快速制备液相色谱仪的 “心脏”——Flash 纯化柱

快速制备液相色谱仪的 “心脏”——Flash 纯化柱

在化学和生物领域的实验室中,快速制备液相色谱仪是一种至关重要的设备,它能够高效地分离和纯化各种化合物。而在这一仪器中,Flash 纯化柱堪称其 “心脏”,发挥着核心作用。今天,就让我们一同深入了解这个关键部件,通过真实实验对比感受它的强大性能。​

一、Flash 纯化柱的工作原理

Flash 纯化柱的工作基于液相色谱的基本原理,即利用不同物质在固定相和流动相之间分配系数的差异来实现分离。与传统的重力驱动柱不同,Flash 纯化柱借助中压泵推动溶剂快速通过柱子,大大缩短了分离时间。通常,它会使用粒径在 40 - 60μm 的硅胶等作为固定相,通过选择合适的流动相,让混合物中的不同成分在固定相和流动相之间反复分配,从而实现分离。例如,对于极性不同的化合物,极性较弱的物质在非极性固定相上的保留较弱,会更快地随流动相流出柱子,而极性较强的物质则会相对滞后,以此达到分离的目的。​

二、结构特点

柱体材料:现代 Flash 纯化柱通常采用医用级聚丙烯(PP)材料制造柱体。这是因为与不锈钢等材料相比,PP 材料不仅成本较低,还能避免对分离样品产生溶出污染。同时,透明的 PP 材质使得实验人员能够直观地观察样品在柱内的分离情况,及时发现可能出现的问题,如柱床是否均匀、有无漏液等。​

内部构造:柱子内部填充有用于分离的固定相,如硅胶、反相硅胶、全碳微珠、离子交换树脂等。这些固定相的粒径经过优化,以实现快速分离。在固定相的两端,会有高纯度的聚乙烯烧结滤网,它们的作用是防止固定相泄漏,同时确保流动相能够顺畅通过。柱子的两端配备有鲁尔锁(Luer - Lock)标准接头,这使得 Flash 纯化柱能够方便地连接到各种快速液相色谱分离系统上,保证了设备的通用性和便捷性。

图1  Flash柱结构

图1 Flash柱结构

三、规格与种类

Flash 纯化柱具有多种规格和种类,以满足不同的实验需求。​

规格:对于预装柱的规格,通常标注床层质量来规定,如 4 g、12g、25 克等,方便用户根据样品量和分离难度选择合适的柱子。​

种类:根据固定相的不同,可分为正相 Flash 纯化柱和反相 Flash 纯化柱。正相柱多使用硅胶等极性固定相,搭配中低极性的有机溶剂,如己烷、乙酸乙酯等作为流动相,适用于分离极性较弱的化合物;反相柱则采用反相硅胶等非极性固定相,常用水和有机溶剂(如甲醇、乙腈)的混合溶液作为流动相,主要用于分离极性较强的化合物。还有一种为Flash空柱管,作为固体上样空柱使用或者客户用来自己装填固定相。

、实验对比​

为了更直观地感受 Flash 纯化柱的优势,我们进行了一项分离实验,选取了汉凰 Flash 纯化柱与市面上某一品牌的进行对比。​

实验材料与方法​

样品:某医药公司样品,白色粉末,溶于乙醇,样品纯度63%。要求提纯到93%。

色谱柱:​

Flash 纯化柱:汉凰C18-22-025-SP型C18柱和某品牌C18柱,填充 20-45μm的球形C18硅胶,床层质量 25g。​

流动相:水 - 乙腈梯度洗脱。​

检测方法:使用高效液相色谱(HPLC)对分离后的样品进行纯度检测。​

表1制备纯化实验参数设置

仪器Intepure S
色谱柱25 g C18分离柱
检测波长254nm
流动相A:水,B:乙腈
流速 30 mL/min
进样量50m g样品品
洗脱梯度5min        40%B20min      40%-100%B                 10min       100%B

实验结果

图2两个品C18 Flash柱的分离图谱对比

图3液相色谱分析谱图

图3液相色谱分析谱图

从图2中可以清晰看到,在相同的分离条件下,汉凰C18-22-025-SP分离柱的性能更好,分离效果更佳,达到基线分离,如图2左图所示。纯度方面,经Flash 纯化柱得到的目标成分纯度高达 93%,满足客户要求 。​

Flash 纯化柱作为快速制备液相色谱仪的核心部件,以其独特的工作原理、结构特点和广泛的应用领域,为化学和生物领域的研究与生产提供了强大的支持。通过实验对比,它在效率、纯度和稳定性上的显著优势更是一目了然。随着技术的不断进步,Flash 纯化柱也在不断发展和创新,未来有望在更多领域发挥更大的作用,助力科研和工业生产取得更多突破。

 汉邦/汉凰flash柱的订购信息

      汉邦/汉凰科技推出的flash柱产品具有多种规格,参见下表:

柱型号柱长 (cm)装填量 (g)上样量建议流速 (ml/min)最大压力 (bar/psi)
Si-10-004-IR10.344mg-0.4g10-5024/350
Si-10-012-IR1211212mg-1.2g25-7024/350
Si-10-025-IR1712525mg-2.5g25-7024/350
Si-10-040-IR1694040mg-4.0g35-8024/350
Si-10-080-IR2418080mg-8.0g45-10524/350
Si-10-120-IR261120120mg-12g55-15524/350
Si-10-220-IR212220220mg-22g75-22513.8/200
Si-10-330-IR274330330mg-33g75-22513.8/200
Si-10-800-IR340800800 mg–80g100–3006.9/100

 不定型硅胶,比表面积:480 m2/g;孔径:60 Å;pH:6.3-7.2;平均粒径:40-60 μm

C18 球形,比表面积:360 m2/g;孔径:100 Å;粒径:20-45  μm;含碳量:17-19 %

柱型号柱长 (cm)装填量 (g)上样量建议流速 (ml/min)最大压力 (bar/psi)
C18-22-004-SP10.354mg-0.4g10-5024/350
C18-22-012-SP1211512mg-1.2g25-7024/350
C18-22-025-SP1713025mg-2.5g25-7024/350
C18-22-040-SP1695040mg-4.0g35-8024/350
C18-22-080-SP24110080mg-8.0g45-10524/350
C18-22-120-SP261150120mg-12g55-15524/350
C18-22-220-SP212260220mg-22g75-22513.8/200
C18-22-330-SP274400330mg-33g75-22513.8/200

空柱管

柱型号柱体积柱长 (cm)装填量 (g)柱内径(mm)长径比最大压力 (bar/psi)
EC-004956513.654.520.6/300
EC-012307015213.620.6/300
EC-0254512130216.020.6/300
EC-0408012250274.520.6/300
EC-080160180100325.620.6/300
EC-120210214150356.320.6/300
EC-220470154260602.713.8/200
EC-330630219400603.813.8/200
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