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從混沌中提取精華：制備純化的影響因素
制備液相是一種廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域的高精度分離技術(shù)，它可以對(duì)混合物進(jìn)行有效的分離、收集和純化。本文將重點(diǎn)介紹分離純化的影響因素，從混沌中提取精華，為分離純化實(shí)驗(yàn)提供更加精確和可靠的支持。
制備液相色譜研究要點(diǎn)
要使混合物得到分離，為了判斷待分離物質(zhì)在色譜過程中的分離情況，常用分離度作為色譜柱的總分離效能指標(biāo)。分離度又常稱為分辨率，用R表示，定義為相鄰兩色譜峰保留時(shí)間之差的2倍與色譜峰峰寬之和的比值。
計(jì)算公式：
對(duì)待分離物的分離度還可以表示成如下的關(guān)系式：
式中a為分離因子；N是塔板數(shù)代表柱效；k是容量因子，可以反映出流出峰的出峰時(shí)間，又常被稱為保留因子。R值越大，兩個(gè)峰就分的越開。
分離因子：表示相鄰峰之間的分離程度，即一對(duì)相鄰峰的保留時(shí)間比值。分離因子越大，表示兩個(gè)峰之間的分離效果越好，相反，分離因子越小，表示兩個(gè)峰之間的分離效果越差。
柱效：指柱本身的分離能力，柱效越高，說明色譜柱能夠有效地將兩個(gè)或多個(gè)組分分離開。例如，在短柱上可能無法分離的化合物，在長柱上可能可以得到很好的分離。因此，柱效對(duì)色譜分離效果的影響非常顯著。
容量因子：是化合物在選擇性固定相（如色譜柱）與流動(dòng)相之間分配的程度，即一對(duì)組分的相對(duì)保留時(shí)間。容量因子的大小決定了物質(zhì)在柱中存留的時(shí)間和分離程度。容量因子越大，分離效果越好，使差異更大的物質(zhì)能更好地分離。容量因子的大小還受到流動(dòng)相極性、溫度、pH值等因素的影響。因此，分離因子、柱效和容量因子這三個(gè)因素對(duì)色譜分離效果的影響都非常顯著，它們共同影響色譜分離的準(zhǔn)確性和靈敏度。
接下來我們嘗試調(diào)節(jié)這三個(gè)因素，來達(dá)到最佳的色譜分離效果。
分離因子a
如何提高分離因子呢？在確保樣品性質(zhì)不變的情況下，主要有以下兩個(gè)方面需要考慮：
01 固定相的選擇
通常情況下，固定相材料應(yīng)該與樣品成分相互作用，以實(shí)現(xiàn)有效的分離。對(duì)于一般的疏水性樣品我們可以選擇反相色譜固定相，親水性樣品可以選擇正相色譜固定相，生物大分子可選離子交換色譜固定相，碳水化合物可用疏水作用色譜固定相，無機(jī)離子最好使用離子色譜固定相，合成聚合物最好采用凝膠色譜固定相。
02 流動(dòng)相的選擇
流動(dòng)相的選擇首先根據(jù)固定相的類型進(jìn)行選擇，在正相色譜中，通常正己烷與異丙醇的混合物是最基本的溶劑系統(tǒng)，調(diào)節(jié)二者的比例可以改變?nèi)軇┫到y(tǒng)的極性。如果基本溶劑系統(tǒng)不能滿足分離的需要，則可以在基本溶劑系統(tǒng)中再添加其他溶劑，如甲基叔丁基醚、二氯甲烷、乙腈中的一種，或是它們的混合物等，以改變它們的選擇性。如果是反相色譜則應(yīng)該使用水+有機(jī)溶劑的系統(tǒng)，常用的有機(jī)溶劑是甲醇、乙腈以及四氫呋喃，調(diào)節(jié)它們與水之間的比例可以改變?nèi)軇┑臉O性。
柱效N
在制備液相中，除了盡量讓兩個(gè)色譜峰之間具有更大距離外，還需盡量避免峰寬過度分布過寬，以保障柱效。影響柱效的主要因素包括以下幾個(gè)方面：
1. 樣品
為了提高制備目標(biāo)物的效率，通常在進(jìn)行液相進(jìn)樣時(shí)會(huì)適當(dāng)過載樣品。然而，如果樣品過度過載，則會(huì)導(dǎo)致柱效降低，分離能力下降。另外，樣品的化學(xué)性質(zhì)、濃度大小、純度、樣品在兩相中的分配比等對(duì)柱效都有影響。
2. 固定相
固定相的影響主要包括固定相的填料粒徑、分布范圍、填料的形狀、表面的化學(xué)性質(zhì)、表面積的大小、填料是否填充均勻、是否填充緊密、色譜柱尺寸等因素。
3. 柱長及內(nèi)徑
短柱（15-100mm）：運(yùn)行時(shí)間短、柱壓低，常用于高通量分析和產(chǎn)量較多的分析場(chǎng)合。
長柱（150-250mm）：分辨率高、運(yùn)行時(shí)間長，適用于一些研究性的分析場(chǎng)合。
4. 流動(dòng)相
流動(dòng)相的影響因素主要包括流動(dòng)相的組成、化學(xué)性質(zhì)、粘度、擴(kuò)散性以及線速度等。
5. 流速
流速過快會(huì)對(duì)色譜分離產(chǎn)生不良影響，因?yàn)榭焖倭鲃?dòng)的溶液容易沖刷填料表面上的化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)流速較低時(shí)，物質(zhì)在填料表面上的停留時(shí)間增加，可能導(dǎo)致物質(zhì)中的雜質(zhì)混入最終產(chǎn)物中。
6. 溫度的影響
增加溫度可以減小溶劑的粘度、增大樣品的溶解度。
容量因子k
容量因子：是指分離柱中目標(biāo)分子在流動(dòng)相和固定相之間定量分配的比例。容量因子的適當(dāng)增加可以改善分離的效果，由下圖可見，當(dāng)容量因子達(dá)到一定數(shù)值后，其對(duì)分離度的影響并不是很大。容量因子的增大會(huì)消耗大量的時(shí)間和溶劑，因此我們應(yīng)該避免過大增加容量因子的數(shù)值。除非待收集物是非常有價(jià)值的物質(zhì)，否則建議不要采用增加容量因子的方法。
通過建立適合的分離條件，可以幫助我們從混合物中獲得目標(biāo)物質(zhì)，希望本文能幫助您對(duì)液相分離技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供有益的參考。