Cromatografia de coluna flash automatizada
2. Coluna Cromatográfica (tipo de rotação)
3. Coluna Cromatográfica (manual)
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Descrição
Parâmetros técnicos
Cromatografia de coluna flash automatizadaé uma técnica eficiente de separação de mistura, particularmente adequada para a rápida separação e purificação de misturas complexas. Seu princípio básico é semelhante ao cromatógrafo de coluna e cromatógrafo de camada fina, ambos baseados na diferença nos coeficientes de distribuição de diferentes substâncias entre a fase estacionária e a fase móvel para separação. No entanto, o cromatógrafo automático de coluna rápida melhora significativamente a eficiência e a velocidade da separação usando equipamentos automatizados e ar comprimido para empurrar o solvente.
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Parâmetro
Princípios de física e procedimentos operacionais
1. Princípios de física
(1) Coeficiente de distribuição: o coeficiente de distribuição de uma substância entre a fase estacionária e a fase móvel é um fator -chave que determina sua taxa de separação. Quanto maior o coeficiente de distribuição, maior o tempo de retenção da substância na fase estacionária; Pelo contrário, quanto menor o coeficiente de distribuição, mais rápido o material se move com a fase móvel.
(2) Capacidade de adsorção: a capacidade de adsorção da fase estacionária (como sílica gel) em substâncias também pode afetar a eficiência da separação. Substâncias com forte capacidade de adsorção têm um tempo de permanência mais longo na fase estacionária, enquanto substâncias com fraca capacidade de adsorção têm maior probabilidade de se mover com a fase móvel.
(3) Solubilidade: A solubilidade de uma substância na fase móvel também afeta sua taxa de separação. Substâncias com alta solubilidade têm maior probabilidade de se mover com a fase móvel, enquanto substâncias com baixa solubilidade podem permanecer na fase estacionária por um longo período de tempo.
2. Processo de operação
(1) Preparação da amostra: em primeiro lugar, é necessário determinar o nível de secura da mistura a ser separado e pesar. Em seguida, com base nos resultados do cromatógrafo de camada fina, selecione um sistema de solvente apropriado para manter o valor de RF dentro de um intervalo apropriado (geralmente 0. 2 ~ 0. 3). Para misturas complexas, a eluição do gradiente pode ser necessária.
(2) Carregamento da coluna da amostra: dependendo das propriedades da amostra, o método da amostra líquida, o método da solução ou o método de adsorção de sílica gel podem ser selecionados para carregar a amostra no colum. O método da amostra líquida é adequado para substâncias oleosas não viscosas, o método da solução é adequado para amostras líquidas e sólidas, e o método de adsorção de sílica gel é adequado para algumas amostras líquidas e para todas as amostras sólidas.
(3) Recheio de silicone: Escolha a proporção apropriada de silicone e composto, bem como o tamanho apropriado do colum de separação. Em seguida, encha o capô de fumaça com um colum de separação, garantindo que o colum seja vertical e evite a perda de gel de silicone. Adicione a areia como uma camada protetora em cima do silicone para evitar danos à camada de silicone.
(4) Eluição e coleta: adicione eluente ao colum de separação para iniciar o processo de eluição. Mantenha uma taxa de fluxo apropriada e substitua regularmente os tubos de coleta. Enquanto isso, o cromatógrafo de camada fina pode ser usada para rastrear o processo de separação para garantir a coleta de amostras puras.
(5) Eluição de gradiente: Para misturas complexas, pode ser necessária eluição de gradiente. Alterar gradualmente a polaridade do eluente para eluía compostos de diferentes polaridades. Durante o processo de eluição do gradiente, é necessário aumentar lentamente a polaridade do solvente para evitar a divisão de sílica gel e uma diminuição na eficiência da separação.
Área de aplicação
Cromatografia de coluna flash automatizadaA tecnologia tem sido amplamente utilizada em vários campos devido à sua alta eficiência, velocidade e facilidade de automação. Aqui estão algumas das principais áreas de aplicação:
(1) Extração e separação de produtos naturais: a tecnologia automática de cromatógrafo de colum rápido pode ser usado para extrair e separar compostos biologicamente ativos de produtos naturais. Esses compostos têm amplas perspectivas de aplicação em áreas como desenvolvimento de medicamentos, indústria de alimentos e cosméticos.
(2) Síntese e purificação de medicamentos: No processo de síntese de medicamentos, a tecnologia automática de cromatograpia rápida de colum pode ser usada para a purificação de produtos sintetizados e a remoção de impurezas. Isso ajuda a melhorar a pureza e a qualidade dos medicamentos, atendendo assim aos requisitos das agências reguladoras de medicamentos.
(3) Análise ambiental de poluentes: a tecnologia automática de cromatógrafo de colum rápido pode ser usado para a análise e detecção de poluentes em amostras ambientais. Ao selecionar condições de fase estacionária e móvel apropriadas, podem ser alcançadas a separação e enriquecimento eficaz de poluentes de traços em amostras ambientais, fornecendo base científica para o controle da poluição ambiental.
