高速逆流色谱仪
高速逆流色谱技术
l 高速逆流色谱是液相色谱的一种新技术，无需载体，从几种色谱原理方法可以清晰说明。
大约50年前，根据对两种液体进行分配的理念，产生了两种相似的方法：逆流分配技术和液-液色谱分配技术，即：逆流色谱和液相色谱。
30年前，日本Sanki Engineering Ltd.利用前一种技术开发出了高性能的逆流色谱仪（HPCPC），它结合了液相色谱中的快速、高效和先进技术。
HPCPC尤其在利用色谱技术进行半制备和全制备的应用中倍受瞩目，它和采用色谱柱技术的液相色谱在四个方面具有显著优势：● 无样品损失：因为流动相和固定相都是液体，样品可以全部回收。
● 大容量和高的分离能力：流动相和固定相的体积比明显很高，从而无需更大的理论塔板数，就可以获得更大的容量和更高的分离能力。
● 十分灵活的两相系统：（两种、三种、四种溶剂混合）为了获得一种纯的化合物，实验中需要比较灵活的更改流动相，HPCPC可以很方便地调整两相的极性。
● 溶剂消耗少：相对于色谱柱制备系统，对于同样的制备量，HPCPC的溶剂消耗量只有十分之一，使用逆流色谱在实验室完成分离后，可以直接放大到生产规模。
● 固定相价格低：另一个显著优点是逆流色谱的固定相是溶剂，相比色谱柱中的填充材料价格低很多；而且固定相可以很容易再生，一些添加的物质如手性选择剂或复杂的配位体可以无损失地回收，国际上出版的论文可以提供十分有用的信息和应用参考。
新型的高速逆流色谱仪HPCPC广泛地应用于化学领域的纯化，如抗生素、缩氨酸、丹宁酸、皂角苷、油脂、药品等，将来的发展可以预见更大规模和产量的HPCPC设备出现，在化学领域将更加广泛地应用，如手性药物分离等。
与传统制备液相的优势● 逆流色谱仪HPCPC十分快速由于固定相溶剂通过离心力保留在分配通道中，可以不用顾及分离精度的高低要求而让流动相的流速保持很高。
● 明显优于传统制备液相由于逆流色谱仪HPCPC不需要固定相，不会出现对十分昂贵的样品产生不可逆转的保留，而在传统色谱柱的液相色谱中，经常出现的变性和分解现象在逆流色谱不会产生，同时保留了原来的生物活性。
高速逆流色谱综述
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转速 流速 温：在有机相中加入有机酸或碱，水相中加
入无机反离子 作用：有机酸在有机相和固定相中的分配系数作为 量度，样品的分配系数与其的差距决定 各样品 的出峰时间 特点：分离容量大、分离纯度和效率高等优点。特 别适用于分离那些在较宽的pH 1～10内,可形成 稳定的可离子化的物质
pH区带精制逆流色谱分离制备苦参 中生物碱
苦参是一种传统的中药，在中国被用于 治疗多种疾病，如：解热剂，利尿剂， 驱虫剂和解毒药。苦参的根中含有超过 10种的生物碱，它们之中槐果碱和苦参 碱是治疗癌症的主要有效成分。但这二 者结构性质相近，在分离时，普通的方 法难以取得良好的效果。利用pH区带精
制逆流色谱，可以将其很好的分离。
此项技术己被广泛应用于中药成分分离、保健食 品、生物化学、生物工程、天然产物化学、有机 合成、环境分析等领域
HSCCC原理
高速逆流色谱仪利用螺旋管 的自转和公转同步同向行星 式运动所产生的变化离心力 场将固定相保留在螺旋管中， 允许流动相快速流过螺旋管 并与固定相进行连续高效的 混合和分配，达到一种特殊 的流体动力学平衡——单向 流体动力学平衡
HSCCC特点与prep-HPLC的比较
回收率高 溶剂系统灵活 洗脱方式灵活多样 制备量大 费用低 重复性好
回收率低 甲醇-水 等度或梯度 制备量小 色谱柱价格昂贵 重复性不好
影响HSCCC分离效果的因素
