基于双两位四通阀的多维液相色谱分离系统技术方案

本发明专利技术提供一种多维液相色谱分离系统，包括高效液相色谱梯度泵A、高效液相色谱梯度泵B、高效液相稀释液泵、梯度混合器A、梯度混合器B、进样阀、富集柱阵列A、富集柱阵列B、馏份收集器、液相色谱分离柱阵列、检测器、双两位四通阀以及连接管路；通过双两位四通阀切换实现上一维分离状态与下一维分离状态的转换，实现三维或三维以上色谱分离。通过液相色谱分离柱阵列选择各维色谱分离柱，基于同一梯度洗脱系统和同一检测器，实现多维色谱分离的全在线监测和控制，实现富集柱和分离柱清洁程度可控。各维分离通过富集柱连接，并使用稀释液泵辅助化合物富集或捕集。本发明专利技术通过选择不同的色谱固定相和流动相组合，实现对分离难度高的复杂体系样品中单体化合物的高效分离。

【技术实现步骤摘要】
基于双两位四通阀的多维液相色谱分离系统
本专利技术属于高效液相色谱分离
，涉及一种多维液相色谱分离系统。
技术介绍
随着分离技术的发展，探寻并分离复杂样品体系中的成分己成为热点研究领域。多维液相色谱技术通过提高峰容量有效改善复杂样品成分分离的分离度，成为快速色谱分离技术发展方向。多维液相色谱技术是将样品的第一维色谱柱的洗脱液依次注入后续维的色谱柱进行进一步分离的液相色谱联用技术。这种分离技术可以利用两种或两种以上不同分离机理的色谱柱进行样品的正交分离。最常见的多维液相色谱接口技术有3种：基于样品环的接口技术；基于富集柱(也称捕集柱)的接口技术；基于停留模式的接口技术。目前，常用的多维液相色谱分离系统主要包括连续环切换型二维液相色谱系统和串行模式多维液相色谱系统。连续环切换型二维液相色谱系统运行模式为：第一维分离系统分离的一段样品交给第二维分离系统进行分离，第一维分离系统继续进行第一维分离，如此往复，完成所有分离。连续环切换型二维液相色谱系统分离速度极快，但第二维液相色谱的分离受到第一维液相色谱严重制约，应用领域受到了一定限制。此外，连续环切换型二维液相色谱系统如果要实现三维或更高维的色谱分离，必须进行级联，构成级联并行多维色谱分离系统，成本比较高，使用控制比较复杂。串行模式多维液相色谱系统运行模式为：先运行第一维分离系统，将分离后的样品组分依次精确切割富集在多个富集柱中，第一维分离结束后，再开始第二维分离；如此往复，实现多维色谱分离。串行模式多维液相色谱系统以德国赛谱泰克(SepiatecGmbH)公司的全自动高通量制备型分离系统sepbox系列产品为代表，但该产品只能进行二维色谱分离，分离能力有限。中国专利申请CN108037233A公开了一种基于两位十通阀的多维液相色谱分离系统，该种系统属于串行模式多维液相色谱系统，能提供三维或三维以上液相色谱分离能力，便于实现单体化合物的高效制备。中国专利申请CN109557219A公开了一种基于两位十通阀并具有富集柱反向洗脱的多维液相色谱分离系统，该种系统在提供三维或三维以上液相色谱分离能力的同时，能一定程度上节省分离时间和流动相。中国专利申请CN109541090A公开了一种基于双两位四通阀的多维液相色谱分离系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是在保留基于双两位四通阀的多维液相色谱分离系统的多维液相色谱分离能力的基础上，使其具有富集柱反向洗脱功能，在一定程度上节省其分离时间和流动相。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种多维液相色谱分离系统，包括高效液相色谱梯度泵A、高效液相色谱梯度泵B、稀释液泵、梯度混合器A、梯度混合器B、进样阀、富集柱阵列A、富集柱阵列B、馏份收集器、液相色谱分离柱阵列、检测器、双两位四通阀以及连接管路。所述双两位四通阀的①位、②位、③位、④位、⑤位、⑥位、⑦位、⑧位仅表示邻接关系，不必与双两位四通阀的物理标记对应。所述检测器用于检测分离过程中的色谱信号。所述液相色谱分离柱阵列是由多个色谱分离柱通过多位选择阀并联而成，在同一时刻只能有一个色谱分离柱导通；对外有一个固定的入口和一个固定的出口，并至少有一个旁路，该旁路和分离柱通过多位选择阀并联；当旁路导通时其它色谱分离柱将不能导通，当其它色谱分离柱导通时旁路将不能导通；色谱分离柱的数量根据需要而定，如果是三维，则推荐为3个分离柱，如果是四维，则推荐为4个分离柱。