什么是制备型高效液相色谱(制备 HPLC)
制备型高效液相色谱,是能够对成分进行分离、收集的高效液相色谱仪(HPLC)。
它可以通过精制主成分提升物质纯度,也能够采集样品中含有的杂质等微量组分。
制备型 HPLC 的分离原理与常规分析型 HPLC 一致,因此只要选用合适色谱柱,就可以依据化合物的化学结构、分子量、立体结构等多种特性,对各组分进行分离与精制。
同时,通过改变色谱柱规格及设备配置,制备型 HPLC 可实现目标产物获取量从毫克级到千克级的灵活调控。
制备型 HPLC 的应用用途
1. 化学合成后目标产物精制
制备型 HPLC 的核心优势,是可以充分发挥 HPLC 优异的分离性能。
只要在 HPLC 上实现组分分离出峰,就能将各个色谱峰分别收集提纯。
在有机化学、生物化学等领域,化学合成、生物催化合成得到的样品,除主产物外还含有杂质、副产物等多种微量组分。
普通柱层析、重结晶等传统精制方法,很难选择性单独提取某一组分;而制备型 HPLC 只要能在分析色谱上完成分离,就有极g高概率实现对应组分的制备收集。
2. 收集主成分与杂质,解析副反应机理
制备型 HPLC 可将色谱分离后的各个峰,以单独馏分形式收集,因此能高纯度、选择性地分别获取主成分与杂质。
这类高纯度样品的应用场景包括:材料行业使用制备 HPLC 得到的高纯度目标物进行材料制备与性能评价;
化工行业则通过解析高纯度杂质、副产物的化学结构,研究反应体系中产生的副反应机理。
3. 蛋白质及高分子物质精制
在生物领域,制备型 HPLC 搭配尺寸排阻色谱(SEC)色谱柱,用于蛋白质精制;
高分子领域同样使用 SEC 色谱柱,对高分子进行精制、分子量分级,并对各组分开展物性评价。
4. 天然产物精制
利用 HPLC 高分离能力,从成分复杂的天然产物样品中提取目标物质,该场景常选用分离性能优异的反相色谱柱。
制备型 HPLC 原理
制备型 HPLC 的分离机理与分析型 HPLC 完q全相同。
区别于普通柱层析、重结晶等其他精制方法,制备型 HPLC 最大y优势是能以接近分析色谱的分离精度进行大规模精制。
HPLC 色谱柱内部填充多孔硅胶,或是表面修饰烷基等官能团的改性硅胶,填充介质称为固定相;其中应用最z广泛的是十八烷基(ODS/C18)改性硅胶。
将样品溶液注入色谱柱后,样品中各组分与固定相发生相互作用、在固定相中分配。
不同组分与固定相的相互作用强弱、分配程度,由各物质自身理化性质决定;因此组分在流经色谱柱的过程中会逐渐分离。