[发明专利]一种二维液相色谱接口

说明书

技术领域

本发明涉及液相色谱仪器分析领域，具体地说涉及一种二维液相 色谱接口。该接口可以连续去除第一维液相色谱馏出物中的大部分溶 剂，减小了第二维液相色谱的进样体积，增加了样品浓度，提高了检 测灵敏度，适用各种分离模式液相色谱联用。

背景技术

第一维流动相对样品后续分离和检测的影响一直是限制二维液 相色谱发展和实际应用的根本问题：(1)两维流动相不互溶或粘度差 别较大时，第二维分离不稳；(2)相对第二维色谱柱第一维流动相是 强溶剂时，第二维进样谱带展宽扩散；(3)样品经过第一维分离，被 第一维流动相稀释，发生扩散，需要“重新聚焦”；(4)切割馏分的体 积通常远超第二维的最大进样体积。由于上述问题的存在，设计和构 建二维液相色谱系统时，其分离模式和分离条件都受到极大的限制， 系统实际的正交度、峰容量和理论值相差较大，不能充分发挥二维分 离的优势。同时，系统的检测限也受到了极大的影响。

二维色谱的本质特征之一是两维分离独立互不干扰，如何有效解 决第一维流动相对样品后续分离和检测的影响问题一直是二维液相 色谱研究的重点。近年来，随着高效液相色谱仪器硬件的发展，二维 液相色谱技术也获得了长足的发展，应用日益广泛，但上述问题并未 得到彻底解决，还是沿用传统的一些方法。如目前被广泛采用的第一 维细内径长柱，在低流速下进行分离，第二维粗柱在高流速下运行的 方法。这种方法通过降低第一维流动相的量来缓解切割馏分中第一维 流动相进入第二维带来的一系列问题。Dugo等人基于此方法建立了 NPLC此方法建立分析类胡萝卜素，在第一维使用毛细管柱，显著减 少了切割馏分的体积，而少量的正相流动相在进入第二维色谱柱时， 会被大量反相流动相稀释，并不会对反相分离造成显著影响。但样品 的稀释和“聚焦”的问题仍旧没有得到解决，同时整个二维系统载样量 降低，不利于低含量组分的分离检测。

彻底解决上述问题最简单最直接的思路是在接口中采用一个类 似二维气相色谱接口中的“冷阱”设计，在切割馏分进入第二维色谱柱 前除去切割馏分中的第一维流动相，实现样品的浓缩和“聚焦”。实现 这一思路需要满足两个基本条件：(1)样品无污染、无损的转移；(2) 除去溶剂的时间须和馏分收集时间相等，以满足全二维色谱的实际应 用需求。体现这一思路的接口设计有捕集和部分蒸发。

捕集是使用捕集柱代替接口中的定量环，第一维洗脱条件下样品 在捕集柱柱头吸附，并在第二维洗脱条件下样品完全洗脱进入第二维 色谱柱进行后续分离，实现了对样品的浓缩和“聚焦”。这种方法对捕 集柱的填料和两维流动相的选择有一定的限制，两维分离并不能真正 做到相互独立，捕集需在特定的条件下才能取得较好的效果。

由于流动相沸点远小于样品，因此可以通过蒸发去除切割馏分中 的第一维流动相，实现样品的浓缩和“聚焦”。1982年，Wise等人建 立了NPLC/RPLC系统分析油品种的多环芳烃类化合物，在接口中引 入氮气吹扫切割馏分，蒸发去除馏分中的正相溶剂。但其蒸发速率较 慢，无法满足第一维连续分离的要求，且操作复杂，不能自动化。大 连化物所关亚风研究员课题组发展了一种真空辅助溶剂蒸发接口，可 以连续蒸发去除流量高达1mL/min有机溶剂，样品中非挥发性组分 在接口定量环中被保留浓缩。真空辅助溶剂蒸发接口解决了第一维使 用高挥发性有机溶剂时的溶剂在线去除的问题，但该接口不能实现挥 发性较低的强极性溶剂的在线去除。

这一类型接口的发展要解决以下两个关键问题：(1)必须能够适 应各种不同的第一维溶剂。理想的二维液相色谱，两维的分离模式不 同且相互独立互不干扰，可以各自独立优化分离条件。而液相色谱具 有多种分离模式，可以使用的流动相种类很多，特别是在第一维作梯 度洗脱时，接口还必须能适应混合流动相浓度和压力的变化。(2)溶 剂的去除速率。常规液相色谱的流量通常在1mL/min，接口至少需要 降低第一维流量一个数量级以上，且溶剂去除时间必须和馏分收集时 间相等才能满足全二维液相色谱实际应用的需求。传统的接口捕集和 部分蒸发接口在原理上受到限制，不能作为一种通用的方法在二维液 相色谱中广泛使用。

发明内容