低速逆流色譜

低速逆流色譜技術(SRCCC)是近年來發展起來的一種新型逆流色譜技術。欲用低速逆流色譜技術進行分離,需要對分離樣品的溶劑系統、低速逆流色譜儀的轉速、流動相的流速以及進樣量的大小等因素進行選擇,進而實現理想的分離效果。

基本介紹

• 中文名：低速逆流色譜
• 外文名：Slow Rotary Countercurrent Chromatography
• 性質：物理化學分析

來源

由中國農業科學院茶葉研究所主持完成的“低速逆流色譜分離技術及其套用” 項目, 來源於1999 年浙江省科技廳重點項目(編號991102104), 經過兩年實施, 超額完成了各項技術指標計畫, 於2000年12 月30 日通過專家鑑定。該項目以V 型低速逆流色譜技術原理, 在國際上首次採用螺紋管作為逆流色譜柱管材, 使固定相保留率比標準直壁管顯著提高, 解決了低速運轉時固定相保留率低的問題, 同時還通過對管柱支持體直徑、長度、柱轉速與固定相保留率關係的研究, 確定了有利於固定相保留的最佳螺旋柱直徑及常用溶劑系統的最佳轉速。並根據研究得出的相關參數設計了一台世界上最大的逆流色譜儀(10 L 低速逆流色譜儀), 利用該儀器成功分離了葛根提取物中的葛根素、刺參提取物中的EPX 和茶提取物中的沒食子兒茶素沒食子酸酯, 三項分離技術已可直接套用於生產。通過套用證明,與國內外現有的高速逆流色譜儀和正交軸逆流色譜儀相比, 該儀器具有進樣大、生產效率高、運行安全、造價低等優點, 是良好的製備型分離設備。經鑑定委員會專家認真評審後一致認為:該項目立題正確, 技術資料齊全, 數據可信, 研製的10 L低速逆流色譜儀及在EGCG 等天然產物分離中的套用有較高的學術水平、創新性和實用性, 其總體水平在同類研究中達國際先進水平。

基本概念

逆流色譜技術（Countercurrent Chromatography），簡稱CCC，是20世紀70年代發展起來的一種液-液分配色譜新技術，可以在短時間內實現高效分離和製備。是新穎的分離技術它是不用任何固態支撐體的液液分配層析法，則能夠完全排除支撐體導致的不可逆吸附和對樣品的玷染、失活、變性等影響，能實現對複雜混合物中各組分的高純度製備量分離。它同其它色譜技術的根本差別在於它不採用任何固相載體如柱填料吸附劑親和劑板床篩膜等，從而完全排除了固相載體對樣品的不可逆吸附污染變性失活等影響，並可以實現高純淨度高回收率高重現性以及超負荷大製備量的分離純化。目前，逆流色譜技術已被廣泛套用於醫藥、化工、食品、生物工程、有機合成、環境分析、地質、材料等領域，所涉及的分離對象包括植物、海洋生物、微生物發酵產物等材料中的生物活性組分，並已在稀土元素的分離方面取得了一些進展。

優勢

逆流色譜主要分為高速逆流色譜(HSCCC)和低速逆流色譜(SRCCC)，其中HSCCC已普遍套用於實驗室中天然產物的分離。但由於其轉速過快，儀器難以承受且安全性下降，因而HSCCC在較大規模的分離套用上難以推廣。SRCCC不僅擁有HSCCC的眾多優點，如無需採用任何固態的支撐體，不存在樣品的不可逆吸附，樣品損失小，溶劑消耗量小，經濟有效，設備要求低和適應能力強，而且在進樣量、分離效率和實驗的安全性等方面有了進一步的提升，是較好的分離設備。特別是SRCCC採用的是低速運轉方式(20—150 r/mill)，不容易造成機械部分的磨損和對引入引出管的損壞，在運行安全性上比HSCCC有了實質性的改進。

儀器構成

分離柱由一根PTFE管繞制而成。主要包含六個部分：分離色譜柱、自動收機器、恆流泵、進樣器、檢測器以及試劑瓶。

儀器操作

將固定相快速泵入SRCCC的聚四氟乙烯(PTFE)管柱中,直至固定相充滿整個分離柱。隨後開動主機調節轉速至50rpm,穩定後打開恆流泵,調節其流速至3.0mL/min。待只有流動相流出時表明柱內已達到流體動力學平衡。然後將己經溶解好的樣品1.5g山進樣器注射到進樣管中,樣品會在流動相的帶動慢慢進入逆流色譜儀的主機。打開收集器,設定每管的收集時間,收集的組分經檢測器進行分析,也可結合TLC或HPLC進行輔助分析,根據分析的結果進行分組分收集,待沒有組分檢出後停止分離。

在食品工業中的套用

近年來，逆流色譜技術在不斷研究創新的同時，被世界各國套用於不同的領域，形成了分離科學技術範疇的一個新興分支。逆流色譜技術套用於食品分離的最大優勢是粗品或複雜樣品可以直接進樣，對於食品除毒去雜或製備生物活性物質方面效果明顯。國外曾有利用HSCCC檢測食品中的毒素含量，並分離出SEA（導致食品污染的常見毒素）；Oka等以叔丁基甲基醚-正丁醇-乙腈-水（2:2:1:5）為溶劑系統分離蟲膠中的四種乳酸，經過HPLC鑑定，其純度分別達到97.2%、98.1%、98.2%和95.0%；德國布倫瑞克工業大學利用逆流色譜儀進行飲料、紅酒中活性成分的分離工作，效果非常明顯。在我國，利用逆流色譜技術提取分離生物活性成分，也有很多的特色性成果，在很多方面獨樹一幟。如茶葉中茶黃素和兒茶素的提取純化；大豆中異黃酮的提取分離以及一些具有高附加值的物質如抗氧化物番茄紅素的製備。北京天然產物分離純化研究中心同英國聯合利華公司合作，利用逆流色譜儀製備的兒茶素、茶色素等開發新一代飲品，研製食品中的防腐抗氧化物，生產天然的抗菌消炎、防治心腦血管病、防治癌症的藥用原料，以及作為新一代功能性食品中的天然添加劑。