特征:
大规模的 “分析型”分离, * 较小的价格敏感性 – 设备和产品成本 * 对分辨率要求高, * 以数据分析和处理为出发点 * 快速、直接的放大，基本不需要在制备
分析色谱柱和制备色谱柱截面积之比
线性放大因子： (41.4 mm/2)2 / (4.6 mm/2)2 = 81
–π π r2prep / r2analytical = r2prep / r2analytical
4.6 mm
41.4 mm
线形放大过程中的可变与不可变参数
可变参数
•流速 •样品进样体积 •样品管尺寸 •样品收集体积 •检测器流动池尺寸 •管路内径 •死体积 •溶剂消耗 •样品处理量
100g-kg级
制备液相色谱技术应用领域
有机合成实验室 ( Prep LC/HPLC)
恒容系统/硅胶 (正相色谱)
肽类纯化
梯度系统（HPG or LPG） – TFA/ACN/C18
制药工业
梯度系统（HPG or LPG）– C18/IEX
天然产物纯化
梯度系统（HPG or LPG） –BUFFER/ACN/C18
美国瓦里安公司
制 备 色 谱 系 统 概 述
制备液相的重要作用
临床前/临床试验 g
化学合成/结构鉴定/ 活性测试mg
产品量Kg
瓦里安液相色谱系统
具有30年生产从分析、少量制备到生产规模制备液相经验的 专业公司，在全球范围内已安装400多套大型制备色谱系统
分析液相色谱
工业规模制备色谱
半制备液相色谱 中试规模制备色谱