專利名稱：一種自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，該自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀可用于純化 復(fù)雜有機(jī)合成化合物，天然化合物和生物發(fā)酵產(chǎn)物等藥物待選物質(zhì)，以達(dá)到單 體化合物的分離純化。
背景技術(shù)：
層析色譜純化包括層析色譜設(shè)備和層析色譜介質(zhì)兩個(gè)方面。層析色譜的分 離模式由被使用的色譜介質(zhì)決定，單級(jí)層析色譜使用單一的分離介質(zhì)，例如單 級(jí)反相色譜中，可以是使用一種基于正辛烷介質(zhì)作為單級(jí)反相的色譜介質(zhì)。
一套傳統(tǒng)層析純化設(shè)備的運(yùn)行是單級(jí)單通道，即在同一時(shí)間內(nèi)只是層析純 化一個(gè)樣品。所以純化速度慢，分離效率低。傳統(tǒng)的多級(jí)色譜分離是幾種相同 模式的層析色譜的組合， 一種色譜分離模式與另外一種色譜分離模式通常不能 完全相容，例如正相色譜中使用的正己烷溶劑系統(tǒng)與反相色譜中的甲醇-水系統(tǒng) 是不相容的，使得不同模式的層析色譜不能連續(xù)操作，而必須分別在獨(dú)立的層 析系統(tǒng)中進(jìn)行。
在藥物的研發(fā)過程中，其中關(guān)鍵一步是對(duì)待選化合物分離和純化而得到單 體純品化合物。很多待選物質(zhì)，例如天然產(chǎn)物的粗提物，成份通常非常復(fù)雜， 特別是一些微量成份的提取和分離更是異常困難。僅依靠一級(jí)層析色譜分離難 以得到單體的純品。通常需要多級(jí)層析色譜分離。
近年來在層析色譜領(lǐng)域里，提高分離效率的手段可以概括為兩類l)使用新
型層析介質(zhì)，縮短單級(jí)層析的分離時(shí)間2)提高單級(jí)層析的通量，例如單級(jí)多 柱平行層析儀和單級(jí)多柱串聯(lián)切換式層析儀。但是，這些層析儀仍是使用單級(jí) 層析色譜分離技術(shù)。
本發(fā)明的目的是要提供一種自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，實(shí)現(xiàn)幾種不同色譜分離 模式的組合，即三級(jí)不同色譜分離介質(zhì)在同一層析色譜儀中的連續(xù)分離，改進(jìn) 層析介質(zhì)溶劑系統(tǒng)之間的兼容性、改進(jìn)層析通量和分離效率、改進(jìn)復(fù)雜的藥物 待選樣品的單體純化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，實(shí)現(xiàn)幾種不同色譜分離模式的組合，即三級(jí)不同色譜分離介質(zhì)在同一層析色譜儀中的連續(xù)分離，改進(jìn) 層析介質(zhì)溶劑系統(tǒng)之間的兼容性、改進(jìn)層析通量和分離效率、改進(jìn)復(fù)雜的藥物 待選樣品的單體純化。該儀器進(jìn)行的分離純化過程是一個(gè)連續(xù)動(dòng)態(tài)的分離純化過程。
本發(fā)明自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，包括
(1) 第一級(jí)分離包括分離泵1、進(jìn)樣泵、閥-1、 一級(jí)分離柱、流分切換閥1 和六支一級(jí)樣品組分接收柱；
(2) 第二級(jí)分離包括分離泵2、閥-2、流分切換閥2和二級(jí)分離柱；
(3) 第三級(jí)分離包括分離泵3-1、閥-3-1和分離泵3-2、閥-3-2;流分切換 閥3;六支三級(jí)分離柱；兩個(gè)分流裝置；兩個(gè)檢測(cè)裝置和兩個(gè)自動(dòng)收集裝置；
(4) 上述步驟通過微機(jī)(PC)控制完成。
作為h述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第三級(jí)分離包括分離泵3-l、閥-3-1 和分離泵3-2、閥-3-2;流分切換閥3;六支三級(jí)分離柱，稱為三級(jí)分離柱3-l、 三級(jí)分離柱3-2、三級(jí)分離柱3-3、三級(jí)分離柱3-4、三級(jí)分離柱3-5和三級(jí)分 離柱3-6;兩個(gè)分流裝置，稱為分流裝置3-1，分流裝置3-2;兩個(gè)檢測(cè)裝置， 稱為檢測(cè)裝置3-l，檢測(cè)裝置3-2;兩個(gè)自動(dòng)收集裝置，稱為自動(dòng)收集裝置3-1， 自動(dòng)收集裝置3-2。