固定相的保留值
外因：仪器对保留值的影响 内因：溶剂体系物理因素对保留值的影响
高速逆流色谱综述
生研1005 周沫 2010001272
HSCCC简介
高速逆流色谱(High-speed Countercurrent Chromatography，简称 HSCCC)，于1982年由美国 国立卫生院Ito博士研制开发 的一种新型的、连续高效的 液液分配色谱技术。该技术 由于不需要固体支撑体，物 质的分离依据其在两相中分 配系数的不同而实现。
EMC-500A高速逆流色谱仪分离实验过程详解
EMC-500A高速逆流色谱仪分离邻二苯酚，间苯二酚流程一．仪器条件1. EMC-500A高速逆流色谱仪转向：正向(正向定义：见仪器标识)；转速：800转/分钟2. 8823B紫外检测器波长254纳米；灵敏度2A3. EMC-P10泵流量2毫升/分钟(压力保护值设定1mpa)4. 3057记录仪纸速：6厘米/小时；量程：100mv5. 进样器：2毫升二．连接管路连接顺序：溶剂—滤头—泵入口(下)—泵出口(上)—进样器入口(“接输液泵”)—进样器出口(“接制备柱”)—主机管路入口(标记端)—主机管路出口—检测器入口(下)—检测器出口(上)—收集瓶(初期建议使用100ml量筒，以辨认液体分层)注意：用手拧接头组件(不提倡使用扳子等工具，以免超负荷损坏)连接管路完成后，泵入蒸馏水以检查管路有无液体异常泄露。
三．溶剂系统：共1000毫升1. 正己烷/乙酸乙酯/甲醇/水=1/0.8/1/0.8(V/V)(所用溶剂均为分析纯)2. 固定相：上相流动相：下相3. 样品：邻二苯酚(化学纯，市售厂)4. 间苯二酚(分析纯，市售)四．操作过程1. 配制溶剂系统按正己烷/乙酸乙酯/甲醇/水=1/0.8/10.8(V/V体积比)共1000ml，用量筒至一玻璃容器内，脱气，分层分离。
——在实验开始前1天，将溶剂配置在同一玻璃容器(推荐磨口三角瓶)内混合震摇，注意排气，超声波脱气30分钟后，移液至同一分液漏斗密闭静置饱和。
在实验开始前1小时内，将两相溶剂分开放置在两玻璃容器内，并密闭静置，防止蒸发。
2. 样品制备在一玻璃容器内将预先使用天平称量的80毫克邻二苯酚和100毫克间苯二酚混合物溶于3毫升下相中，超声波脱气(溶解至溶液内无固体，如有固体应过滤，以防止塞管路)，并密闭静置，防止蒸发。
3. 连接泵将泵入口(下)连接的滤头放入固定相(上相)瓶内，完全浸入液面以下闭合泵电源开关，启动泵，设定压力保护值1mpa(兆帕)。
按ph键。
高速逆流色谱仪原理特点及应用
高速逆流色谱仪原理特点及应用一、简介高速逆流色谱（HPLC）是一种高效、精准的分析技术，它广泛应用于化学、制药、环保、食品等领域。
高速逆流色谱仪是高速逆流色谱技术的核心设备，能够对各种化合物进行分离和检测。
在本文中，我们将介绍高速逆流色谱仪的原理、特点及应用。
二、原理高速逆流色谱仪使用液相色谱技术，其基本原理是将待测样品溶液经过一定的处理后，注入色谱柱，通过色谱柱内液相的物理化学作用，将各种组分分离出来，并用检测器检测分离出来的化合物。
高速逆流色谱仪相较于其他色谱仪的优势在于可以在极短的时间内完成大量的分离、检测等操作。
高速逆流色谱仪的原理是基于其内部的色谱柱，其内部结构可以细分为装载柱、色谱柱和联接管。
样品通过色谱柱时，每种组分将被一步一步地分离出来，直到达到检测器，最后数据将被转换为电子信号，并通过数据处理软件进行分析和处理。
三、特点1. 高效HPLC技术的一大优势在于其高效性，使用HPLC技术可以在更短的时间内分离出更多的物质成分，从而提高分析效率。
2. 精准由于高速逆流色谱仪的高分辨率和灵敏度，其能够分离出复杂物质的成分，从而提供更加准确的结论。
