高速逆流色谱技术应用现状

高速逆流色谱技术应用现状

Application actuality of high-speed countercurrent chromatography

(HSCCC)

刘迪1陈雪峰1宋晓宇2

LIU Di1CHEN Xue-feng1SONG Xiao-yu2

(1.陕西科技大学生命科学与工程学院,陕西咸阳712081；2.陕西海升果业发展

股份有限公司,陕西咸阳713300)

(1.Department of Life Science and Engineering,Shaanxi University of Science and Technology,Shaanxi,Xianyang712081,China；2.Shaanxi Haisheng Fresh Juice Co.Ltd,Shaanxi,Xianyang713300，China)

摘要：综述了高速逆流色谱技术(HSCCC)原理及特点，溶剂体系的选择，影响分离效果的因素，与之相联的检测技术及其应用现状。

关键词：高速逆流色谱(HSCCC)；溶剂体系；分离；检测；应用

Abstract:This paper reviews the principle,characteristic,choice of two-phase solvent systems,factors of effecting separetion impact,checking and measuring technology coupled with HSCCC forhigh-speed countercurrent chromatography(HSCCC)。The application of HSCCC is also introduced.At last，this article discusses the expectation of HSCCC.

Keywords:High-speed countercurrent chromatography(HSCCC)；Two-phase solvent systems；Separation；Checking and measuring；Application 在互不相溶的溶剂中溶质可以有不同的分配系数，根据此原理，产生了逆流色谱技术。逆流色谱从产生至今，经过不断的发展与完善，逆流色谱技术和设备都已趋近于成熟。至今，已出现了高速逆流色谱技术(high-speed countercurrent chromatography，HSCCC)，它是逆流色谱技术经历了近60年发展的结果。高速逆流色谱技术(HSCCC)最早的研制应用者是美国国立卫生院Ito博士[1]，最初它是用来进行制备分离的。近几年，人们对健康的认识越来越深刻，更多的人追求天然绿色的健康理念，故HSCCC作为一种对提取物污染小的制备技术，它的应用越来越受到了人们的关注。目前，HSCCC已从制备型发展到了分析型，甚至是微量分析型，应用范围也十分广泛[2]。高速逆流色谱技术在我国的应用较早，技术水平在国际领域也处于领先地位。目前，我国是世界上为数不多的高速逆流色谱仪生产国之一。我国的深圳同田生化技术有限公司是全球第一家多分离柱高速逆流色谱仪专业生产企业。公司拥有自主知识产权的高速逆流色谱专利技术，现已研制并生产出TBE系列分析型，半制备型TBE-300、300A，制备型TBE-1000高速逆流色谱仪设备。

本文就高速逆流色谱技术的原理及特点、溶剂体系的选择、影响提取效果的因素、与之相联的检测技术以及其应用现状，做简单的综述。

1原理及特点

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基金项目：广东佛山市科技局攻关项目（03080011），陕西科技大学B类科研创新团队资助。

作者简介：刘迪(1980-)，女，陕西科技大学生命科学与工程学院在读研究生。

E-mail:didi19801210@

收稿日期：2005-12-21

1.1原理

流体动力学中有一种特殊的动力学平衡现象，即单向流体动力学平衡现象。HSCCC就是利用了这种现象来实现高速分离的。在这样的动力平衡体系中，两种互不混溶的溶剂相在转动螺旋管中单向地分布。高速逆流色谱仪工作时，色谱仪中的螺旋管做行星运动，由于重力及螺旋管力的作用，固定相移向螺旋管的入端，使得固定相得以保留，同时两相溶剂在螺旋管中得以混合。由于不同溶质在两相中的分配系数不同，溶质在两相溶剂中进行分配平衡，从而使不同成分得以分离。

1.2特点

高速逆流色谱技术的特点有以下几点：(1)操作简单易行：传统的制备方法，如重结晶、柱层析和高效液相色谱(制备型)，操作周期长且步骤繁琐。HSCCC无需对样品进行复杂的处理，出峰可以在线检测，且可以和灵敏度高的检测技术联用，方便快捷准确。(2)应用范围很广：HSCCC中使用的两相溶剂体系组成可以是任意的，故可以适用于各种化合物的分离。(3)无需固体载体：由于不使用固体载体所以不会出现吸附、污染、峰形拖尾以及样品损失等现象。因此HSCCC 在经过多次重复分离均可以实现较好的重现性以及得到较高的回收率。(4)产品纯度高：选择正确的溶剂体系，可以将样品分离后得到高于90%纯度的产品。(5)适用于制备型分离。

2溶剂体系的选择

欲用HSCCC进行成功的分离，选择适宜的溶剂系统非常重要。不同的溶剂系统，具有不同的上、下相之比，其粘度、极性、密度等性质相差甚远，对相同的成分具有不同的溶解、分配能力，形成分配系数的差异，对分离效果产生不同的影响。目前，溶剂体系的选择还没有一套完整的理论依据。

一般来讲，选择的条件为[3]：(1)溶剂可分层；(2)不造成样品的分解或变性；(3)固定相能实现足够高的保留值：一般要求固定相的保留值大于50%(体积比)；(4)样品在溶剂系统中有合适的分配系数值：被分离物质的分配系数(K)

范围要在0.5～2(K=C

u /C

L

,C

u

是上相中溶质浓度，C

L

是下相中溶质浓度)，测量K

值可以用浓度测定法和色谱法(TLC或HPLC)；(5)溶剂易挥发除去。

对于未知组成的样品，一般根据经验来选择溶剂体系。通常是先选用氯仿/甲醇/水(2：1：1，体积比，下同)或正己烷/乙酸乙酯/甲醇/水(1∶1∶1∶1)溶剂体系进行尝试，然后再进行适当的改变。溶剂体系选择后，通常以平衡两相中的上相为固定相，下相为流动相。另外，两相中的酸碱性不同，会对溶液中酸碱性较敏感的化学成分的分离造成影响。近年来，溶剂体系的选择已经发展到用超

临界CO

2(SF CO

2

)以及制冷剂R134a(1,1,1,2-四氟乙烯)作流动相[4]。

3影响因素

高速逆流色谱仪的转速、流动相流速、进样体积是影响提取效果的主要因素。通常情况下：(1)转速越高，越易产生乳化现象；(2)流动相流速越大，固定相流失加重；(3)进样量太大，峰间距变窄，峰形变宽。在选定了溶剂体系后，有时需要对三个仪器运行参数(转速，流动相流速，进样体积)进行正交试验，以确定最佳分离条件。

4与高速逆流色谱技术相联的检测技术

目前，可见光检测﹑紫外光检测技术在HSCCC中应用较多。但有时由于组分