制备色谱技术资料

有些搞分析色谱的朋友，对制备色谱这个名词比较陌生。其实，在化学化工医药等广泛采用的层析法以及薄层色谱就是最为典型的制备色谱。

下面对制备色谱与分析色谱不同之处，作一些比较。

(1)制备色谱的目的

制备色谱的目的，是以较低的成本从混合物中得到纯净物。制备色谱要争取少用填料，少用溶剂，尽可能多的拿到产品。而分析色谱的目的，是对样品进行定性或含量。因而，制备色谱的进样里比较大，柱子的分离负荷的加大。而为了保证组分完全分离，增加制备色谱的柱子直径和柱子长度也就是必然。

(2)样品的前处理：

因为色谱填料的价格相对来说，比较贵。由于不可逆吸附等原因，制备色谱柱子由于处理的样品多，寿命较短。在工艺的安排上，要尽量把色谱分离操作放到后面;在色谱柱之前，要加预柱以延长色谱填料的寿命。

(3)制备色谱柱的材质

以前因为条件限制，用玻璃柱子做层析。玻璃除了易碎外，当压力增大的时候，密封就是较大的问题。

有机玻璃的柱子在密封和抗压方面有优势，但是有机玻璃应对有机溶剂时，稳定性不是很好。

不锈钢柱子具有良好的耐腐蚀、抗压力性能，虽然价格稍微贵点，但越来越受欢迎。当然，玻璃和有机玻璃的有机玻璃柱子也能抗压力耐腐蚀，相对不锈钢柱子而言，它是半透明的，可以看到液体的运行状态，对有色的物质其特点就更为突出，但现在多数的化学物质往往是无色的。

(4)固定相的选择

硅胶、键合固定相(如C18)、离子交换树脂、聚酰胺、氧化铝、凝胶等都可以作为色谱柱的填料。

对于同一种固定相来说，粒径和孔径是最为重要的参数。粒径越小，价格越高。一般制备色谱，高精度的分离推荐的填料为10um,低精度的分离可以采用20-45um的填料。

(7)加样的方法

进样方式有多种，①注射器+螺口针头+定量管②注射器+高压旋转阀③通过主泵或辅泵进样④固体上样。方案①最省，实验室多采用;而工厂用泵进料为多。

(8) 泵的选用

根据流量、脉冲大小、能承受的最大压力、精度、是否需要梯度、售后服务等因素来选择泵。泵的价格可以从1-2千到10万，甚至几十万一台，价格差异很大。对于制备色谱，不建议选择耐压40MPa的泵，因为这种泵价格很高，采用这种类型的泵有所浪费。

(9)检测器的选用

一般的紫外检测器是分析型，最大允许流量为10mL/min。而制备池的型号有0-10ml/min，10ml-100ml/min，100ml-1000l/min等多个型号。

如果原有分析池，不想使用制备池，可以采用通过分流的办法可以解决的，虽然精度有少量下降。

如果是单波长或三波长紫外检测器价格十分便宜，而多波长的价格则比较贵。如有特殊需要，也可以配二极管阵列或者蒸发光散射仪器。

(10)线性色谱的放大

用分析柱子在同等色谱条件下(同样的固定相和流动相)测定保留时间后，按照单一组分的线流速(不是体积流速)一定，通过计算可以知道组分的大致保留时间区域。

为了避免浪费样品和溶剂，一般先采用低浓度进样以试探色谱条件。

(11)产品的收集

手工馏分收集费时费力，尤其是半制备色谱，建议采用自动馏分收集器。

(12)浓度超载和体积加载

在制备色谱中，因为没有必要达到分析色谱那样的分离度，可以在一定范围内加大进样浓度和进样体积。一般优先考虑接近饱和浓度的浓度进样。

(13)静态轴向压缩柱或动态轴向压缩柱

当色谱谱柱直径大于5cm的时候，建议采用轴向压缩柱。国产的轴向压缩柱价格较低，也能满足生产的需要，建议采用。

(14)柱接头或柱转换技术

通过接头或者阀门，实现柱子的简单延长或者多台泵的串连，或者比较方便地实现对其中一个(或几个)组分的精制，或者多维色谱。

(15)边缘切割、中心切割、多次切割

制备色谱不需要象分析色谱那样，峰型要非常好。因此，可以通过边缘切割、中心切割、多次切割等手段拿到需要的产品。

(16)模拟移动床色谱技术

模拟移动床在减少溶剂消耗、减少溶剂回收量、提高填料利用率等方面的优势，已经得到了认同。二组分甚至三组分分离采用模拟移动床分离，是以后的发展趋势。如手性拆分可以采用模拟移动床是众所周知。对于多组分分离，低压条件下的模拟移动床已经有100-200台在国内运行。而高压的多组分分离，国内也有不少成套设备。

(5)装柱方法的选择

一般来说，采用湿法装填的效果较好。所谓“敲击-装填”技术只适合于粒径大于25um的固定相。一般推荐由专业的色谱商代为湿法装填，以保证分离效果。在柱子填完后，应有柱效的测量，对柱效低的柱子应该重填。

(6)流动相的选择

一般来说，制备色谱的溶剂要回收。①尽量不采用高毒性溶剂(如乙腈)，而采用乙醇、甲醇。

②对多元溶剂要尽可能的少用。比如说乙醇、水、乙腈三元溶液，回收会变得复杂而困难。

③尽量不要加入盐等不挥发组分，比如说，一般用氨水而不用氢氧化钠。用醋酸而不用盐酸。④在制备中，为了降低成本，往往用分析纯溶剂，甚至是医药纯和工业纯。在使用医药纯和工业纯，往往要用硅胶柱对溶剂过滤下，以减少热敏反应以及降低溶剂对泵和昂贵填料的影响。

值得注意的是，系统中要采用溶剂过滤头或在线过滤器，过一段时间，要记得清洗。