伽马环糊精和舒更葡糖通用的循环制备及分离纯化装置的制作方法

本发明涉及仪器设备、仪器分析、药物研究领域，具体地涉及一种伽马环糊精和舒更葡糖通用的循环制备及分离纯化装置。

背景技术：

伽马环糊精(γ-cyclodextrin)是由8个d-吡喃葡萄糖单元组成的环状低聚糖，伽马环糊精主体分子中能形成一个上宽下窄、两端开口锥形筒状大空腔，该空腔可包含较广范围的客体分子，从而提高客体分子的溶解性进而增加客体分子的稳定性，所以伽马环糊精在医药领域、化妆品领域、食品领域以及化工领域等都得到了广泛的应用。

舒更葡糖(sugammadex)是一种伽马环糊精修饰后的衍生物，分子结构保留了伽马环糊精由亲脂核心和亲水外端组成筒状空腔，它能与常用的手术麻醉剂罗库溴铵、维库溴铵快速结合，使血液和麻醉组织中高浓度的肌松药短时间内迅速逆转，使神经肌肉接头恢复常态，是一种对提高全身麻醉的安全性具有显著作用的选择性肌松药拮抗剂。

伽马环糊精和舒更葡糖均在化学、医药、食品及分离等领域中得到了极大的重视和广泛的利用，在化妆品、保健品、塑料、香料、医药、载体等领域也具有更广泛的应用。

目前公开文献报道的纯化上述两种样品的方法多为活性炭吸附、重结晶纯化及制备色谱纯化，活性炭吸附的缺点是不利于环保，重结晶纯化步骤繁琐，溶剂用量大且产品通常不稳定，由于极性大，在制备色谱时几乎无保留，一次纯化结束后无法实现二次纯化，故纯化成本高、溶剂用量大，且通常的制备色谱无法批量放大。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的问题，本发明目的在于提供了一种伽马环糊精和舒更葡糖通用的循环制备及分离纯化装置，具有易于自组装，单柱和双柱两种循环模式，可得到高纯度γ-环糊精和舒更葡糖。

本发明所采用的技术方案是：

包括检测器、第一泵、第二泵、第一柱、第二柱、第一切换阀、第二切换阀、第三切换阀和第四切换阀；第二流动相输出端、第二泵的输入端、馏分收集口和检测器的输出口分别连接到第一切换阀的三个阀口，第二柱的第一端、第二泵的输出端、废液收集口分别连接到第二切换阀的三个阀口，第二柱的第二端、第一柱的第一端分别连接到第三切换阀的两个阀口，第一流动相输出端、第一泵的输入端、检测器的输入口分别连接到第四切换阀的三个阀口，第一泵的输出端连接到第一柱的第一端，第二柱的第二端、第二泵的输出端、废液收集口分别连接到第二切换阀的三个阀口，同时第二切换阀的一个阀口和第三切换阀的一个阀口直接连通，第三切换阀的一个阀口和第四切换阀的一个阀口直接连通。

所述的第一柱和第二柱均为ods柱，柱型号相同。所述ods柱中填料型号为siliasphere系列ods，其粒径50μm，孔径

所述的检测器和第一切换阀的阀口之间的管道上设有排空口，排空口连接排空阀。

所述的检测器具体采用紫外检测器。

所述的馏分收集口连接馏分收集器，废液收集口为废液收集器。

所述第一泵和第二泵均为蠕动泵，所述第一泵用于抽取第一流动相，所述第二泵用于抽取第二流动相。

本发明已成功运用于γ-环糊精类和舒更葡糖结构的分离纯化，可实现短时间内高纯度环糊精和舒更葡糖的富集，可通过改变洗脱条件和切换阀纯化环糊精类和舒更葡糖乃至其他类型化合物，具有较好的市场应用前景。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可以通过调节切换阀实现单柱和双柱2种循环模式，特别适用于γ-环糊精这一类极性特别大的样品，在普通高效液相色谱一次经过柱子后并未实现分离，而在本发明中可实现再次或者多次分离，以得到高纯度γ-环糊精和舒更葡糖。

本发明中所涉及柱均可根据个人需求自行组装成不同内径不同填料的柱子，且机身外即可实现循环，可避免传统高校液相色谱受色谱柱和运行时压力过高等限制。

本发明所涉及的检测器为较为通用紫外检测器，适合于绝大多数具有紫外吸收的化合物，且实际实施过程中，相关技术人员也可结合自己的实际需求可以很方便替换为灵敏度较高的紫外检测器或通用性更强的电化学检测器。

综合来说，本发明装置能同时实现两种样品的循环制备、让一次纯化无保留能再次进入柱子，实现二次纯化，得到高纯度γ-环糊精和舒更葡糖，节约高昂的仪器成本、有利于溶剂的环保，可实现工业化市场化等优点。

