专利名称：用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置及方法
技术领域：
本发明涉及涉及一种用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置及方法，具 体就是用于前处理净化的凝胶渗透色谱净化系统的特殊使用方式，一次进样以后，根据色 谱流出物的保留时间分布状况，在第一次净化样品保留时间未完成之前再次进样。
背景技术：
凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography)，又称凝胶净化色谱，体积排阻 色谱等(Size Exclusion Chromatography) SEC，简称GPC，是一项比较传统的分离技术，GPC 的柱子由化学惰性的中空小球组成，利用空间排阻的原理对样品进行分离。由于小分子化合物会从填料的孔中穿过，而大分子化合物从填料周围空间穿过， 小分子与大分子之间由于所流经的路程差距，这样大分子与小分子会先后从柱子中流出， 起到分离作用，由于这一分离技术不受样品的极性的影响，所以对于色谱用户来说，是一种 非常有效解决色谱柱不能分开的样品的手段，尤其是对于脂肪类，蛋白质及色素类大分子 干扰物，这些物质对于色谱柱，进样口来说非常危险。而在生物源样品当中的含量一般又比 较高，那么在进行样品分析之前进行一步GPC净化就显得非常必要了。针对一般的农药/兽药残留分析来说，样品基质中的大分子干扰物主要为色素， 脂肪，蛋白质，多糖等生物源的干扰物，这类物质对于后面的色谱分析来说，是干扰较大的 物质，不但会带来高的噪音，鬼峰，杂峰，而且会污染色谱的进样口，离子源，乃至整个分析 系统，并对色谱柱和整套系统的寿命均有很大影响，虽然还有其他的方法进行净化，例如氧 化铝柱，酸性硅胶柱等，但这类方法多数会对待分析样品有不同程度的吸附，从而使分析方 法的回收率降低。目前，凝胶渗透色谱在净化样品使用中存在以下的缺点和不足，使之净化能力不 足以满足实验需要，凝胶色谱柱除脂肪上样量偏小，容易柱饱和，影响分离效率，如传统使 用的GPC色谱柱脂肪的上样量大概在0. 5-lg左右，但分析动物性样品及油中的农残和兽残 时，样品中脂肪的含量往往超过lg，那么传统的解决办法为减小取样量，这样会降低方法的 灵敏度。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置及方 法，即根据凝胶渗透色谱的原理，物质会按照分子体积大小的顺序依次从凝胶渗透色谱柱 中顺序流出，大分子干扰物质会率先从凝胶渗透色谱柱中流出，随后是小分子的目标化合 物，那么对于一个GPC的方法来说，关键在于找出什么时间收集流出物，什么时间停止收集 流出物，这样才能使目标化合物与干扰物质得到分离，以达到净化的目的。本发明的技术方案如下一种用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置，包括有高压注射针泵，其 特征在于所述高压注射针泵通过管道依次连接有第四阀体和第一阀体，所述第一阀体通过管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的回路，第 一阀体上还分别连接有进样环，第一阀体通过管道连接有高压液相泵；所述第三阀体通过 管道连接有进样针管。一种用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化方法，其特征在于其具体包括 以下步骤选取高压注射针泵，高压注射针泵通过管道依次连接有第四阀体和第一阀体，第 一阀体上管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的 回路，第一阀体上还连接有进样环，第一阀体的通过管道连接 有高压液相泵，第三阀体通过 管道连接有进样针管；将进样针管移到待净化样品储液瓶的上方，由高压注射针泵泵入第一批待净化样 品，第一批待净化样品通过管道流通进入进样环，由高压液相泵泵入洗脱溶剂，待第一批净 化样品与洗脱溶剂在进样环中进行混合，待进样环中充满第一批待净化样品与洗脱溶剂的 混合物后，调整各个阀体的阀门位置，第一批待净化样品与洗脱溶剂的混合物流通进入色 谱柱，从而使第一批净化样品中的干扰物质和目标物质在色谱柱中发生分离；一段时间后，此时第一批净化样品中的干扰物质和目标物质并未完全分离开，再 