3. 多种检测方式高速逆流色谱仪可使用不同类型的检测器，如紫外检测器、荧光检测器等，可以检测多种类型的化合物成分。
4. 适用范围广高速逆流色谱仪不仅适用于小分子化合物的分离和检测，也可以用于生物大分子、天然产物、有机和无机化合物等物质的分离和检测。
四、应用高速逆流色谱仪广泛应用于化学、生命科学、环境科学、食品科学等领域，其准确性和高效性为这些领域的研究和实践提供了重要的技术支持。
1. 化学在化学领域中，高速逆流色谱仪通常在合成新药物、分离小分子化合物、分析毒物、研究反应机理等方面有着广泛的应用。
2. 生命科学高速逆流色谱仪在生命科学领域可以用于分析蛋白质、氨基酸、核酸和多糖等生物大分子，可以检测蛋白质含量和组成，研究生物大分子的三维结构，为分子生物学、细胞生物学和基因工程研究提供技术支持。
高速逆流色谱
高速逆流色谱百科名片高速逆流色谱仪(High-speed Countercurrent Chromatography，简称HSCCC)，于1982年由美国国立卫生院Ito博士研制开发的一种新型的、连续高效的液液分配色谱技术.目录[隐藏]简介原理发展史应用领域色谱仪构造特点分配系数溶剂体系和溶液系统简介原理发展史应用领域色谱仪构造特点分配系数溶剂体系和溶液系统∙影响分离效果的因素∙技术发展∙研究热点及发展趋势高速逆流色谱[编辑本段]简介高速逆流色谱(high speed countercurrentchromatography，简称HSCCC)是一种液-液色谱分离技术，它的固定相和流动相都是液体，没有不可逆吸附，具有样品无损失、无污染、高效、快速和大制备量分离等优点。
由于HSCCC与传统的分离纯化方法相比具有明显的优点，因此此项技术己被广泛应用于中药成分分离、保健食品、生物化学、生物工程、天然产物化学、有机合成、环境分析等领域。
我国是继美国、日本之后最早开展逆流色谱应用的国家。
张天佑等在国内首先自行研制了分析型和制备型的高速逆流色谱仪，对我国中药功能成分的分离制备取得了显著成果。
上海同田生化技术有限公司生产的高速逆流色谱仪，分离中药成分纯度达到99%，可用于HP LC检测标准样。
高速逆流色谱（high-speed countercurrent chromatography ，HSCCC ）是20 世纪80 年代发展起来的一种连续高效的液—液分配色谱分离技术，它不用任何固态的支撑物或载体。
它利用两相溶剂体系在高速旋转的螺旋管内建立起一种特殊的单向性流体动力学平衡，当其中一相作为固定相，另一相作为流动相，在连续洗脱的过程中能保留大量固定相。
由于不需要固体支撑体，物质的分离依据其在两相中分配系数的不同而实现，因而避免了因不可逆吸附而引起的样品损失、失活、变性等，不仅使样品能够全部回收，回收的样品更能反映其本来的特性，特别适合于天然生物活性成分的分离。
高速逆流色谱仪原理特点及应用
高速逆流色谱仪原理特点及应用气路管路、进样器、注射器的清洗清洗气路连接管时，应首先将该管的两端接头拆下，再将该段管线从色谱仪中取出，这时应先把管外壁灰尘擦洗干净，以免清洗完管内壁时再产生污染。
清洗管路内壁时应先用无水乙醇气路管路、进样器、注射器的清洗清洗气路连接管时，应首先将该管的两端接头拆下，再将该段管线从色谱仪中取出，这时应先把管外壁灰尘擦洗干净，以免清洗完管内壁时再产生污染。
清洗管路内壁时应先用无水乙醇进行疏通处置，这可除去管路内大部分颗粒状堵塞物及易被乙醇溶解的有机物和水分。
在此疏通步骤中，如发觉管路不通，可用洗耳球加压吹洗，加压后仍无效可考虑用细钢丝捅针疏通管路。
如此法还不能使管线畅通，可使用酒精灯加热管路使堵塞物在高温下炭化而实现疏通的目的。