附图说明

图1为粗品上样模式结构示意图(模式a)；

图2为单柱内循环模式结构示意图(模式b)；

图3为双柱内循环模式结构示意图(模式c)；

图4为单柱目标峰收集模式结构示意图(模式d)；

图5为双柱目标峰收集模式结构示意图(模式e)。

图中：第一切换阀1、第二切换阀2、第三切换阀3、第四切换阀4。

具体实施方式

下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中所描述的实例仅仅只是部分实例，并不是全部的实施实例。

如图1-图5所示，具体实施包括检测器、第一泵、第二泵、第一柱、第二柱、第一切换阀1、第二切换阀2、第三切换阀3和第四切换阀4；第二流动相输出端、第二泵的输入端、馏分收集口和检测器的输出口分别连接到第一切换阀1的三个阀口，第二柱的第一端、第二泵的输出端、废液收集口分别连接到第二切换阀2的三个阀口，第二柱的第二端、第一柱的一端分别连接到第三切换阀3的两个阀口，第一柱内装有伽马环糊精或者舒更葡糖的样品，第一流动相输出端、第一泵的输入端、检测器的输入口分别连接到第四切换阀4的三个阀口，第一泵的输出端连接到第一柱的第一端，第二柱的第二端、第二泵的输出端、废液收集口分别连接到第二切换阀2的三个阀口，同时第二切换阀2的一个阀口和第三切换阀3的一个阀口直接连通，第三切换阀3的一个阀口和第四切换阀4的一个阀口直接连通。

第一切换阀1、第二切换阀2、第三切换阀3和第四切换阀4均具有四个阀口，通过各个切换阀1控制四个阀口之间的流通切换。

第一柱和第二柱均为ods柱，相同或者不相同。

具体实施在检测器和第一切换阀1的阀口之间的管道上设有排空口，排空口连接排空阀。利用排空口通过排空阀在流动中存在空气时进行排空处理，通常在粗品上样过程中进行操作。

检测器具体采用紫外检测器，样品经过柱子分离后检测器监测到目标峰出现在85min左右时切换，切换阀1，进入产品收集模式图4/图5。

馏分收集口连接馏分收集器，废液收集口为废液收集器，馏分收集器和废液收集器均为玻璃器皿。

第一泵和第二泵均为蠕动泵，第一泵用于抽取第一流动相，第二泵用于抽取第二流动相。

具体实施中，可以使用第二柱进行循环为单柱循环模式图2实线，也可以同时使用第一柱和第二柱串联循环为双柱循环模式图3实线。

第二切换阀2可实现废液和第二柱之间的切换，第三切换阀3可实现第二切换阀2、第二柱与检测器三者之间的切换，第一切换阀1可实现第二泵与馏分收集器之间的切换。

具体实施中，流动相存放于储液瓶内，储液瓶瓶盖顶部开设有2个小孔；泵为蠕动泵，也可与各品牌的高效液相色谱泵配合使用。上样前，第一柱和第二柱都需平衡约15min，从第一泵上样。本发明涉及的切换阀均为四通切换阀。

采用上述装置使得样品的循环处理模式包括单柱循环和双柱循环，单柱循环时顺序切换切换阀2和阀1，双柱循环时切换阀2、阀3和阀1。方法按照45min时顺序切换阀2、阀3和阀4，进入单柱内循环模式图2。方法或者按照75min时顺序切换阀2和阀1，开启第二泵，进入双柱内循环模式c图3。

本发明装置的具体实施工作控制过程是；

a)粗品上样模式，如图1所示：

第一泵开启工作，第二泵不开启不工作；

打开第一切换阀1，仅使得检测器的输出端和馏分收集口连通；

关闭第二切换阀2不工作；

打开第三切换阀3，使得第一柱的第二端依次经第三切换阀3、第四切换阀4后和检测器的输入端连通；

打开第四切换阀4，使得第一流动相输出端和第一泵的输入端连通；

第一流动相输出后经第四切换阀4的一个流通通道进入第一泵，被第一泵泵出后再依次经第一柱、第三切换阀3的一个流通通道、第四切换阀4的另一个流通通道进入检测器，从检测器输出后经第一切换阀1的一个流通通道进入馏分收集口；这样使得第一柱内的样品大部分上样到检测器中。

由第一泵上样，待检测器检测到目标峰切换相应阀进入循环模式。

b)单柱内循环模式，如图2所示：

第一泵不开启不工作，第二泵开启工作；

打开第一切换阀1，仅使得检测器的输出端和第二泵的输入端连通；

打开第二切换阀2，仅使得第二泵的输出端和第二柱的第一端连通；

打开第三切换阀3和第四切换阀4，仅使得第二柱的第二端依次经第三切换阀3、第四切换阀4后和检测器的输入端连通；

检测器内的样品液经第一切换阀1的一个流通通道输入到第二泵中，从第二泵泵出后再经第二切换阀2的一个流通通道进入第二柱，第二柱流出后再依次经第三切换阀3的一个流通通道、第四切换阀4的一个流通通道回到检测器，完成循环；

