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一種凝膠柱的裝填方法
【專利摘要】公開一種裝填凝膠色譜柱的方法，包括(1)制備勻漿液：將凝膠粉加到去離子水中，充分潤濕之后，加熱煮沸2～3小時(shí)，得到勻漿液；(2)連接裝填系統(tǒng)：將空柱管的上端連接到勻漿罐上，并在空柱管下端連接內(nèi)徑為0.2～0.6mm的不銹鋼毛細(xì)管；(3)在空柱管內(nèi)注入約為空柱管體積1/3的去離子水，然后將所述勻漿液緩慢地加到勻漿罐中；(4)啟動空壓機(jī)，壓入頂替液，并在5.5～8.5MPa的壓力下保持20～180分鐘，其中該頂替液是水和甲醇的混合物；及(5)改用去離子水作為頂替液，并以1～3倍柱體積的量沖洗柱床，制得凝膠色譜柱。通過本發(fā)明的方法制得凝膠色譜柱，可以消除填料中的氣泡，緊密地填充柱床，因而顯著地提高了色譜柱的效率，同時(shí)使裝填色譜柱的成功率由76％提高到90％以上。
【專利說明】一種凝膠柱的裝填方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝填凝膠柱的方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種裝填聚合物凝膠高壓液相色譜(HPLC)柱的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]凝膠色譜法又稱作分子排阻色譜法，其是上個(gè)世紀(jì)六十年代初發(fā)展起來的一種快速、簡單的分離分析技術(shù)，主要用于高聚物的相對分子質(zhì)量分級分析以及相對分子質(zhì)量分布測試。作為凝膠色譜法的關(guān)鍵部件，有機(jī)聚合物凝膠色譜柱的傳統(tǒng)裝柱方法包括機(jī)械裝柱法和人工裝柱法。機(jī)械裝柱法是在橫流情況下，直接將凝膠漿灌注到柱中，由于沒有外壓，所以填料難以裝填得更緊密，從而導(dǎo)致色譜柱的柱效低、壽命短；人工裝柱方法，裝柱不穩(wěn)定，往往不能一次成功，經(jīng)常需要經(jīng)常重裝，不僅工作量大，而且色譜柱的壽命和柱效也不聞。
[0003]針對上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)真地研究了硅膠色譜柱的裝填方法，其裝填裝置如圖1所示，通過改進(jìn)硅膠色譜柱的裝填工藝，并在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種裝填凝膠色譜柱的方法，該方法包括如下步驟:
[0005](I)制備勻漿液:將凝膠粉加到去離子水中，充分潤濕之后，加熱煮沸2?3小時(shí)，得到勻漿液；
[0006](2)連接裝填系統(tǒng):將空柱管的上端連接到勻漿罐上，并在空柱管下端連接內(nèi)徑為0.2?0.6mm的不銹鋼毛細(xì)管；
[0007](3)在空柱管內(nèi)注入約為空柱管體積1/3的去離子水，然后將所述勻漿液緩慢地加到勻漿罐中；
[0008](4)啟動空壓機(jī)，壓入頂替液，并在5.5?8.5MPa的壓力下保持20?80分鐘，其中該頂替液是水和甲醇的混合物；及
[0009](5)改用去離子水作為頂替液，并以I?3倍柱體積的量沖洗柱床，制得凝膠色譜柱。
[0010]在一優(yōu)選實(shí)施方案中，上述步驟(I)中所述的凝膠粉和去離子水的重量比為I: 3 ?4。
[0011]在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，上述步驟(I)還包括濾除漂浮于水面的細(xì)小顆粒，然后使勻漿液自然沉降的步驟，并且重復(fù)該步驟2?4次。
[0012]在又一優(yōu)選實(shí)施方案中，上述步驟(4)中所述的水和甲醇的混合物中，水和甲醇的體積比為3:1?1: 3。
[0013]在再一優(yōu)選實(shí)施方案中，前述凝膠粉為交聯(lián)葡聚糖。
[0014]在再一優(yōu)選實(shí)施方案中，該交聯(lián)葡聚糖的重均分子量為1000?200000。[0015]在再一優(yōu)選實(shí)施方案中，該交聯(lián)葡聚糖為選自下列中的一種:Sephadex G_10，Sephadex G_15， Sephadex G-25, Sephadex G-50, Sephadex G-75, Sephadex G-100,及Sephadex G_150o