用无水乙醇清洗完气路管路后，应考虑管路内壁是否有不易被乙醇溶解的污染物。
如没有，可加热该管线并用干燥气体对其吹扫，将管线装回原气路待用。
假如由分析样品过程判定气路内壁可能还有其它不易被乙醇溶解的污染物，可针对实在物质溶解特性选择其它清洗液。
选择清洗液的顺序应先使用高沸点溶剂、而后再使用低沸点溶剂浸泡和清洗。
可供选择的清洗液有萘烷、N、N—二甲基酰胺、甲醇、蒸馏水、丙酮、乙醚、氟里昂、石油醚、乙醇等。
对进样器（包含汽化室）的清洗应以疏通为先导。
通常在进样器中的堵塞物是进样隔垫的碎片，样品中被炭化了的高沸点物，对这些固态杂质可用不锈钢捅针疏通，然后再用乙醇或丙酮冲洗。
为了使清洗更彻底，可选用2：1：4的H2SO4/HNO3/H2O混合溶液先对进样器清洗，然后再用蒸馏水，最后再用丙酮或乙醇清洗。
清洗完后烘干，装上仪器通载气半小时，加热到120℃待几小时后即可正常工作。
在拆装进样器时需注意不要碰断加热器引线或使引线碰到外壳；测温元件也应在装回进样器之后，按原先测温点装回。
通常测温元件和进样器加热体是紧密接触的，如距离过大将会造成过高的汽化温度。
注射器使用前可先用丙酮清洗，以免玷污样品，但可以还是用待注射样品对注射器自身做一二次清洗。
高速逆流色谱
高速逆流色谱（high-speed countercurrent chromatography ，HSCCC ）是20 世纪80 年代发展起来的一种连续高效的液—液分配色谱分离技术，它不用任何固态的支撑物或载体。
它利用两相溶剂体系在高速旋转的螺旋管内建立起一种特殊的单向性流体动力学平衡，当其中一相作为固定相，另一相作为流动相，在连续洗脱的过程中能保留大量固定相。
由于不需要固体支撑体，物质的分离依据其在两相中分配系数的不同而实现，因而避免了因不可逆吸附而引起的样品损失、失活、变性等，不仅使样品能够全部回收，回收的样品更能反映其本来的特性，特别适合于天然生物活性成分的分离。
而且由于被分离物质与液态固定相之间能够充分接触，使得样品的制备量大大提高，是一种理想的制备分离手段。
它相对于传统的固—液柱色谱技术，具有适用范围广、操作灵活、高效、快速、制备量大、费用低等优点。
目前HSCCC 技术正在发展成为一种备受关注的新型分离纯化技术，已经广泛应用于生物医药、天然产物、食品和化妆品等领域，特别在天然产物行业中已被认为是一种有效的新型分离技术；适合于中小分子类物质的分离纯化。
我国是继美国、日本之后最早开展逆流色谱应用的国家，俄罗斯、法国、英国、瑞士等国也都开展了此项研究。
美国FDA 及世界卫生组织（WHO ）都引用此项技术作为抗生素成分的分离检定，90 年代以来，高速逆流色谱被广泛地应用于天然药物成分的分离制备和分析检定中。
逆流色谱原理：1.逆流色谱是20世纪50年代源于多极萃取技术（非连续性）但是多极萃取设备庞大复杂、易碎、溶剂体系容易乳化，溶剂耗量大，分离时间长。
2.20世纪70年代，出现了液滴逆流色谱（DCCC）特点：（1）流体静力学原理（Hydrostatic equilibrium system，HSES）（2）分离时间过长、连接处容易出现渗漏等3.20世纪70年代出现了离心分配色谱仪（Centrifugal partition chromatography，CPC）特点：（1）基于流体静力学原理（Hydrostatic equilibrium system，HSES），利用公转产生的单一力场（2）连接处较多而且容易出现渗漏，清洗维护复杂4．20世纪80年开始出现了现在的高速逆流色谱，可称为最先进的逆流色谱特点：（1）基于流体动力学原理（Hydrodynamic equilibrium system，HDES）（2）通过公转、自转（同步行星式运动）产生的二维力场，保留两相中的其中一相作为固定相（3）通过高速旋转提高两相溶剂的萃取频率，1000rpm旋转时可达到17次/s频率的萃取过程。