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第三級(jí)分離包括分離泵3-1、閥-3-1 和分離泵3-2、閥-3-2;流分切換閥3;六支三級(jí)分離柱，稱為三級(jí)分離柱3-1、 三級(jí)分離柱3-2、三級(jí)分離柱3-3、三級(jí)分離柱3-4、三級(jí)分離柱3-5和三級(jí)分 離柱3-6;這六支三級(jí)分離柱分別連接于兩個(gè)分流裝置，分流裝置3-l和分流裝 置3-2，其中三級(jí)分離柱3-1、三級(jí)分離柱3-2、三級(jí)分離柱3-3與分流裝置3-1 相連接，三級(jí)分離柱3-4、三級(jí)分離柱3-5、三級(jí)分離柱3-6與分流裝置3-2相 連接；分流裝置與檢測(cè)裝置連接，分流裝置3-1與檢測(cè)裝置3-1連接，分流裝 置3-2與檢測(cè)裝置3-2連接；檢測(cè)裝置與自動(dòng)收集裝置連接，檢測(cè)裝置3-l與 自動(dòng)收集裝置3-1連接，檢測(cè)裝置3-2與自動(dòng)收集裝置3-2連接。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一級(jí)分離，其特征是使用一支一 級(jí)分離柱。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述經(jīng)第一級(jí)分離的組分，經(jīng)流分切換 閥1，富集于六支一級(jí)樣品組分接收柱中，其所述流分切換閥1，經(jīng)微機(jī)PC控制使每支一級(jí)樣品組分接收柱中富集組分的體積是等同的。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述六支一級(jí)樣品組分接收柱，稱為樣1、
樣2、樣3、樣4、樣5和樣6，這六支一級(jí)樣品組分接收柱中的填料是色譜介 質(zhì)，該色譜介質(zhì)對(duì)組分的富集達(dá)到最大化而且富集擴(kuò)散最小，通常該色譜介質(zhì) 是對(duì)待分離的物質(zhì)具有強(qiáng)親和力的填料，例如直鏈飽和烷烴類介質(zhì)，所述的直
鏈飽和烷烴類介質(zhì)包括十八烷基鍵合硅膠、辛烷鍵合硅膠、苯乙基鍵合硅膠、 五氟苯基、己垸、丁垸、十二烷基。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述被富集在一級(jí)樣品組分接收柱中的 組分分別進(jìn)入第二級(jí)分離，第二級(jí)分離的色譜分離模式與第一級(jí)分離的色譜分 離模式不同，通常第一級(jí)分離的色譜分離模式是通過離子交換或離子排阻，按 照成份的帶電性能進(jìn)行分離，或通過體積排阻色譜按分子量大小進(jìn)行分離；第
二級(jí)分離的的色譜分離模式通常是使用獨(dú)特的親水填料，利用親水作用色譜機(jī)
理 (HILIC : HydrophILic Interaction Chromatography or Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography)進(jìn)行分離。所述的親水填料包括含苯 磺酸基團(tuán)的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含季胺鹽基團(tuán)的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、 含酰胺基的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含氨基的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含苯磺 酸基團(tuán)的鍵合硅膠、含季胺鹽基團(tuán)的鍵合硅膠、含酰胺基的鍵合硅膠、含氨基 的鍵合硅膠。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述經(jīng)第二級(jí)分離的組分，直接進(jìn)入六 支三級(jí)分離柱進(jìn)行第三級(jí)分離，所述六支三級(jí)分離柱中的填料是粒徑為5jam 15pm的色譜介質(zhì)。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第三級(jí)分離是一個(gè)快速分離過程， 分離周期通常為3 5分鐘。
第三級(jí)分離的色譜分離模式采用高效反相色譜實(shí)現(xiàn)。此級(jí)分離使用5 10cm 柱長的高效柱，分離介質(zhì)為直鏈飽和烷烴類填料，所述直鏈飽和烷烴類填料包 括十八烷基鍵合硅膠、辛烷鍵合硅膠、苯乙基鍵合硅膠、五氟苯基、己烷、
丁烷、十二烷基o
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述經(jīng)第三級(jí)分離的組分通過檢測(cè)裝置