由高压注射针泵泵入第二批待净化样品，第二批待净化样品通过管道流通进入进样环，由 高压液相泵泵入洗脱溶剂，待第二批净化样品与洗脱溶剂在进样环中进行混合，待进样环 中充满第二批待净化样品与洗脱溶剂的混合物后，调整各个阀体的阀门位置，第二批待净 化样品与洗脱溶剂的混合物流通进入色谱柱，从而使待第二批净化样品与洗脱溶剂的混合 物中的干扰物质和目标物质在色谱柱中发生分离；第二批待净化样品的进样时间应保证其 中目标物质的色谱峰不会与第一批待净化样品中目标物质的色谱峰相重合，待第一、二批 净化样品中的干扰物质和目标物质完全分离开时，此时对第一、二批净化样品中的目标物 质分别进行收集，直到两批待净化样品中的目标物质完全从色谱柱中流出，而第一、二批净 化样品中的干扰物质则同时由管路排出；最后，调整第四阀体的阀门位置，由高压注射针泵向系统管路泵入清水，对管道以 及各个阀体进行清洗。所述的用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置，其特征在于所述第一 阀体为两位6通阀，第二阀体为两位4通阀，第三阀体为两位4通阀，第四阀体为两位3通 阀，所述的管道为不锈钢管或聚四氟乙烯管，直径为0. 1 5mm。所述的用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置，其特征在于所述的进 样环的体积为1 200ml。所述的用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化方法，其特征在于进行双环 循环进样必须满足以下条件(1)、第二批待净化样品中干扰物质的排出不能影响到第一批待净化样品中目标 物质的收集；(2)、待净化样品中目标物质的收集时间不能和第二批待净化样品的进样时间发 生冲突。(3)、第一批待净化样品中干扰物质的排出不能影响到第二批待净化样品中目标 物质的收集；所述的用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化方法，其特征在于所述的洗脱溶剂为水、乙醇或或乙腈溶剂。本发明的有益效果相比于以往的凝胶渗透色谱净化系统的进样方法和进样装置，本发明的优点如 下(1)、增加了色谱系统的分离效率；
(2)、缩短了净化时间，并且节约了溶剂使用量。
图1为本发明系统原理图。图2为第一次进样凝胶渗透色谱出峰保留时间图。图3为第二次进样凝胶渗透色谱出峰保留时间图。图4为未使用双环进样方法两次进样凝胶渗透色谱出峰保留时间图。图5为使用双环进样方法两次进样凝胶渗透色谱出峰保留时间图。图6为两种进样方法凝胶渗透色谱出峰保留时间对比图。图7为各道阀体的工作状态示意图。
具体实施例方式参见图1，高压注射针泵1通过管道依次连接有第四阀体2和第一阀体3，第四阀 体2的第三阀门和第一阀体3的第二阀门通过管道相连，第一阀体3的第三、六阀门之间通 过管道连接有由色谱柱4、紫外可见光液相检测器5、第三阀体6和第二阀体7串联组成的 回路，第一阀体3的第一、四阀门之间连接有进样环8，第一阀体3的第五阀门通过管道连接 有高压液相泵9 ；第三阀体6通过管道连接有进样针管10。一种用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化方法，其特征在于其具体包括 以下步骤选取高压注射针泵，高压注射针泵通过管道依次连接有第四阀体和第一阀体，第 一阀体上管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的 回路，第一阀体上还连接有进样环，第一阀体的通过管道连接有高压液相泵，第三阀体通过 管道连接有进样针管；将进样针管移到待净化样品储液瓶的上方，由高压注射针泵泵入第一批待净化样 品，第一批待净化样品通过管道流通进入进样环，由高压液相泵泵入洗脱溶剂，待第一批净 化样品与洗脱溶剂在进样环中进行混合，待进样环中充满第一批待净化样品与洗脱溶剂的 混合物后，调整各个阀体的阀门位置，第一批待净化样品与洗脱溶剂的混合物流通进入色 谱柱，从而使第一批净化样品中的干扰物质和目标物质在色谱柱中发生分离；一段时间后，此时第一批净化样品中的干扰物质和目标物质并未完全分离开，再 由高压注射针泵泵入第二批待净化样品，第二批待净化样品通过管道流通进入进样环，由 