您好, 歡迎來到化工儀器網
9
從混沌中提取精華：制備純化的影響因素
制備液相是一種廣泛應用于各種領域的高精度分離技術，它可以對混合物進行有效的分離、收集和純化。本文將重點介紹分離純化的影響因素，從混沌中提取精華，為分離純化實驗提供更加精確和可靠的支持。
制備液相色譜研究要點
要使混合物得到分離，為了判斷待分離物質在色譜過程中的分離情況，常用分離度作為色譜柱的總分離效能指標。分離度又常稱為分辨率，用R表示，定義為相鄰兩色譜峰保留時間之差的2倍與色譜峰峰寬之和的比值。
計算公式：
對待分離物的分離度還可以表示成如下的關系式：
式中a為分離因子；N是塔板數代表柱效；k是容量因子，可以反映出流出峰的出峰時間，又常被稱為保留因子。R值越大，兩個峰就分的越開。
分離因子：表示相鄰峰之間的分離程度，即一對相鄰峰的保留時間比值。分離因子越大，表示兩個峰之間的分離效果越好，相反，分離因子越小，表示兩個峰之間的分離效果越差。
柱效：指柱本身的分離能力，柱效越高，說明色譜柱能夠有效地將兩個或多個組分分離開。例如，在短柱上可能無法分離的化合物，在長柱上可能可以得到很好的分離。因此，柱效對色譜分離效果的影響非常顯著。
容量因子：是化合物在選擇性固定相（如色譜柱）與流動相之間分配的程度，即一對組分的相對保留時間。容量因子的大小決定了物質在柱中存留的時間和分離程度。容量因子越大，分離效果越好，使差異更大的物質能更好地分離。容量因子的大小還受到流動相極性、溫度、pH值等因素的影響。因此，分離因子、柱效和容量因子這三個因素對色譜分離效果的影響都非常顯著，它們共同影響色譜分離的準確性和靈敏度。
接下來我們嘗試調節這三個因素，來達到最佳的色譜分離效果。
分離因子a
如何提高分離因子呢？在確保樣品性質不變的情況下，主要有以下兩個方面需要考慮：
01 固定相的選擇
通常情況下，固定相材料應該與樣品成分相互作用，以實現有效的分離。對于一般的疏水性樣品我們可以選擇反相色譜固定相，親水性樣品可以選擇正相色譜固定相，生物大分子可選離子交換色譜固定相，碳水化合物可用疏水作用色譜固定相，無機離子最好使用離子色譜固定相，合成聚合物最好采用凝膠色譜固定相。
02 流動相的選擇
流動相的選擇首先根據固定相的類型進行選擇，在正相色譜中，通常正己烷與異丙醇的混合物是最基本的溶劑系統，調節二者的比例可以改變溶劑系統的極性。如果基本溶劑系統不能滿足分離的需要，則可以在基本溶劑系統中再添加其他溶劑，如甲基叔丁基醚、二氯甲烷、乙腈中的一種，或是它們的混合物等，以改變它們的選擇性。如果是反相色譜則應該使用水+有機溶劑的系統，常用的有機溶劑是甲醇、乙腈以及四氫呋喃，調節它們與水之間的比例可以改變溶劑的極性。
柱效N
在制備液相中，除了盡量讓兩個色譜峰之間具有更大距離外，還需盡量避免峰寬過度分布過寬，以保障柱效。影響柱效的主要因素包括以下幾個方面：
1. 樣品
為了提高制備目標物的效率，通常在進行液相進樣時會適當過載樣品。然而，如果樣品過度過載，則會導致柱效降低，分離能力下降。另外，樣品的化學性質、濃度大小、純度、樣品在兩相中的分配比等對柱效都有影響。
2. 固定相
固定相的影響主要包括固定相的填料粒徑、分布范圍、填料的形狀、表面的化學性質、表面積的大小、填料是否填充均勻、是否填充緊密、色譜柱尺寸等因素。
3. 柱長及內徑
短柱（15-100mm）：運行時間短、柱壓低，常用于高通量分析和產量較多的分析場合。
長柱（150-250mm）：分辨率高、運行時間長，適用于一些研究性的分析場合。
4. 流動相
流動相的影響因素主要包括流動相的組成、化學性質、粘度、擴散性以及線速度等。
5. 流速
流速過快會對色譜分離產生不良影響，因為快速流動的溶液容易沖刷填料表面上的化學物質。當流速較低時，物質在填料表面上的停留時間增加，可能導致物質中的雜質混入最終產物中。
6. 溫度的影響
增加溫度可以減小溶劑的粘度、增大樣品的溶解度。
容量因子k
容量因子：是指分離柱中目標分子在流動相和固定相之間定量分配的比例。容量因子的適當增加可以改善分離的效果，由下圖可見，當容量因子達到一定數值后，其對分離度的影響并不是很大。容量因子的增大會消耗大量的時間和溶劑，因此我們應該避免過大增加容量因子的數值。除非待收集物是非常有價值的物質，否則建議不要采用增加容量因子的方法。
通過建立適合的分離條件，可以幫助我們從混合物中獲得目標物質，希望本文能幫助您對液相分離技術的發展和應用提供有益的參考。