高速逆流色谱仪的优势
高速逆流色谱仪的优势高速逆流色谱（high-speed countercurrent chromatography，简称HSCCC）是一种较新型的液—液分配色谱,由美国国立健康研究院（National Institute of Health, U.S.A.）Ito博土最先研制开发后由北京市新技术应用研究所在国内开展研发和推广工作。
其原理是基于样品在旋转螺旋管内的互不混溶的两相溶剂间分配不同而获得分离，因而无须任何固体载体或支撑体，能达到在短时间内实现高效分离和制备，并且可以达到几千个理论塔板数。
与其他柱色谱相比较，它克服了固定相载体带来的样品吸附、损失、污染和峰形施尾等缺点[3]。
目前此项技术已被应用于生化、生物工程、医药、天然产物化学、有机合成、环境分析、食品、地质、材料等领域[5]。
我国是继美国、日本之后最早开展逆流色谱应用的国家，俄罗斯、法国、英国、瑞士等国也都开展了此项研究。
美国FDA及世界卫生组织（WHO）都引用此项技术作为抗生素成分的分离检定，90年代以来，高速逆流色谱被广泛地应用于天然药物成分的分离制备和分析检定中。
1. 高速逆流色谱仪原理及特点HSCCC利用了一种特殊的流体动力学（单向流体动力学平衡）现象。
具体表现为一根100多米长的螺旋空管，注入互不相溶的两相溶剂中的一相作为固定相，然后作行星运动；同时不断注入另一相（流动相），由于行星运动产生的离心力场使得固定相保留在螺旋管内，流动相则不断穿透固定相；这样两相溶剂在螺旋管中实现高效的接触、混合、分配和传递。
由于样品中各组分在两相中的分配比不同，因而能使样品中各组分得到分离。
2. HSCCC的优点HSCCC主要具有以下几个方面的优点。
2.1 应用范围广，适应性好。
由于溶剂系统的组成与配比可以是无限多的，因而从理论上讲HSCCC适用于任何极性范围的样品的分离，所以在分离天然化合物方面具有其独到之处。
并因不需固体载体，而消除了气液色谱中由于使用载体而带来的吸附现象，特别适用于分离极性物质和其它具有生物活性的物质。
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混合区：在靠近离心轴
心大约有四分之一的区 域，两相的激烈混合
静置区：两相溶剂分成
两层，重相在外部，轻 相在内部
以1000转/分的速率进行旋 转，在二维力场的作用下 分离管柱内混合和传递的 频率可达到17次/S，从而 实现高效的分离
（1）将试样注入到高效逆流色谱体系之前需 对其进行必要的前处理。如稀释、溶解、 过滤。
（2）高粘度或高浓度的试样，需要先用体系 中流动相或固定相进行溶解稀释，以避免 固定相的大量流失。
溶剂体系的选择
（1）能够形成稳定的两相溶剂体系 （2）不造成样品的分解与变性 （3）足够高的样品溶解度 （4）样品在系统中有合适的分配系数值 （5）固定相能实现足够部件，柱系统 的连接方式以及柱系统内螺旋管的缠绕方 式决定了一起的分离性能。
目前柱系统的连接方式主要包括： 单柱系统 双柱系统 三柱系统
检测器
几乎所有的定量分析仪都可作为高速逆 流色谱仪的检测器。 主要包括： 紫外-可见光度检测器（UV-Vis） 傅里叶红外光谱检测器（FTIR） 薄层色谱检测器（TLC） 近年新出现质谱（MS）
高效液相色谱技术的特点