高压液相泵泵入洗脱溶剂，待第二批净化样品与洗脱溶剂在进样环中进行混合，待进样环 中充满第二批待净化样品与洗脱溶剂的混合物后，调整各个阀体的阀门位置，第二批待净 化样品与洗脱溶剂的混合物流通进入色谱柱，从而使待第二批净化样品与洗脱溶剂的混合 物中的干扰物质和目标物质在色谱柱中发生分离；第二批待净化样品的进样时间应保证其 中目标物质的色谱峰不会与第一批待净化样品中目标物质的色谱峰相重合，待第一、二批净化样品中的干扰物质和目标物质完全分离开时，此时对第一、二批净化样品中的目标物 质分别进行收集，直到两批待净化样品中的目标物质完全从色谱柱中流出，而第一、二批净 化样品中的干扰物质则同时由管路排出；最后，调整第四阀体的阀门位置，由高压注射针泵向系统管路泵入清水，对管道以 及各个阀体进行清洗。进行双环循环进样必须满足以下条件
(1)、第二批待净化样品中干扰物质的排出不能影响到第一批待净化样品中目标 物质的收集；(2)、待净化样品中目标物质的收集时间不能和第二批待净化样品的进样时间发 生冲突。(3)、第一批待净化样品中干扰物质的排出不能影响到第二批待净化样品中目标 物质的收集；第一阀体为两位6通阀，第二阀体为两位4通阀，第三阀体为两位4通阀，第四阀 体为两位3通阀，管道为不锈钢管或聚四氟乙烯管，直径为0. 1 5mm ；进样环的体积为1 200ml ；洗脱溶剂为水、乙醇或或乙腈溶剂。以下结合具体实施方式
对本发明作进一步的说明参见图2，在GPC净化应用中，若感兴趣的目标物质的峰是P2，而Pl峰和P3峰所 代表的化合物都是干扰物质，那么真正收集色谱柱流出物的保留时间段应为t2与t3之间， 而传统GPC净化方法流程的再次进样时间需要等待P3峰从色谱柱流出后然后再次进样，这 样浪费了大量的分析时间和有机流动相。参见如图3，假设在分析完成后，又进行了一次同样的进样，设第二次的进样时间 为t20，三个色谱峰分别由P21，P22，P23来代表，那么他们的保留时间应该和第一次进样时 的三个峰P1，P2，P3相同。参见图4，把两次进样画在一条时间轴上表示，t0代表第一次进样的时间，t20代 表第二次进样的时间。参见图5，如果第一次进样后，在t0 t4时间段内的某个合适的时间再次进样，那 么P21峰的流出时间会与上一次进样的某个峰重叠，如果调整好适当的第二次进样时间， 那么就可以保证要分离的目标物质的峰P2和P22不与其它色谱峰重合，这样就可以收集到 纯化的目标物质P2和P22。而再次进样的干扰物质峰P21可能与前一次进样的干扰物质 峰P3峰进行重合，一同流入废液，但这并不影响实验所要得到的结果，并且提高了效率，节 省了溶剂。参见图6，为两种进样方法的对比图，可以明确展示两种进样方法的差别。上面的 图是采用传统的凝胶色谱净化收集方法进行进样的色谱谱图，下面的图是采用双环进样净 化方法进行进样的色谱谱图，从图上可以得知，后者可以明显的缩短净化时间，但并不以降 低净化效果为代价。参见图7，各道阀体的工作过程如下(1)、第一进样环进样第一阀体位置A，第二阀体位置A，第三阀体位置A，第四阀体位置B，进样针管移动 到样品位置，由高压注射针泵吸取样品，第一进样环充满样品，然后将第一阀体转动到B位置，第一进样环并入高压流路系统，这样泵泵出的流动相携带第一进样环中的样品进入色 谱柱进行分离。(2)、第二进样环进样 第一阀体位置B，第二阀体位置A，第三阀体位置A，第四阀体位置B，进样针管移 动到样品位置，由高压注射针泵吸取样品，第二进样环充满样品，然后第一阀体转动到A位 置，第二进样环并入高压流路系统，这样泵泵出的流动相携带第二进样环中的样品进入色 谱柱进行分离。(3)、样品收集第一阀体位置A或B，第二阀体位置A，第三阀体位置B，第四阀体位置B，进样针管 移动到收集位置，色谱柱流出物可以进行收集。(4)、进样系统清洗以上进样系统吸液时，第四阀体的位置处于位置B，如果要清洗进样管路，只要高 压注射针泵排液时，第四阀体的位置处于位置A，那么就可以清洗各个进样管路了。进行双环循环进样必须满足下述条件(1)、后一针流出物不能影响到前一针收集组分；(2)、前一针进样收集组分时间不能和后一针进样时间冲突；(3)、前一针流出物不能影响后一针收集组分。在满足上述条件的前提下，遵循用最少的时间实现最大的净化效率。
权利要求