3-1和檢測(cè)裝置3-2進(jìn)行檢測(cè)后分別由自動(dòng)收集裝置3-1和自動(dòng)收集裝置3-2接 收，其所述自動(dòng)收集裝置所采用的收集形式可以為全收、時(shí)間帶或根據(jù)峰的出現(xiàn)自動(dòng)切換位置進(jìn)行接收。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀示意圖。
分離泵l、進(jìn)樣泵、閥-1、 一級(jí)分離柱、流分切換閥l和六支一級(jí)樣品組
分接收柱，稱為樣l、樣2、樣3、樣4、樣5和樣6; 分離泵2、閥-2、流分切換閥2和二級(jí)分離柱；
分離泵3-l、閥-3-1和分離泵3-2、閥-3-2;流分切換閥3;六支三級(jí)分 離柱，稱為三級(jí)分離柱3-1、三級(jí)分離柱3-2、三級(jí)分離柱3-3、三級(jí)分離柱3-4、 三級(jí)分離柱3-5和三級(jí)分離柱3-6;兩個(gè)分流裝置，稱為分流裝置3-1，分流裝 置3-2;兩個(gè)檢測(cè)裝置，稱為檢測(cè)裝置3-l，檢測(cè)裝置3-2;兩個(gè)自動(dòng)收集裝置， 稱為自動(dòng)收集裝置3-1，自動(dòng)收集裝置3-2;
上述設(shè)備由微機(jī)(PC)控制；
流動(dòng)相l(xiāng)、流動(dòng)相2、流動(dòng)相3、樣品。
具體實(shí)施例方式
自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，首先流動(dòng)相1通過分離泵1進(jìn)入一級(jí)分離柱，同時(shí) 樣品通過進(jìn)樣泵和閥-1進(jìn)入一級(jí)分離柱，進(jìn)行第一級(jí)分離；待樣品經(jīng)一級(jí)分離 柱分離后，流出物組分通過流分切換閥1分別儲(chǔ)存于六支一級(jí)樣品組分接收柱 中，稱為樣l、樣2、樣3、樣4、樣5和樣6。被儲(chǔ)存在一級(jí)樣品組分接收柱 中的組分，通過流分切換闊2，與通過分離泵2和閥-2進(jìn)入的流動(dòng)相2同時(shí)進(jìn) 入二級(jí)分離柱，進(jìn)行第二級(jí)分離。由于第二級(jí)分離的色譜分離模式不同于第一 級(jí)分離的色譜分離模式，因此在第一級(jí)分離中未得到單體分離的物質(zhì)，將進(jìn)一 步得到分離。待樣品經(jīng)二級(jí)分離柱分離后，流出物組分通過流分切換闊3，直接 進(jìn)入三級(jí)分離柱，進(jìn)行第三級(jí)分離經(jīng)第二級(jí)分離的組份經(jīng)流分切換閥3與通 過分離泵3-1、閥-3-1的流動(dòng)相3同時(shí)分別進(jìn)入三級(jí)分離柱3-1、三級(jí)分離柱 3-2、三級(jí)分離柱3-3,進(jìn)行第三級(jí)分離；經(jīng)第二級(jí)分離的組份經(jīng)流分切換閥3 與通過分離泵3-2、閥-3-2的流動(dòng)相3同時(shí)分別進(jìn)入三級(jí)分離柱3-4、三級(jí)分離柱3-5和三級(jí)分離柱3-6，進(jìn)行第三級(jí)分離。
經(jīng)三級(jí)分離柱3-l、三級(jí)分離柱3-2、三級(jí)分離柱3-3分別分離的組分相繼 進(jìn)入分流裝置3-l，并逐一通過檢測(cè)裝置3-l進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)后的組分經(jīng)自動(dòng) 收集裝置3-l收集；經(jīng)三級(jí)分離柱3-4、三級(jí)分離柱3-5、三級(jí)分離柱3-6分別 分離的組分相繼進(jìn)入分流裝置3-2，并逐一通過檢測(cè)裝置3-2進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè) 后的組分經(jīng)自動(dòng)收集裝置3-2收集。
通過控制流分切換閥3，經(jīng)第二級(jí)分離的組分分別進(jìn)入三級(jí)分離柱，進(jìn)行第 三級(jí)分離。