CN104034830A - 细粒径填料高温液相色谱柱装填方法及其专用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种细粒径填料高温液相色谱柱装填方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：首先将填料与匀浆溶剂搅拌混合，并进行超声分散处理，获得匀浆液，然后对加压溶剂管路、匀浆罐和色谱柱进行热，使它们的温度达到50-90℃，将匀浆液倒入匀浆罐中，并将加压溶剂罐、装柱泵、匀浆罐和色谱柱通过管路连接，密封匀浆罐密封，待匀浆液温度与匀浆灌温度一致后，对匀浆罐加压至50-200MPa，将匀浆液和加压溶剂一并装入色谱柱中。这是一种可降低色谱柱装填压力，对装填设备的高压密封性能要求较低的装填方法。同时还涉及到该种装填方法所需使用的装填专用装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种色谱柱装填方法，以及该种方法所需使用的专用装置。
背景技术
色谱柱的装填直接影响到其分离性能。装填不良的色谱柱，或是柱效不高，或是在短时间使用后，因填充床的压缩导致柱头处产生塌陷，色谱柱效会突然降低。
液相色谱柱的装填根据填料的性质和色谱柱的尺寸，可以采用不同的方法。原则上，粒径大于20μm的填料装填大尺寸色谱柱可以采用干法装填。将填料直接加入到色谱柱管中，通过振动使其致密，得到均匀的填充床。对于小颗粒填料装填细内径的色谱柱，多采用高压匀浆填充法、气动填充法、离心填充法、电动填充法等，即采用外部驱动力将填料装填入到色谱柱中，形成均匀的床层。
匀浆填充法是最常用的液相色谱柱填充方法，该方法通常用于10μm以下粒径的填料。以一种或数种溶剂配制成密度与填料相近的溶液，经超声处理使填料颗粒在溶液中高度分散，呈现乳浊液状态。用加压溶剂（己烷或甲醇等）在高压下将匀浆压入柱管中，制成具有均匀、紧密填充床的高效色谱柱床层。床层产生的反压与填料粒径、装填的长度相关，因此采用粒径小于2μm填料装填的色谱柱通常小于10cm长，当必须装填更长的色谱柱时，通常需要更大的装柱压力，已经有人采用300MPa以上的压力装填50cm长度色谱柱的报道。其装填压力过高，对装填设备的要求极高，并存在一定的安全隐患，因此现在需要一种能够解决上述问题的色谱柱装填方法或装置。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种可降低色谱柱装填压力，对装填设备的高压密封性能要求较低的装填方法，以及该种方法所使用的装填专用装置。
本发明的技术解决方案是：一种细粒径填料高温液相色谱柱装填方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：
首先将填料与匀浆溶剂搅拌混合，并进行超声分散处理，获得匀浆液，然后对加压溶剂管路、匀浆罐和色谱柱进行热，使它们的温度达到50-90℃，将匀浆液倒入匀浆罐中，并将加压溶剂罐、装柱泵、匀浆罐和色谱柱通过管路连接，密封匀浆罐密封，待匀浆液温度与匀浆灌温度一致后，对匀浆罐加压至50-200MPa，将匀浆液和加压溶剂一并装入色谱柱中。
一种如上所述的细粒径填料高温液相色谱柱装填方法所使用的专用装置，其特征在于：装置包括加压溶剂罐1；与加压溶剂罐1通过管路2相连的匀浆罐3；匀浆罐3与位于色谱柱套4内的色谱柱5相连；在管路2上还设置有装柱泵6和压力表7；在加压溶剂罐1和匀浆罐3之间设置有加热腔8；在加热腔8、匀浆罐3和色谱柱套4内均设置有加热丝；所有的加热丝都通过温度控制***统一控制。
所述的填料的粒径小于3μm。
所述的匀浆溶剂为甲醇、丙酮、四氢呋喃中的一种或几种。
所述的色谱柱为不锈钢柱、石英毛细管柱或Peek材质柱。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