[0016]實(shí)驗(yàn)表明，根據(jù)本發(fā)明的方法制得凝膠色譜柱，不僅可以消除填料中的氣泡；使有機(jī)聚合物填料緊密地填充在柱床上；而且大大地提高了裝填工作的一致性。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的色譜柱具有更高的柱效率和更長的使用壽命，同時(shí)也使裝填色譜柱的成功率由傳統(tǒng)方法的76%提高到90%以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更好地理解本發(fā)明的構(gòu)思、特征和優(yōu)點(diǎn)，下文中將參照附圖，更具體地說明本發(fā)明。在附圖中:
[0018]圖1是現(xiàn)有的裝填硅膠色譜柱的裝置的示意圖；及
[0019]圖2是本發(fā)明的裝填有機(jī)聚合物凝膠色譜柱的裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]考慮由于現(xiàn)有的有機(jī)聚合物凝膠色譜柱的裝填中不施加外壓，所以本發(fā)明人首先想到用硅膠色譜柱的裝填方法裝填聚合物凝膠色譜柱。而且，為了對裝填的聚合物凝膠施加更大的壓力，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明人在硅凝膠色譜柱裝填裝置中的空色譜柱下端的濾板之下加裝了一個(gè)內(nèi)徑約I?5_的不銹鋼毛細(xì)管，限制了溶劑的流出，從而可以增加裝填聚合物凝膠時(shí)色譜柱中的壓力，使得聚合物凝膠可以裝填得更緊密，進(jìn)而提高色譜柱的效率。
[0021]在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明人嘗試用體系比為3:1?1: 3的水和甲醇作為頂替液，代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法采用的甲醇或乙醇，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這樣可以使聚合物凝膠裝填得更緊密。
[0022]在又一實(shí)施方案中，發(fā)明人一改傳統(tǒng)的勻漿液制備方法，而是在將凝膠粉加到去離子水中之后，將其加熱煮沸2?3小時(shí)。據(jù)信，這樣不僅可以使凝膠粉溶脹充分，而且可以排除其中的氣體，并殺死其中可能存在的細(xì)菌和/或微生物，從而使得所制備的色譜柱填料中沒有氣泡，并延長其使用壽命。
[0023]在再一實(shí)施方案中，發(fā)明人還在勻漿液的制備過程中，于煮沸完成之后，濾除漂浮于水面的細(xì)小顆粒，然后使其自然沉降，再濾除漂浮于水面的細(xì)小顆粒，再攪拌之后，再除漂浮于水面的細(xì)小顆粒。這樣的濾除過程重復(fù)21次。據(jù)信，這樣的操作可以保證勻漿液的一致性，進(jìn)而保證裝柱操作的一致性，進(jìn)而提高了裝填色譜柱的成功率。實(shí)驗(yàn)表明，采用本發(fā)明的方法，可使裝填色譜柱的成功率由傳統(tǒng)方法的76%提高到90%以上。
[0024]在再一實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法所使用的聚合物凝膠粉為交聯(lián)葡聚糖，其重均分子量一般為1000?200000，優(yōu)選為10000?150000。舉例來說，可以使用美國通用公司生產(chǎn)的 Sephadex G-10, Sephadex G-15, Sephadex G-25, Sephadex G-50, Sephadex G-75,Sephadex G-100,或者 Sephadex G-150。
[0025]此外，空柱管內(nèi)注入約為空柱管體積1/3的去離子水，可以防止勻漿液進(jìn)入色譜柱時(shí)產(chǎn)生氣泡。
[0026]現(xiàn)將通過下面的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。[0027]除非本文另有規(guī)定，否則，本文所使用的科技術(shù)語或者裝置名稱均與本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員所通常理解的意義相同。
[0028]實(shí)施例1
[0029]取S印hadex G-1O凝膠填料(美國GE公司生產(chǎn))35g放入500ml燒杯中，加入300ml新鮮的去離子水，將燒杯放入沸水浴中煮沸2小時(shí)，然后放置過夜，作為凝膠漿料備用；