其包括i-通過控制流分切換閥3，經(jīng)第二級(jí)分離的組分通過流分切 換閥3進(jìn)入三級(jí)分離柱3-1，同時(shí)流動(dòng)相3通過分離泵3-1和閥-3-1進(jìn)入分離 柱3-1，進(jìn)行快速分離；ii-通過控制流分切換閥3，經(jīng)第二級(jí)分離的組分通過 流分切換閥3進(jìn)入三級(jí)分離柱3-2，同時(shí)流動(dòng)相3通過分離泵3-1和閥-3-1進(jìn) 入分離柱3-2，進(jìn)行快速分離；iii-通過控制流分切換閥3，經(jīng)第二級(jí)分離的組 分通過流分切換閥3進(jìn)入三級(jí)分離柱3-3，同時(shí)流動(dòng)相3通過分離泵3-1和閥-3-1 進(jìn)入分離柱3-3，進(jìn)行快速分離；iv-通過控制流分切換閥3，經(jīng)第二級(jí)分離的 組分通過流分切換閥3進(jìn)入三級(jí)分離柱3-4，同時(shí)流動(dòng)相3通過分離泵3-2和閥 -3-2進(jìn)入分離柱3-4，進(jìn)行快速分離；v-通過控制流分切換閥3，經(jīng)第二級(jí)分 離的組分通過流分切換閥3進(jìn)入三級(jí)分離柱3-5，同時(shí)流動(dòng)相3通過分離泵3-2 和閥-3-2進(jìn)入分離柱3-5，進(jìn)行快速分離；vi-通過控制流分切換閥3，經(jīng)第二 級(jí)分離的組分通過流分切換閥3進(jìn)入三級(jí)分離柱3-6，同時(shí)流動(dòng)相3通過分離泵 3-2和閥-3-2進(jìn)入分離柱3-6，進(jìn)行快速分離。上述六個(gè)步驟為連續(xù)動(dòng)態(tài)分離過 程。
所述六支一級(jí)樣品組分接收柱中的填料是直鏈飽和烷烴類介質(zhì)，所述直鏈
飽和烷烴類填料包括十八垸基鍵合硅膠、辛烷鍵合硅膠、苯乙基鍵合硅膠、 五氟苯基、己垸、丁垸、十二烷基。
所述第一級(jí)分離的色譜分離模式是通過離子交換或離子排阻，按照成份的 帶電性能進(jìn)行分離，或通過體積排阻色譜按分子量大小進(jìn)行分離；第二級(jí)分離 的色譜分離模式通常是使用獨(dú)特的親水填料，利用親水作用色譜機(jī)理(HILIC: HydrophILic Interaction Chromatography or Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography)進(jìn)行分離。所述的親水填料包括含苯磺酸基團(tuán)的苯 乙烯-二乙烯苯共聚物、含季胺鹽基團(tuán)的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含酰胺基的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含氨基的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含苯磺酸基團(tuán)的鍵合 硅膠、含季胺鹽基團(tuán)的鍵合硅膠、含酰胺基的鍵合硅膠、含氨基的鍵合硅膠。
所述六支三級(jí)分離柱中的填料是粒徑為5 15pm的色譜介質(zhì)。 所述第三級(jí)分離是一個(gè)快速分離過程，分離周期通常為3 5分鐘。第三級(jí) 分離使用5 10cm柱長的高效柱，分離介質(zhì)為直鏈飽和垸烴類填料，所述直鏈
飽和烷烴類填料包括十八烷基鍵合硅膠、辛烷鍵合硅膠、苯乙基鍵合硅膠、
五氟苯基、己烷、丁烷、十二垸基。
所述自動(dòng)收集裝置所采用的收集行式可以為全收、時(shí)間帶或根據(jù)峰的出現(xiàn) 自動(dòng)切換位置迸行接收。
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并 非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述 說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施 方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng) 仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求
1、一種自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，其特征在于，包括如下部分(1)第一級(jí)分離包括分離泵1、進(jìn)樣泵、閥-1、一級(jí)分離柱、流分切換閥1和六支一級(jí)樣品組分接收柱；(2)第二級(jí)分離包括分離泵2、閥-2、流分切換閥2和二級(jí)分離柱；(3)第三級(jí)分離包括分離泵3-1、閥-3-1和分離泵3-2、閥-3-2，流分切換閥3，六支三級(jí)分離柱，兩個(gè)分流裝置，兩個(gè)檢測(cè)裝置和兩個(gè)自動(dòng)收集裝置；(4)上述步驟通過微機(jī)PC控制完成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，其特征在于第三級(jí)分離包括 分離泵3-1、閥-3-l和分離泵3-2、閥-3-2;流分切換閥3;六支三級(jí)分離柱， 稱為三級(jí)分離柱3-1、三級(jí)分離柱3-2、三級(jí)分離柱3-3、三級(jí)分離柱3-4、三 級(jí)分離柱3-5和三級(jí)分離柱3-6;這六支三級(jí)分離柱分別連接于兩個(gè)分流裝置， 