本发明所公开的色谱柱装填方法，在装填之前对匀浆液和加压溶剂进行加热并保温，在该温度环境下进行色谱柱的装填，能够大大降低色谱柱的装填压力，极大地降低装填设备的高压密封性要求；通过温度控制***对各部分温度的精确控制，让色谱柱装填的重复性和稳定性极大提高。它特别适合于粒径小于3μm的填料的填装。可以说它具备了多种优点，具备广泛的市场前景。
附图说明
图1为本发明所使用的装填装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1所示：一种细粒径填料高温液相色谱柱装填方法，按照以下步骤进行：
首先将粒径小于3μm的填料与匀浆溶剂搅拌混合，并进行超声分散处理，获得匀浆液，然后通过温度控制***统一控制加热丝工作，对加热腔8、匀浆罐3和位于色谱柱套4内的色谱柱5进行加热，使它们的温度达到50-90℃，将匀浆液倒入匀浆罐3中，并将加压溶剂罐1、加热腔8、匀浆罐3和色谱柱4通过管路连接，使匀浆罐3密封并加压至50-200MPa，开启装柱泵6，将加压溶剂罐1中的加压溶剂冲入加热腔8中加热，加热后的加压溶剂进入匀浆罐3中，连同其中的匀浆液一并填充进入色谱柱5中，这里所用的溶剂为甲醇、丙酮、四氢呋喃中的一种或几种；所用的色谱柱为不锈钢柱、石英毛细管柱或Peek材质柱。
实施例1
将内径100μm，外径360μm，长度为15cm的弹性石英毛细色谱柱5置于色谱柱套4中，固定于匀浆灌3底部；称取50mg粒经为3μm的C18反相色谱硅胶填料，加入到10mL丙酮中制备成浓度为5mg/mL的匀浆液，振荡混匀，超声分散10min以上；通过温度控制***控制加热丝工作，对加压溶剂（甲醇）、匀浆灌3、色谱柱5加热至50℃，取200μL匀浆液倒入匀浆灌3中；将匀浆灌3密封，并将加压溶剂罐1、匀浆罐3和色谱柱4通过管路连接，开启装柱泵6，在100MPa压力下装填30min；卸下毛细管色谱柱，处理入口，完成装柱。
色谱性能评价：样品为尿嘧啶、苯乙酮、甲苯、乙苯和芴的混合物，进样量10nL，流动相为甲醇/水（85/15）溶液，流量为400nL/min，检测波长254nm，测试结果显示，最后一个组分芴的柱效为6.0万塔板每米。
实施例2
将内径100μm，外径360μm，长度为15cm的弹性石英毛细色谱柱5置于色谱柱套4中，固定于匀浆灌3底部；称取50mg粒经为3μm的C18反相色谱硅胶填料，加入到10mL丙酮中制备成浓度为5mg/mL的匀浆液，振荡混匀，超声分散10min以上；通过温度控制***控制加热丝工作，对加压溶剂（甲醇）、匀浆灌3、色谱柱5加热至70℃，取200μL匀浆液倒入匀浆灌3中；将匀浆灌3密封，并将加压溶剂罐1、匀浆罐3和色谱柱4通过管路连接，开启装柱泵6，在100MPa压力下装填30min；卸下毛细管色谱柱，处理入口，完成装柱。
色谱性能评价：样品为尿嘧啶、苯乙酮、甲苯、乙苯和芴的混合物，进样量10nL，流动相为甲醇/水（85/15）溶液，流量为400nL/min，检测波长254nm，测试结果显示，最后一个组分芴的柱效为7.2万塔板每米。
实施例3
将内径100μm，外径360μm，长度为15cm的弹性石英毛细色谱柱5置于色谱柱套4中，固定于匀浆灌3底部；称取50mg粒经为3μm的C18反相色谱硅胶填料，加入到10mL丙酮中制备成浓度为5mg/mL的匀浆液，振荡混匀，超声分散10min以上；通过温度控制***控制加热丝工作，对加压溶剂（甲醇）、匀浆灌3、色谱柱5加热至90℃，取200μL匀浆液倒入匀浆灌3中；将匀浆灌3密封，并将加压溶剂罐1、匀浆罐3和色谱柱4通过管路连接，开启装柱泵6，在100MPa压力下装填30min；卸下毛细管色谱柱，处理入口，完成装柱。
色谱性能评价：样品为尿嘧啶、苯乙酮、甲苯、乙苯和芴的混合物，进样量10nL，流动相为甲醇/水（85/15）溶液，流量为400nL/min，检测波长254nm，测试结果显示，最后一个组分芴的柱效为8.7万塔板每米。
实施例4