[0030]將色譜柱空柱管(規(guī)格為內(nèi)徑7.8mm,長度300mm)接到115ml勻漿管上，柱管下端接一內(nèi)徑0.3mm、長度20cm不銹鋼毛細(xì)管；在色譜柱空管內(nèi)注入1/3體積的蒸餾水，然后將制好備用的凝膠漿料緩慢的倒入勻漿罐中。在頂替液儲罐(儲罐體積為5L)中灌滿甲醇/水比例為1: 3的頂替液(本處用到的空柱管、勻漿罐和不銹鋼毛細(xì)管均系美國Idex公司生產(chǎn))。
[0031]啟動氣動放大泵，壓力從O開始逐漸加壓到6.7MPa，使勻漿液和頂替液中的溶劑從柱管下端流出，持續(xù)30分鐘后，泄壓下柱，再用去離子水沖洗兩倍柱體積，即成葡聚糖凝膠柱成品。
[0032]用水作流動相測定產(chǎn)品性能，所用樣品為藍(lán)色葡聚糖2000，測定結(jié)果為:
[0033]柱效(理論塔板數(shù))N= 1200，拖尾Tf = 1.3，且進(jìn)樣20針后沒有變化。
[0034]實(shí)施例2
[0035]取Sephadex G-1O凝膠填料(美國GE公司生產(chǎn))35g放入500ml燒杯中，加入300ml新鮮的去離子水，將燒杯放入沸水浴中煮沸2小時(shí)，然后放置過夜，作為凝膠漿料備用；
[0036]將色譜柱空柱管(規(guī)格為內(nèi)徑7.8mm，長度300mm)接到115ml勻漿管上，柱管下端接一內(nèi)徑0.2mm、長度IOcm不銹鋼毛細(xì)管；在色譜柱空管內(nèi)注入1/3體積的蒸餾水，然后將制好備用的凝膠漿料緩慢的倒入勻漿罐中。在頂替液儲罐(儲罐體積為5L)中灌滿甲醇/水比例為2: 3的頂替液(本處用到的空柱管、勻漿罐和不銹鋼毛細(xì)管均系美國Idex公司生產(chǎn))。
[0037]啟動氣動放大泵，壓力從O開始逐漸加壓到6.7MPa，使勻漿液和頂替液中的溶劑從柱管下端流出，持續(xù)60分鐘后，泄壓下柱，再用去離子水沖洗兩倍柱體積，即成葡聚糖凝膠柱成品。
[0038]用水作流動相測定產(chǎn)品性能，所用樣品為藍(lán)色葡聚糖2000，測定結(jié)果為:
[0039]柱效(理論塔板數(shù))N=1230，拖尾Tf = 1.2，且進(jìn)樣20針后沒有變化。
[0040]實(shí)施例3
[0041]取S印hadex G-25凝膠填料(美國GE公司生產(chǎn))35g放入500ml燒杯中，加入300ml新鮮的去離子水，將燒杯放入沸水浴中煮沸2小時(shí)，然后放置過夜，作為凝膠漿料備用；
[0042]將色譜柱空柱管(規(guī)格為內(nèi)徑7.8mm,長度300mm)接到115ml勻漿管上，柱管下端接一內(nèi)徑0.3mm、長度30cm不銹鋼毛細(xì)管；在色譜柱空管內(nèi)注入1/3體積的蒸餾水，然后將制好備用的凝膠漿料緩慢的倒入勻漿罐中。在頂替液儲罐(儲罐體積為5L)中灌滿甲醇/水比例為1: 3的頂替液(本處用到的空柱管、勻漿罐和不銹鋼毛細(xì)管均系美國Idex公司生產(chǎn))。[0043]啟動氣動放大泵，壓力從O開始逐漸加壓到7.0MPa,使勻漿液和頂替液中的溶劑從柱管下端流出，持續(xù)30分鐘后，泄壓下柱，再用去離子水沖洗兩倍柱體積，即成葡聚糖凝膠柱成品。
[0044]用水作流動相測定產(chǎn)品性能，所用樣品為藍(lán)色葡聚糖2000，測定結(jié)果為:
[0045]柱效(理論塔板數(shù))N=1270，拖尾Tf = 1.2，且進(jìn)樣20針后沒有變化。
[0046]實(shí)施例4
[0047]取S印hadex G-50凝膠填料(美國GE公司生產(chǎn))35g放入500ml燒杯中，加入300ml新鮮的去離子水，將燒杯放入沸水浴中煮沸2小時(shí)，然后放置過夜，作為凝膠漿料備用；
[0048]將色譜柱空柱管(規(guī)格為內(nèi)徑7.8mm,長度300mm)接到115ml勻漿管上，柱管下端接一內(nèi)徑0.15mm、長度15cm不銹鋼毛細(xì)管；在色譜柱空管內(nèi)注入1/3體積的蒸餾水，然后將制好備用的凝膠漿料緩慢的倒入勻漿罐中。在頂替液儲罐(儲罐體積為5L)中灌滿甲醇/水比例為2: I的頂替液(本處用到的空柱管、勻漿罐和不銹鋼毛細(xì)管均系美國Idex公司生產(chǎn))。
[0049]啟動氣動放大泵，壓力從O開始逐漸加壓到8.0MPa,使勻漿液和頂替液中的溶劑從柱管下端流出，持續(xù)60分鐘后，泄壓下柱，再用去離子水沖洗兩倍柱體積，即成葡聚糖凝膠柱成品。
[0050]用水作流動相測定產(chǎn)品性能，所用樣品為藍(lán)色葡聚糖2000，測定結(jié)果為:
[0051]柱效(理論塔板數(shù))N=1310，拖尾Tf = 1.1，且進(jìn)樣20針后沒有變化。
[0052]實(shí)施例5
[0053]取S印hadex G-100凝膠填料(美國GE公司生產(chǎn))35g放入500ml燒杯中，加入300ml新鮮的去離子水，將燒杯放入沸水浴中煮沸2小時(shí)，然后放置過夜，作為凝膠漿料備用；
[0054]將色譜柱空柱管(規(guī)格為內(nèi)徑7.8mm,長度300mm)接到115ml勻漿管上，柱管下端接一內(nèi)徑0.3mm、長度20cm不銹鋼毛細(xì)管；在色譜柱空管內(nèi)注入1/3體積的蒸餾水，然后將制好備用的凝膠漿料緩慢的倒入勻漿罐中。在頂替液儲罐(儲罐體積為5L)中灌滿甲醇/水比例為3: I的頂替液(本處用到的空柱管、勻漿罐和不銹鋼毛細(xì)管均系美國Idex公司生產(chǎn))。
[0055]啟動氣動放大泵，壓力從O開始逐漸加壓到8.2MPa，使勻漿液和頂替液中的溶劑從柱管下端流出，持續(xù)100分鐘后，泄壓下柱，再用去離子水沖洗兩倍柱體積，即成葡聚糖凝膠柱成品。
[0056]用水作流動相測定產(chǎn)品性能，所用樣品為藍(lán)色葡聚糖2000，測定結(jié)果為:
[0057]柱效(理論塔板數(shù))N=1220，拖尾Tf = 1.3，且進(jìn)樣20針后沒有變化。
[0058]上述實(shí)施例的結(jié)果表明，通過本發(fā)明的方法制備的有機(jī)聚合物凝膠色譜柱的效率和壽命都得到了顯著的提高。
[0059]盡管為了說明的目的已經(jīng)描述了典型的實(shí)施方式，但是前述說明不應(yīng)該理解為對本文范圍的限制。因此，在不脫離本文的精神和范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種不同的改進(jìn)、修改和替換。
【權(quán)利要求】
1.一種裝填凝膠色譜柱的方法，包括如下步驟: (1)制備勻漿液:將凝膠粉加到去離子水中，充分潤濕之后，加熱煮沸2?3小時(shí)，得到勻漿液； (2)連接裝填系統(tǒng):將空柱管的上端連接到勻漿罐上，并在空柱管下端連接內(nèi)徑為0.2?0.6mm的不銹鋼毛細(xì)管； (3)在空柱管內(nèi)注入約為空柱管體積1/3的去離子水，然后將所述勻漿液緩慢地加到勾衆(zhòng)te中； (4)啟動空壓機(jī)，壓入頂替液，并在5.5?8.5MPa的壓力下保持20?180分鐘，其中該頂替液是水和甲醇的混合物；及 (5)改用去離子水作為頂替液，并以I?3倍柱體積的量沖洗柱床，制得凝膠色譜柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝填凝膠色譜柱的方法，其中步驟(I)中所述的凝膠粉和去離子水的重量比為1: 3?4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝填凝膠色譜柱的方法，其中步驟(I)還包括濾除漂浮于水面的細(xì)小顆粒，然后使勻漿液自然沉降的步驟，并且重復(fù)該步驟2?4次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝填凝膠色譜柱的方法，其中步驟(4)中所述的水和甲醇的混合物中，水和甲醇的體積比為3:1?1: 3。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝填凝膠色譜柱的方法，其中所述凝膠粉為交聯(lián)葡聚糖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝填凝膠色譜柱的方法，其中所述交聯(lián)葡聚糖的重均分子量為1000 ?200000。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的裝填凝膠色譜柱的方法，其中所述交聯(lián)葡聚糖為選自下列中的一種:Sephadex G-10, Sephadex G-15, Sephadex G-25, Sephadex G-50, Sephadex G-75,Sephadex G-100,及 Sephadex G-150。
【文檔編號】G01N30/56GK103675169SQ201210320062
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】趙岳星, 姚立新, 錢丙寅, 楊慧 申請人:月旭材料科技(上海)有限公司