单柱内循环模式为开启第二泵，仅通过单柱(如图2实线标注流路线)内部循环，增加柱效进行分离。

c)双柱内循环模式，如图3所示：

第一泵和第二泵均开启工作；

打开第一切换阀1，仅使得检测器的输出端和第二泵的输入端连通；

打开第二切换阀2，仅使得第二泵的输出端和第二柱的第一端连通；

打开第三切换阀3，仅使得第二柱的第二端和第一柱的第二端连通；

打开第四切换阀4，仅使得第一泵的输入端和检测器的输入端连通，且第一泵反向工作；

检测器内的样品液经第一切换阀1的一个流通通道输入到第二泵中，从第二泵泵出后再经第二切换阀2的一个流通通道进入第二柱，第二柱流出后再依次经第三切换阀3的一个流通通道进入第一柱，第一柱第二柱流出后再依次经第一泵和第四切换阀4的一个流通通道回到检测器，完成循环；

双柱内循环模式为通过第一柱和第二柱串联内循环增加柱效模式(如图3实线标注流路线)，能更好地提高样品纯化和分离的纯度，提高收率。

d)单柱内循环收集，如图4所示：

第一泵不开启不工作，第二泵开启工作；

打开第一切换阀1，使得检测器的输出端和馏分收集口连通，且第二流动相输出端和第二泵的输入端连通；

打开第二切换阀2，仅使得第二泵的输出端和第二柱的第一端连通；

打开第三切换阀3和第四切换阀4，仅使得第二柱的第二端依次经第三切换阀3、第四切换阀4后和检测器的输入端连通；

第二流动相输出后经第一切换阀1的一个流通通道进入第二泵，被第二泵泵出后经第二切换阀2的一个流通通道进入第二柱，第二柱流出后再依次经第三切换阀3的一个流通通道、第四切换阀4的一个流通通道进入检测器，从检测器输出后经第一切换阀1的另一个流通通道进入馏分收集口；这样使得检测器内的样品进入馏分收集口被提纯收集。

e)双柱内循环收集，如图5所示：

第一泵和第二泵均开启工作；

打开第一切换阀1，使得检测器的输出端和馏分收集口连通，且第二流动相输出端和第二泵的输入端连通；

打开第二切换阀2，仅使得第二泵的输出端和第二柱的第一端连通；

打开第三切换阀3，仅使得第二柱的第二端和第一柱的第二端连通；

打开第四切换阀4，仅使得第一泵的输入端和检测器的输入端连通，且第一泵反向工作。

第二流动相输出后经第一切换阀1的一个流通通道进入第二泵，被第二泵泵出后再依次经第二切换阀2的一个流通通道进入第二柱，第二柱流出后再经第三切换阀3的一个流通通道进入第一柱，第一柱流出后经第一泵、第四切换阀4的一个流通通道进入检测器，从检测器输出后经第一切换阀1的另一个流通通道进入馏分收集口；这样使得检测器内的样品进入馏分收集口被提纯收集。

具体实施采用以下循环制备及分离纯化装置，分离纯化控制过程如下：

1)粗品上样：将样品用混合溶液溶解并过滤，将过滤后的样品溶液上样到第一柱，然后按照粗品上样模式进行上样。

这样使得第一柱内的样品大部分上样到检测器中，待检测器检测到目标峰后切换阀进入单柱内循环模式或者双柱内循环模式；

2)采用单柱内循环模式或双柱内循环模式进行分离；

若为单柱内循环模式，则待检测器检测到目标峰后按照顺序切换阀1、阀2、阀3后进入单柱内循环模式；

若为双柱内循环模式，则待检测器检测到目标峰后按照顺序切换阀1、阀2、阀3、阀4后进入双柱内循环模式。

3)采用混合溶剂作为流动相对样品进行梯度洗脱或等度洗脱，待检测器检测到主成分已经得到完全分离则切换阀1且开启第二泵后按照目标峰收集模式进行目标峰收集，目标峰收集模式分为单柱目标峰收集模式和双柱目标峰收集模式，并汇总得到纯化后的样品；

若为单柱内循环模式，则采用单柱目标峰收集模式进行收集；

若为双柱内循环模式，则采用双柱目标峰收集模式进行收集。

4)收集样品后，平衡第一柱和第二柱，切换各个阀回到步骤1)进入下一次粗品上样。

尽管已经详细描述了本发明的优选实施例，但对于相关领域的技术人员而言，可以在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变换、改替和变型直接或间接运用在其他相关领域，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。