一种用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置，包括有高压注射针泵，其特征在于所述高压注射针泵通过管道依次连接有第四阀体和第一阀体，所述第一阀体通过管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的回路，第一阀体上还分别连接有进样环，第一阀体通过管道连接有高压液相泵；所述第三阀体通过管道连接有进样针管。
2.一种用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化方法，其特征在于其具体包括以 下步骤选取高压注射针泵，高压注射针泵通过管道依次连接有第四阀体和第一阀体，第一 阀体上管道连接有由色谱柱、紫外可见光液相检测器、第三阀体和第二阀体串联组成的回 路，第一阀体上还连接有进样环，第一阀体的通过管道连接有高压液相泵，第三阀体通过管 道连接有进样针管；将进样针管移到待净化样品储液瓶的上方，由高压注射针泵泵入第一批待净化样品， 第一批待净化样品通过管道流通进入进样环，由高压液相泵泵入洗脱溶剂，待第一批净化 样品与洗脱溶剂在进样环中进行混合，待进样环中充满第一批待净化样品与洗脱溶剂的混 合物后，调整各个阀体的阀门位置，第一批待净化样品与洗脱溶剂的混合物流通进入色谱 柱，从而使第一批净化样品中的干扰物质和目标物质在色谱柱中发生分离；一段时间后，此时第一批净化样品中的干扰物质和目标物质并未完全分离开，再由高 压注射针泵泵入第二批待净化样品，第二批待净化样品通过管道流通进入进样环，由高压 液相泵泵入洗脱溶剂，待第二批净化样品与洗脱溶剂在进样环中进行混合，待进样环中充 满第二批待净化样品与洗脱溶剂的混合物后，调整各个阀体的阀门位置，第二批待净化样 品与洗脱溶剂的混合物流通进入色谱柱，从而使待第二批净化样品与洗脱溶剂的混合物中 的干扰物质和目标物质在色谱柱中发生分离；第二批待净化样品的进样时间应保证其中目 标物质的色谱峰不会与第一批待净化样品中目标物质的色谱峰相重合，待第一、二批净化 样品中的干扰物质和目标物质完全分离开时，此时对第一、二批净化样品中的目标物质分 别进行收集，直到两批待净化样品中的目标物质完全从色谱柱中流出，而第一、二批净化样 品中的干扰物质则同时由管路排出；最后，调整第四阀体的阀门位置，由高压注射针泵向系统管路泵入清水，对管道以及各 个阀体进行清洗。
3.根据权利要求1所述的用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置，其特征在 于所述第一阀体为两位6通阀，第二阀体为两位4通阀，第三阀体为两位4通阀，第四阀体 为两位3通阀，所述的管道为不锈钢管或聚四氟乙烯管，直径为0. 1 5mm。
4.根据权利要求1所述的用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置，其特征在 于所述的进样环的体积为1 200ml。
5.根据权利要求2所述的用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化方法，其特征在 于进行双环循环进样必须满足以下条件(1)、第二批待净化样品中干扰物质的排出不能影响到第一批待净化样品中目标物质 的收集；(2)、待净化样品中目标物质的收集时间不能和第二批待净化样品的进样时间发生冲突。(3)、第一批待净化样品中干扰物质的排出不能影响到第二批待净化样品中目标物质的收集；
6.根据权利要求2所述的用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化方法，其特征在 于所述的洗脱溶剂为水、乙醇或乙腈溶剂。
全文摘要
本发明公开了一种用于凝胶渗透色谱净化系统的双环进样净化装置及方法，在净化过程中，通过在上次(第一次)进样净化未完成的过程中的某一特定时间再次(第二次)进样，使第二次进样保留时间短的物质与第一次进样保留时间长的物质重合，而每次进样保留时间居中的物质未受影响，这样既达到了净化目的，又提高了净化效率，且节约了溶剂。本发明增加了色谱系统的分离效率；缩短了净化时间，并且节约了溶剂使用量。
文档编号G01N30/14GK101968473SQ201010285099
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者张晨光, 黄文平 申请人:安徽皖仪科技股份有限公司