[發明專利]一種工程化高效逆流色譜設備

有效

• 申請號: 201310032823.8
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103111090A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 張天佑;李能;伍軍
• 申請（專利權）人: 中山優諾生物科技發展有限公司
• 主分類號: B01D15/10
• 分類號: B01D15/10;B01D15/22
• 代理公司: 中山市科創專利代理有限公司 44211
• 代理人: 謝自安

【技術領域】

本發明涉及一種逆流色譜設備。

【背景技術】

逆流色譜技術（Countercurrent?Chromatography，簡稱CCC）是美國國立健康研究院（National?Institutes?of?Health）發明的液-液分配色譜技術，于1970年論述了運動螺旋管內兩個互不混溶的液相之間產生頻繁的分配與傳遞的科學發現，為CCC技術的發展奠定了理論基礎。1970-1980年期間，在實驗室創制了“流通型行星式螺旋管離心分離儀”，為實現逆流色譜分離的儀器的誕生和發展提供了基本的物理模型。根據我國抗生素等藥物的組分分離與鑒定的需要，我國從1978年起在北京的實驗室開創了我國的CCC技術的研究工作，并于1980年自主設計研制出第一臺“水平流通型行星式離心分離機”，完成了各類抗生素、有機農藥、胰島素的分離純化，并且首創了CCC技術在中草藥中生理活性化合物的分離純化工作，相關研究成果于1984年首次在國際學術會議上發表。在此基礎上，實現了商品儀器“水平流通型行星式逆流色譜儀”的小批量生產和推廣應用。

1980-1990年期間，國外發現了在足夠高轉速的行星式運動條件下，多層螺旋管中互不混溶的兩個液相的“單向性分布”現象。也就是說，在這樣的物理條件下，兩個液相將按照它們的比重、對螺旋管內壁的親和性等因素的不同，分別趨向于螺旋管的不同端頭占空分布。單向性分布現象的發現，推動了CCC向更加穩定、更加快速、更加高效的層面發展，從而實現了高速逆流色譜技術(High-Speed?Countercurrent?Chromatograph)和高速逆流色譜儀（High-Speed?Countercurrent?Chromatography，簡稱HSCCC）。

由于HSCCC技術排除了傳統色譜技術所依賴的固態支持體（固態填料），從而避免了固態支持體對被分離樣品組分的不可逆吸附、色譜峰形拖尾、異質沾染、失活、變性等不良影響。同時，HSCCC還具有分離制備量較大、溶劑和材料消耗量小、物質資源和被分離樣品利用度高等優點。因此，HSCCC技術已經被當今國際公認為研究開發天然產物的有效技術手段，HSCCC的儀器設備將迎接日益拓展和應用的空間。

隨著HSCCC技術的發展，其應用領域在不斷擴展，用戶對儀器設備的制備量的要求在逐步提升，大制備量的HSCCC設備已經成為技術進步的方向和實際應用的需求。

目前，在中國、美國、英國、法國等國都出現了研制和銷售此類儀器的公司或企業，而現有的商品化產品，絕大多數是用于實驗室的小或中等制備規模的儀器，其分離管柱的容量一般在數十毫升至數百毫升的范圍。這些儀器還不能滿足用戶對大制備量分離純化的目的與要求。

在中國和英國已經報道了個別的分離管柱容積達到立升級規模的逆流色譜設備，這些設備存在的問題是：

有的設備采用了大口徑的管材來制造螺旋管分離管柱，由于管柱的體積和重量大，只能實現比較慢的轉速。從逆流色譜基本理論來分析，螺旋管柱的內徑越大，其分配分離效率越低，同時，螺旋管的轉速越低，其對流分配效率越低。因此，這樣的設備基本上屬于在CCC技術研究初始階段提出的“慢速轉動螺旋管逆流色譜儀”，同現代高速逆流色譜的技術體系存在較大的差距。也就是說，在增大設備的幾何空間的同時，降低了逆流色譜的分離效率、拖長了分離時間，對于活性化合物的分離效果和分離成本都是不利的。

有的設備，達到了十多立升的容積，但是，設備是由一個固定的大口徑大容量的螺旋管作為核心部件，在使用時無法調變樣品投量、溶劑消耗、分離時間等參數，這對于生產規模的分離純化任務來說，是不經濟和不方便的。而且，這種設備體積大、重量大、能耗高、造價高，不利于在不同的應用領域推廣使用。

表達高速逆流色譜儀器設備的分配分離功能的參數，主要的是液態固定相在運動螺旋管內的保留率，即運動螺旋管內兩個液相建立流體動力學平衡后，保留在螺旋管內的固定相體積同運動螺旋管的容積之比，是一個小于1的百分率數值。這個保留率越高，說明分離管柱內的有效分配分離空間越大，其對流分配分離的效率也就越高。而對于特定的兩相溶劑系統，它在運動螺旋管內的固定相保留率同一個重要的技術參數β值密切相關，β值越大保留值越高。