(4) Teste de segurança alimentar: No campo dos testes de segurança alimentar, a tecnologia automática de cromatógrafo de colum rápido pode ser usado para a detecção de substâncias nocivas, como aditivos e resíduos de pesticidas nos alimentos. Isso ajuda a garantir a segurança e a qualidade dos alimentos e proteger os direitos de saúde dos consumidores.
(5) Pesquisa de Bioquímica:
No campo da pesquisa de bioquímica, a tecnologia automática de cromatógrafo de colum rápido pode ser usado para a separação e purificação de biomoléculas como proteínas, ácidos nucleicos, etc. Essas biomoléculas desempenham papéis importantes na pesquisa em ciências da vida, diagnóstico de doenças e tratamento.
Os fenômenos físicos e fatores envolvidos
Cromatografia de coluna flash automatizadaA própria tecnologia não possui propriedades físicas fixas, envolve vários fenômenos e fatores físicos durante a operação, que são cruciais para entender e otimizar a tecnologia.
1. Propriedades físicas da fase móvel
(1) A escolha do solvente:
As propriedades físicas do solvente, como polaridade, viscosidade, densidade etc., têm um impacto significativo na eficiência da separação. A escolha de um sistema de solvente adequado pode garantir que a substância a ser separada tenha um coeficiente de distribuição apropriado entre a fase estacionária e a fase móvel.
(2) Controle da taxa de fluxo:
A taxa de fluxo é um fator importante que afeta a velocidade de separação. Uma taxa de fluxo mais rápida pode diminuir o tempo de separação, mas também pode levar a uma diminuição na eficiência da separação. Portanto, é necessário ajustar a taxa de fluxo de acordo com a situação real para alcançar o melhor efeito de separação.
2. Propriedades físicas da fase estacionária
(1) As propriedades do silicone:
O silicone é um dos materiais de fase estacionária comumente usados. As propriedades físicas, como tamanho de partícula, porosidade e área de superfície específica, podem afetar a eficiência da separação. O gel de sílica com tamanho de partícula menor possui uma área de superfície e porosidade específicas maiores, que podem proporcionar uma melhor eficiência de separação; No entanto, partículas muito pequenas também podem causar bloqueio de colum e uma diminuição na velocidade de separação.
(2) Estabilidade da fase estacionária:
A estabilidade da fase estacionária é crucial para operação de longo prazo e experimentos repetidos. Uma fase estacionária estável pode garantir a precisão e a confiabilidade dos resultados da separação.
3. A estrutura física da coluna de separação
(1) O tamanho e a forma da coluna:
O tamanho e a forma do colum afetarão o efeito de separação e a taxa de fluxo. Um colum mais curto pode diminuir o tempo de separação, mas também pode levar a uma diminuição na eficiência da separação; Os colums mais longos podem proporcionar uma melhor eficiência de separação, mas o tempo de separação também será prolongado correspondentemente. A forma do colum também afeta o efeito de separação, e os colums cilíndricos geralmente são escolhidos para garantir a distribuição uniforme da fase móvel.
(2) O aperto da embalagem:
O aperto da embalagem afetará o efeito de vazão e separação da fase móvel. A embalagem excessivamente apertada pode levar a uma diminuição na vazão e na eficiência da separação; A embalagem excessivamente solta pode levar ao bloqueio do colum e à separação incompleta.
4. A influência da temperatura e pressão
(1) Controle de temperatura:
A temperatura é um dos fatores importantes que afetam a eficiência da separação. A temperatura apropriada pode garantir a volatilidade ideal dos solventes e a solubilidade das substâncias, melhorando assim a eficiência da separação. A temperatura excessiva pode levar a rápida evaporação de solvente e degradação de substâncias; No entanto, temperaturas excessivamente baixas podem levar a uma diminuição na solidificação do solvente e na taxa de separação.
(2) Controle de pressão:
Na cromorafia automática rápida do colum, o ar comprimido é geralmente usado para empurrar o solvente pelo colum. Portanto, o controle de pressão é crucial para garantir a estabilidade da taxa de fluxo e a precisão do efeito de separação.
Aplicação e otimização de fenômenos físicos
(1) Difusão e convecção:
No processo de separação, difusão e convecção são dois fenômenos físicos importantes. A difusão refere -se ao processo de transferência de substâncias de áreas de alta concentração para áreas de baixa concentração sob a ação dos gradientes de concentração; A convecção refere -se à transferência de matéria causada pelo movimento do fluido. Na cromatograhia automática rápida do colum, a difusão e a convecção trabalham juntas para afetar a velocidade de separação e a eficiência das substâncias. Portanto, é necessário melhorar a eficiência da difusão e a velocidade de convecção, otimizando as condições operacionais e a estrutura do colum, a fim de obter melhores efeitos de separação.
(2) Efeito do cromatógrafo:
O efeito do cromatógrafo refere -se ao processo de adsorção e dessorção múltipla de substâncias entre a fase estacionária e a fase móvel. Esse efeito pode aumentar o tempo de retenção das substâncias no colum, melhorando assim a eficiência da separação. No entanto, os efeitos cromatográficos excessivos também podem levar a uma diminuição na velocidade de separação e no bloqueio do colum. Portanto,cromatografia de coluna flash automatizadaé necessário equilibrar a relação entre o efeito do cromatógrafo e a velocidade de separação durante o processo de operação para obter o melhor efeito de separação.
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