所述富集柱阵列A、富集柱阵列B均由多个色谱富集柱通过多位选择阀并联而成，在同一时刻只能有一个富集柱导通；至少有一个旁路，该旁路和富集柱通过多位选择阀并联；当旁路导通时其它富集柱将不能导通，当其它富集柱导通时旁路将不能导通；对外有两个接口，分别定义为接口X和接口Y；富集柱的数量根据需要而定，主要受限于管路长度和安装空间。多个富集柱阵列可以串联，即上一级富集柱阵列的接口Y与次级富集柱阵列的接口X连接，构成多级富集柱阵列，运行控制与单级富集柱阵列一致，同一时刻只能有一个富集柱导通；当该多级富集柱阵列为旁路导通状态时则每级的富集柱阵列都处于旁路导通。所述高效液相色谱梯度泵A和高效液相色谱梯度泵B与梯度混合器A的入口连接，梯度混合器A的出口与进样阀连接，进样阀的出口与双两位四通阀的①号位连接；双两位四通阀的④号位与富集柱阵列A的接口X连接，富集柱阵列A的接口Y与双两位四通阀的⑦号位连接；双两位四通阀的⑧号位与液相色谱分离柱阵列的入口连接，液相色谱分离柱阵列的出口与检测器连接，检测器的出口与梯度混合器B的入口连接，稀释液泵与梯度混合器B的入口连接，梯度混合器B的出口与双两位四通阀的⑥号位连接；双两位四通阀的⑤号位与富集柱阵列B的接口X连接，富集柱阵列B的接口Y与双两位四通阀的②号位连接；双两位四通阀的③号位与馏份收集器的入口连接。基于上述多维液相色谱分离系统的管路连接方式，通过控制双两位四通阀的切换状态，实现系统从上一维分离状态转换为下一维分离状态，完成循环色谱分离功能，实现多维全在线检测的色谱分离功能。上述多维液相色谱分离系统中所述进样阀还可以连接在富集柱阵列A或者富集柱阵列B的旁路中；此时，梯度混合器A的出口与双两位四通阀的①号位连接；上述连接变化不影响系统的使用，只是在控制时重新定义富集柱的维数。所述双两位四通阀可以是一个阀，也可以由一个或多个阀组成并按双两位四通阀切换阀原理运行。所述进样阀是一个进样装置，可以是两位六通切换进样阀，或者是进样器；可以是其它实现液体或固态上样的多位切换上样阀；也可以是一个实现固态上样的色谱柱。所述高效液相色谱梯度泵A、高效液相色谱梯度泵B均由两个单元泵组成，或由一个多元梯度泵组成。所述稀释液泵为高效液相稀释液泵，为一个单元泵，或为一个多元泵。所述高效液相色谱梯度泵A和高效液相色谱梯度泵B及稀释液泵，其稀释剂可为水、盐溶液、甲醇、乙腈、丙酮、乙醇或正构烷烃溶剂，其洗脱剂可为甲醇、乙腈、乙醇、水及其混合物、正构烷烃等常用有机溶剂。所述检测器为各种用于检测分离过程中色谱信号的装置，包括但不仅限于紫外检测器，二极管阵列检测器，蒸发光散射检测器或质谱检测器，可以是一个或多个检测器联合。所述分离柱阵列、富集柱阵列A、富集柱阵列B的色谱柱可以选用相同或不同的填料，所述填料可为硅胶，带有C18、Xion、C8、CN基或氨基的反相硅胶基质填料或各种大孔吸附树脂及离子交换树脂等填料。多位切换阀只是柱阵列的一种实现形式；当一个柱阵列柱中有一个柱子导通时该柱阵列中其它柱子和旁路将不导通，当该柱阵列旁路导通时该柱阵列中其它柱子不导通。本专利技术保留了现有多维液相色谱技术的优点，与现有多维液相色谱技术相比，本专利技术的创新点和有益效果在于：采用流路对称的双两位四通阀构建多维液相色谱分离系统，使多维液相色谱分离系统流路完全对称，使用更加灵活方便；富集柱阵列的入口和出口不是固定的，当富集柱作为上样柱时，其洗脱液的流动方向与当初富集样品时流动相的流动方向相反，而样品一般富集在富集柱的入口附近，因此只需要较少流动相和较少时间就能完成富集柱中样品的上样。附图说明图1为本专利技术提供的多维液相色谱分离系统第一维、第三维等奇数维分离状态的管路连接结构图，双两位四通阀为A状态；图2为本专利技术提供的多维液相色谱分离系统第二维、第四维等偶数维分离状态的管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多维液相色谱分离系统，其特征在于，所述的多维液相色谱分离系统包括高效液相色谱梯度泵A、高效液相色谱梯度泵B、稀释液泵、梯度混合器A、梯度混合器B、进样阀、富集柱阵列A、富集柱阵列B、馏份收集器、液相色谱分离柱阵列、检测器、双两位四通阀以及连接管路；所述双两位四通阀的①位、②位、③位、④位、⑤位、⑥位、⑦位、⑧位仅表示邻接关系，不必与双两位四通阀的物理标记对应；所述检测器用于检测分离过程中的色谱信号；所述进样阀用于进样；所述液相色谱分离柱阵列由多个色谱分离柱通过多位选择阀并联而成，在同