[发明专利]用于分流混合液相色谱法的方法以及设备

说明书

发明领域

本发明涉及高效液相色谱法（HPLC），并且更具体地涉及用于捕获注入HPLC柱的有机溶剂中的少量分析物的技术，特别是用于随后的检测和分析的目的。

发明背景

高效液相色谱法（HPLC）广泛用于分离液体样品中的分析物。典型的HPLC仪器使用高压泵来迫使一个合适的含有样品的流动相以一个恒定的流速通过一个或多个色谱分离柱。通过一种或多种机制在该分离柱内分离样品组分，这些机制包括吸附、尺寸排阻、离子交换或者与色谱填料的其他相互作用。然后通过任何常规的检测器，例如UV-可见光检测器、荧光检测器、红外检测器、质谱仪、拉曼检测器，或者测量折射率或电导率的检测器（只是几个实例）来检测样品组分。

已在范围广泛的应用中证明了通过HPLC分离的效用，这些应用包括从低分子量到高分子量的范围内的分子的分析和纯化。该分离过程依赖于这样的事实：通过颗粒的填充床（被称为固定相）渗滤的一种流体的流动流束中的许多组分溶质分子可以有效地彼此分离。总体上，液相色谱法中的分离是在一个柱中通过样品分子在固定相与流动相之间的选择性分布来实现。单独的样品组分被分离出来，因为每个组分对固定相具有不同的亲和力，导致每个组分有不同的迁移速率和每个组分从柱中出来的不同的退出时间。分离效率是由当溶质带穿过该床或柱时其扩散量来确定。

反相液相色谱法（RP-HPLC）广泛地用作高效液相色谱法（HPLC）中的一种分离模式。在RP-HPLC技术中，在流动相中使用的一种或多种溶剂相比固定相是更具极性的，而在RP-HPLC发展之前进行的常规的（正相）色谱法中情况是相反的。在反相液相色谱系统中典型地采用的流动相溶剂包括水和一种或多种与水可混溶的有机改性剂，例如乙腈或甲醇。所感兴趣的分析物物种典型地形成一种具有流动相的溶液。RP-HPLC固定相通常是高度疏水的或非极性的。化学物种对固定相的亲和力主要产生于该物种与存在于固定相上的化学基团的相互作用，这种亲和力会影响在流动的流动相中的特定物种通过该固定相的速率。这些化学基团可以通过使表面改性剂与基质（如硅石基质）反应而提供在固定相上。因此可以使用表面改性剂来将特定的化学基团吸附到该固定相上。常规反相液相色谱法使用3 μm-10 μm球形硅石珠，这些硅石珠已经通过包括4、8、或18个碳原子的烃链的共价附接进行了改性以提供一个非极性的表面。

在进行RP-HPLC分离时可能出现的一个困难是，当将有机溶剂中的大量分析物注入到色谱装置中时，注入体积可能超过柱体积从而导致分析物不能在反相HPLC固定相中保留。由于在色谱法领域有朝着更小（更低的体积）的柱发展的趋势，这一困难在最近几年已变得更为显著。当样品体积到达该柱时，为了减少通过该柱看到的流动相中总的有机溶剂的量，可以在到达该柱之前将样品体积与水性流动相溶剂混合。作为一个实例，图1示出了一个常规的HPLC系统，在该系统中混合是在将样品装填入色谱装置之前进行。图2-3（图1的讨论之后所讨论的）示出了常规的HPLC系统的实例，在这些系统中混合是在装填之后进行的。

如图1A中所示，有机溶剂中含有分析物的样品是从样品源11提供的并在混合装置19中与来自溶剂源12的水性溶剂混合。然后将该混合物在泵13a的推动下通过管件2a递送到多端口阀15的一个端口。在装填步骤或阶段过程中，多端口阀15被配置为将含有待分析的样品部分的混合物递送至环状管件2c。将任何过量的溶剂或样品通过管件2d递送至废弃物容器17，该管件是流体地连接到该多端口阀的一个端口。