将内径100μm，外径360μm，长度为15cm的弹性石英毛细色谱柱5置于色谱柱套4中，固定于匀浆灌3底部；称取50mg粒经为3μm的C18反相色谱硅胶填料，加入到10mL丙酮中制备成浓度为5mg/mL的匀浆液，振荡混匀，超声分散10min以上；通过温度控制***控制加热丝工作，对加压溶剂（甲醇）、匀浆灌3、色谱柱5加热至70℃，取200μL匀浆液倒入匀浆灌3中；将匀浆灌3密封，并将加压溶剂罐1、匀浆罐3和色谱柱4通过管路连接，开启装柱泵6，在50MPa压力下装填30min；卸下毛细管色谱柱，处理入口，完成装柱。
色谱性能评价：样品为尿嘧啶、苯乙酮、甲苯、乙苯和芴的混合物，进样量10nL，流动相为甲醇/水（85/15）溶液，流量为400nL/min，检测波长254nm，测试结果显示，最后一个组分芴的柱效为6.5万塔板每米。
实施例5
将内径100μm，外径360μm，长度为15cm的弹性石英毛细色谱柱5置于色谱柱套4中，固定于匀浆灌3底部；称取50mg粒经为3μm的C18反相色谱硅胶填料，加入到10mL丙酮中制备成浓度为5mg/mL的匀浆液，振荡混匀，超声分散10min以上；通过温度控制***控制加热丝工作，对加压溶剂（甲醇）、匀浆灌3、色谱柱5加热至70℃，取200μL匀浆液倒入匀浆灌3中；将匀浆灌3密封，并将加压溶剂罐1、匀浆罐3和色谱柱4通过管路连接，开启装柱泵6，在150MPa压力下装填30min；卸下毛细管色谱柱，处理入口，完成装柱。
色谱性能评价：样品为尿嘧啶、苯乙酮、甲苯、乙苯和芴的混合物，进样量10nL，流动相为甲醇/水（85/15）溶液，流量为400nL/min，检测波长254nm，测试结果显示，最后一个组分芴的柱效为9.0万塔板每米。
实施例6
将内径100μm，外径360μm，长度为15cm的弹性石英毛细色谱柱5置于色谱柱套4中，固定于匀浆灌3底部；称取50mg粒经为3μm的C18反相色谱硅胶填料，加入到10mL丙酮中制备成浓度为5mg/mL的匀浆液，振荡混匀，超声分散10min以上；通过温度控制***控制加热丝工作，对加压溶剂（甲醇）、匀浆灌3、色谱柱5加热至70℃，取200μL匀浆液倒入匀浆灌3中；将匀浆灌3密封，并将加压溶剂罐1、匀浆罐3和色谱柱4通过管路连接，开启装柱泵6，在200MPa压力下装填30min；卸下毛细管色谱柱，处理入口，完成装柱。
色谱性能评价：样品为尿嘧啶、苯乙酮、甲苯、乙苯和芴的混合物，进样量10nL，流动相为甲醇/水（85/15）溶液，流量为400nL/min，检测波长254nm，测试结果显示，最后一个组分芴的柱效为11.0万塔板每米。
Claims (5)
1.一种细粒径填料高温液相色谱柱装填方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：
首先将填料与匀浆溶剂搅拌混合，并进行超声分散处理，获得匀浆液，然后对加压溶剂管路、匀浆罐和色谱柱进行热，使它们的温度达到50-90℃，将匀浆液倒入匀浆罐中，并将加压溶剂罐、装柱泵、匀浆罐和色谱柱通过管路连接，密封匀浆罐密封，待匀浆液温度与匀浆灌温度一致后，对匀浆罐加压至50-200MPa，将匀浆液和加压溶剂一并装入色谱柱中。
2.一种如权利要求1所述的细粒径填料高温液相色谱柱装填方法所使用的专用装置，其特征在于：装置包括加压溶剂罐（1）；与加压溶剂罐（1）通过管路（2）相连的匀浆罐（3）；匀浆罐（3）与位于色谱柱套（4）内的色谱柱（5）相连；在管路（2）上还设置有装柱泵（6）和压力表（7）；在加压溶剂罐（1）和匀浆罐（3）之间设置有加热腔（8）；在加热腔（8）、匀浆罐（3）和色谱柱套（4）内均设置有加热丝；所有的加热丝都通过温度控制***统一控制。
3.根据权利要求1所述的细粒径填料高温液相色谱柱装填方法，其特征在于：所述的填料的粒径小于3μm。
4.根据权利要求1所述的细粒径填料高温液相色谱柱装填方法，其特征在于：所述的匀浆溶剂为甲醇、丙酮、四氢呋喃中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的细粒径填料高温液相色谱柱装填方法，其特征在于：所述的色谱柱为不锈钢柱、石英毛细管柱或Peek材质柱。
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