【应用】Flash和Prep液相色谱上样量选择的理论基础

简介

制备液相色谱上样量选择的理论基础

在液相色谱中，样品可以通过两种不同的方式上样：固体或液体。液体上样，是将样品溶解在溶剂中后，直接注入色谱柱上。固体上样，是将粗样品与载体材料（如硅胶）的固体均匀混合物放在色谱柱前面。

每种技术都有其需要考虑的特殊方面，下面将进行更详细的讨论。

液体上样

液体上样是一种将样品很好地溶解在洗脱初始溶剂中的方法，可用于 Flash 和 Prep 液相色谱应用中。推荐使用弱极性溶剂，因为强极性溶剂会降低分离度。

液体上样被认为是最简单、最快捷的方法，但可能会造成样品损失，需要考虑的因素如下：

• 化合物在初始溶剂中的溶解度:样品需要完全溶解，因为进样系统或色谱柱顶部的沉淀可能在系统中产生过大的压力，并最终导致样品流失。

• 溶解溶剂的极性：如果使用极性溶剂溶解样品，则它们可能会吸附在极性硅胶柱基质上，并对更多极性化合物（后来在硅胶材料上洗脱的化合物）的分离产生不利影响。

• 样品溶剂的体积:体积越大，样品从一开始就迁移到填料柱床中的风险就越高，从而导致谱带变宽、分离度降低。理想的样品体积不应超过色谱柱体积的10%。样品的保留率越高，可装载的体积就越大。

• 样品量：每根色谱柱都有规定的装载量。理想的样品量不应超过纯化柱的最大装载量。

在 Flash 液相色谱中，通常是在注射器的帮助下将液体样品手动直接注入到色谱柱顶部（如下图）。由于高背压，无法在 Prep 液相色谱柱上进行手动上样。

因此，它是通过专用的进样阀完成的，如图所示：

固体上样

固体上样是仅适用于 Flash 色谱分离应用的技术，用于只能在强溶剂中溶解的样品，或用于具有难以溶解的粘性或多杂质样品。该方法可以通过减少谱带展宽和随后的拖尾效应来改善分辨率。一般来讲，固体上样分离较慢，但与液体上样相比，分辨率更高。推荐的样品量不应超过色谱柱的最大载样量。

固体上样通常通过以下步骤完成：

• 将粗样品溶解在合适的极性溶剂中。

• 然后，将该混合物在超声浴中超声几分钟，以提高溶解度。

• 过滤混合物以除去尚未完全溶解的物质。

• 将硅胶以粗样品重量的5倍添加到上述混合物中。

• 溶剂通过旋转蒸发仪完全地减压蒸馏干。

• 最后，将粗样品和硅胶的混合物装入固体装样器中，然后将其安装在色谱柱的前面。连接溶剂洗脱流路。

• 待分离的组分不断地从固体装样器中洗脱到实际分离色谱柱中。

支撑材料在固体上样技术中起到至关重要的作用：吸收粗样品，使洗脱的化合物能更好地转移和分配。它还可以将样品固定在适当的位置。这对于具有挑战性的样品（如油性提取物）非常有利。

非键合的二氧化硅是最常用的吸附剂，但可能不是最佳的选择。通常，建议使用与色谱柱相同类型的硅胶作为支撑材料。这样可以避免不必要的化学相互作用或样品的不可逆吸附。一种有用的替代材料是 Celithe,由于其中性的化学特性，它不与任何物质发生相互作用。

结论

综上所述，液体上样和固体上样各有优劣、各有所长，可根据样品性质和试验目的来选择使用，差异化的操作来得到目标纯化合物。

表1：固体上样和液体上样的差异

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