分流裝置3-l和分流裝置3-2，其中三級(jí)分離柱3-l、三級(jí)分離柱3-2、三級(jí)分 離柱3-3與分流裝置3-l相連接，三級(jí)分離柱3-4、三級(jí)分離柱3-5、三級(jí)分離 柱3-6與分流裝置3-2相連接；分流裝置與檢測(cè)裝置連接，分流裝置3-1與檢 測(cè)裝置3-1連接，分流裝置3-2與檢測(cè)裝置3-2連接；檢測(cè)裝置與自動(dòng)收集裝 置連接，檢測(cè)裝置3-l與自動(dòng)收集裝置3-l連接，檢測(cè)裝置3-2與自動(dòng)收集裝 置3-2連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，其特征在于第一級(jí)分離所使 用的是一支一級(jí)分離柱。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，其特征在于六支一級(jí)樣品組 分接收柱，稱為樣l、樣2、樣3、樣4、樣5和樣6，這六支一級(jí)樣品組分接收 柱中的填料是直鏈飽和垸烴類介質(zhì)，所述的直鏈飽和垸烴類介質(zhì)包括十八烷 基鍵合硅膠、辛烷鍵合硅膠、苯乙基鍵合硅膠、五氟苯基、己烷、丁烷、十二院基。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，其特征在于第二級(jí)分離的色 譜分離模式與第一級(jí)分離的色譜分離模式不同，第一級(jí)分離的色譜分離模式是 通過離子交換或離子排阻，按照成份的帶電性能進(jìn)行分離，或通過體積排阻色 譜按分子量大小進(jìn)行分離；第二級(jí)分離的的色譜分離模式是使用獨(dú)特的親水填 料，利用親水作用色譜機(jī)理進(jìn)行分離。所述的親水填料包括含苯磺酸基團(tuán)的 苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含季胺鹽基團(tuán)的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含酰胺基的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含氨基的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、含苯磺酸基團(tuán)的鍵 合硅膠、含季胺鹽基團(tuán)的鍵合硅膠、含酰胺基的鍵合硅膠、含氨基的鍵合硅膠。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，其特征在于第三級(jí)分離中，六支三級(jí)分離柱中的填料是粒徑為5pm 15)am的色譜介質(zhì)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，其特征在于第三級(jí)分離是一 個(gè)快速分離過程，分離周期通常為3 5分鐘。第三級(jí)分離的色譜分離模式采用 高效反相色譜實(shí)現(xiàn)。此級(jí)分離使用5 10cm柱長的高效柱，分離介質(zhì)為直鏈飽 和烷烴類填料。所述的直鏈飽和烷烴類填料包括十八垸基鍵合硅膠、辛垸鍵 合硅膠、苯乙基鍵合硅膠、五氟苯基、己垸、丁烷、十二烷基。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，其特征在于自動(dòng)收集裝置3-1 和自動(dòng)收集裝置3-2采用的收集行式可以為全收、時(shí)間帶或根據(jù)峰的出現(xiàn)自動(dòng) 切換位置進(jìn)行接收。
全文摘要
一種自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀，包括第一級(jí)分離包括分離泵1、進(jìn)樣泵、閥-1、一級(jí)分離柱、流分切換閥1和六支一級(jí)樣品組分接收柱；第二級(jí)分離包括分離泵2、閥-2、流分切換閥2和二級(jí)分離柱；第三級(jí)分離包括分離泵3-1、閥-3-1和分離泵3-2、閥-3-2；流分切換閥3；六支三級(jí)分離柱；兩個(gè)分流裝置；兩個(gè)檢測(cè)裝置和兩個(gè)自動(dòng)收集裝置；上述步驟通過微機(jī)PC控制完成。本發(fā)明自動(dòng)三級(jí)層析色譜儀可用于純化復(fù)雜有機(jī)合成化合物，天然化合物和生物發(fā)酵產(chǎn)物等藥物待選物質(zhì)，以達(dá)到單體化合物的分離純化。
文檔編號(hào)G01N30/00GK101614711SQ20091013150
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者劉建波, 汪群杰, 平 許 申請(qǐng)人:天津博納艾杰爾科技有限公司