一时刻只能有一个色谱分离柱导通；对外设有一个固定的入口和一个固定的出口，并至少有一个旁路，该旁路和分离柱通过多位选择阀并联；当旁路导通时其它色谱分离柱将不能导通，当其它色谱分离柱导通时旁路将不能导通；色谱分离柱的数量根据需要确定；所述的富集柱阵列A、富集柱阵列B均由多个色谱富集柱通过多位选择阀并联而成，在同一时刻只能有一个富集柱导通；至少有一个旁路，该旁路和富集柱通过多位选择阀并联；当旁路导通时其它富集柱将不能导通，当其它富集柱导通时旁路将不能导通；富集柱的数量根据需要确定；对外有两个接口，分别定义为接口X和接口Y；当所述双两位四通阀为A状态时，通过双两位四通阀和连接管路，高效液相色谱梯度泵A和高效液相色谱梯度泵B与梯度混合器A组成色谱分离梯度洗脱流动相供给系统，梯度混合器A的出口与进样阀入口连接，进样阀的出口与富集柱阵列A的接口X连接，富集柱阵列A的接口Y与液相色谱分离柱阵列的入口连接，分离柱阵列的出口与检测器连接，检测器的出口与梯度混合器B的入口连接，稀释液泵与梯度混合器B的入口连接，梯度混合器B出口与富集柱阵列B的接口X连接，富集柱阵列B的接口Y与馏份收集器的入口连接；当所述双两位四通阀为B状态时，通过双两位四通阀和连接管路，高效液相色谱梯度泵A和高效液相色谱梯度泵B与梯度混合器A组成色谱分离梯度洗脱流动相供给系统，梯度混合器A的出口与进样阀入口连接，进样阀的出口与富集柱阵列B的接口Y连接；富集柱阵列B的接口X与液相色谱分离柱阵列的入口连接，分离柱阵列的出口与检测器连接，检测器的出口与梯度混合器B的入口连接，稀释液泵与梯度混合器B的入口连接，梯度混合器B出口与富集柱阵列A的接口Y连接；富集柱阵列A的接口X与馏份收集器的入口连接；通过控制双两位四通阀的状态切换，实现系统从上一维分离状态转换为下一维分离状态，完成循环色谱功能，实现多维全在线检测的色谱分离功能。...

【技术特征摘要】
1.一种多维液相色谱分离系统，其特征在于，所述的多维液相色谱分离系统包括高效液相色谱梯度泵A、高效液相色谱梯度泵B、稀释液泵、梯度混合器A、梯度混合器B、进样阀、富集柱阵列A、富集柱阵列B、馏份收集器、液相色谱分离柱阵列、检测器、双两位四通阀以及连接管路；所述双两位四通阀的①位、②位、③位、④位、⑤位、⑥位、⑦位、⑧位仅表示邻接关系，不必与双两位四通阀的物理标记对应；所述检测器用于检测分离过程中的色谱信号；所述进样阀用于进样；所述液相色谱分离柱阵列由多个色谱分离柱通过多位选择阀并联而成，在同一时刻只能有一个色谱分离柱导通；对外设有一个固定的入口和一个固定的出口，并至少有一个旁路，该旁路和分离柱通过多位选择阀并联；当旁路导通时其它色谱分离柱将不能导通，当其它色谱分离柱导通时旁路将不能导通；色谱分离柱的数量根据需要确定；所述的富集柱阵列A、富集柱阵列B均由多个色谱富集柱通过多位选择阀并联而成，在同一时刻只能有一个富集柱导通；至少有一个旁路，该旁路和富集柱通过多位选择阀并联；当旁路导通时其它富集柱将不能导通，当其它富集柱导通时旁路将不能导通；富集柱的数量根据需要确定；对外有两个接口，分别定义为接口X和接口Y；当所述双两位四通阀为A状态时，通过双两位四通阀和连接管路，高效液相色谱梯度泵A和高效液相色谱梯度泵B与梯度混合器A组成色谱分离梯度洗脱流动相供给系统，梯度混合器A的出口与进样阀入口连接，进样阀的出口与富集柱阵列A的接口X连接，富集柱阵列A的接口Y与液相色谱分离柱阵列的入口连接，分离柱阵列的出口与检测器连接，检测器的出口与梯度混合器B的入口连接，稀释液泵与梯度混合器B的入口连接，梯度混合器B出口与富集柱阵列B的接口X连接，富集柱阵列B的接口Y与馏份收集器的入口连接；当所述双两位四通阀为B状态时，通过双两位四通阀和连接管路，高效液相色谱梯度泵A和高效液相色谱梯度泵B与梯度混合器A组成色谱分离梯度洗脱流动相供给系统，梯度混合器A的出口与进样阀入口连接，进样阀的出口与富集柱阵列B的接口Y连接；富集柱阵列B的接口X与液相色谱分离柱阵列的入口连接，分离柱阵列的出口与检测器连接，检测器的出口与梯度混合器B的入口连接，稀释液泵与梯度混合器B的入口连接，梯度混合器B出口与富集柱阵列A的接口Y连接；富集柱阵列A的接口X与馏份收...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宜珊，
申请(专利权)人：李宜珊，
类型：发明
国别省市：辽宁,21