操作简单易行，无需太多样品前处理 样品负载能力强，制备量大，重现性好 应用范围广操作成本低，无制备柱消耗，
后续投入较低 无需固体支撑，不存在样品的不可逆吸附
，理论回收率100%产品纯度高 适用于制备型分离 可方便地与其他分析仪器连用
HSCCC与HPLC的分离技术特征比较
不同极性样品的洗脱顺序的原理
HCSSS的溶剂体系选择步骤
（1）尽可能获取足够多的有关被分离样品的 信息。
（2）选择一选择另外两种溶剂种最佳溶剂是 样品充分溶解于该溶剂中。
（3）选择另外两种溶剂。其中一种的极性比 最佳溶剂强，另一种比最佳溶剂弱，最佳 溶剂后，可以形成稳定的两相溶剂体系。
对于未知样品选择溶剂体系方法：
参数
固定相 机理
溶质与固定相作用
上样量 分离效率 操作 费用 危险性
HSCCC
HPLC
液体
液-液分配（简单）
分配、吸附、离子交换、 体积排阻等（复杂
与液体固体相的整个体 在固体相与固体支撑体
积相接触
的界面相相互作用
高
中等
低
高
容易
复杂
便宜
昂贵
高速运转产生一些机械 安全 故障
HSCCC分离系统
液体传输系统
HSCCC-HPLC-DAD连用分离
HSCCC分离效果影响因素
来源硬件部分的影响，如螺旋管柱的几何 设计、柱径及柱体积等
溶剂体系
操作条件如仪器转速、方向、流动相的洗 脱方式、流速及柱温等。
分离前准备
仪器准备
（1）了解仪器的性能指标
（2）对电机进行必要的维护
（3）及时清洗分离柱管
试样准备
液体传输系统特点
流速既具有短期稳定性，又具有长期重现 性；
流速易于调节；
能传送多种实际和溶剂；
生产成本地，运行消耗少。
连接管道
因分离量以及分离规模的不同而有差异 分析性HSCCC仪： 内径为0.8 mm-1.0 mm，其中0.85 mm最为常
用。 制备型HSCCC仪：
螺旋管内径可达到2.6 mm或更大，柱体积 相应可达3 L 管材一般为聚四氟乙烯 连接方式主要为压管螺丝固定和插入链
自1995年以来，国外已有5本英文专著出版， 我国目前也有两本中文专著出版。
高速逆流色谱仪的设计原理
HSCCC分离原理
利用一种特殊的流体动力学现象使互不混 溶的两相溶剂(固定相和流动相)在螺旋管 中高效地接触、混合、分配和传递
其中固定相以一种相对均匀的方式分布在 一根聚四氟乙烯管绕成的螺旋管中
传输泵
在高速逆流色谱分离时，通常是先通过传输 泵将固定相注满分离柱管，然后在一定的转速下 将流动相泵入分离柱。待分离柱中固定相与流动 相达到平衡后，将一定量的试样通过切换阀由流 动相带入分离柱中通过流动相的连续推力实现样 品的分离。
进样阀
通过六通阀或旋转进样阀一次性注入试样。 在分离过程中试样溶液必须以完整的试样塞挤入 或插入流动相载流中再以流动相带入分离柱
高速逆流色谱仪
学号：107551300459 姓名：吴智慧
内容简介
高速逆流色谱的原理及特点 高速逆流色谱分离系统 高速逆流色谱分离效果的影响因素及分离
前准备 高速逆流色谱技术发展 高速逆流色谱技术应用
发展概况
HSCCC技术最早是由美国国立卫生院Ito博士研 制应用。
我国对HSCCC技术应用较早，HSCCC技术发展十 分迅速，在过去20-30年中，出现了一系列新 型的分离技术，积累了大量的科研成果。
（1）参比已知的溶剂体系 （2）测定分配系数即K值法 （3）HPLC扫描法 （4）薄层色谱法
HSCCC技术的应用领域
在中药现代化中的应用 在抗生素分离纯化中的应用 在异构体分离纯化中的应用 在食品行业中的应用 在化学合成中的应用 在生物领域中的应用 在发酵产物分离纯化中的应用
HSCCC在中药现代化中的应用
单体化合物 指纹图谱
用于制药中间体的质 量控制
成药质量控制
指导原药材种植/ GAP基地建设