[发明专利]阴离子交换顶替色谱法及在阴离子交换顶替色谱法中作为置换剂化合物的阴离子有机化合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有多价有机阴离子盐(多价阴离子)的组合物，以及在阴离子交换顶替色谱纯化中将上述组合物作为置换剂的方法。 

背景技术

Tswett在1906年第一次认识到色谱的顶替方式，他发现在过载洗脱色谱的情况下发生样品的置换。在1943年，Tiselius提出，色谱的广泛主题可分为三种截然不同的“方式”：迎头方式、洗脱方式和顶替方式。从那以后，特别是在分析色谱中，大部分的开发和应用是在洗脱色谱领域进行。确实，没有进一步的限定，术语“色谱”现在通常指洗脱方式的色谱。 

洗脱方式和顶替方式在理论和应用中很容易区分。在洗脱色谱中，被纯化的样品溶液施加在通常在柱中的固定相上。选择既不是不可逆的吸收又不是完全不吸收，而是可逆地结合的样品作为流动相。当流动相流过固定相时，在流动相和固定相之间建立了一种平衡，由此，根据与固定相的亲和力，样品以能够反映出其相对于可能存在于初始样品中的其它组分的亲和力的速度通过柱子。在标准洗脱色谱中需要特别关注的事实是，洗脱溶剂前沿或等度洗脱中的零柱体积总是先于样品离开柱子。 

台阶梯度色谱(step gradient chromatography)是等度洗脱色谱的修正和扩展，在所述台阶梯度色谱中，不同组合物的系列洗脱剂通过固定相。在离子交换色谱中，例如，将流动相中盐浓度和/或pH值的台阶变化用于洗脱或解吸附经历分离的分析物。 

顶替色谱使用置换剂化合物以从柱中除去混合物中的组分。置换剂化合物与固定相亲和力通常比待分离混合物中的任何组分高得多。相比 在洗脱色谱中，洗脱剂与固定相亲和力比待分离的组分更低。区分顶替色谱和洗脱或解吸附色谱的关键操作特征是置换剂化合物的使用。在顶替色谱中，柱子首先在待分离组分与固定相都具有相对高亲和力的情况下，用载体溶剂进行平衡。将一定体积的进料混合物装载到柱子上，所述进料混合物可以大量且非常稀释，进料混合物中的各个组分将被吸附到固定相上。即，进料混合物中的组分被分布并吸附到固定相上，并保留在那里。如果所有的组分通过置换被溶解，从柱中排出的载体溶剂将不含样品。进料混合物的组分此时停留在固定相中，柱上每个组分的位置与在该组分和初始情况下的固定相的相对亲和力相关联。理论上，一分子任意组分将置换位于固定相上给定点处的亲和力较低的一分子任意不同组分。结果，各个组分将最终以亲和力从最高到最低的顺序排列在柱上。 

有时候，使部分进料混合物，如，与固定相没有显著亲和力的组分，通过带有载体溶剂的柱是有利的；在这种情况下，通过顶替色谱，将只有已保留的进料组分被溶解。 

一旦样品装载到柱上，含有溶于适当溶剂中的置换剂化合物的溶液将被送入到柱中，以通过固定相。选择置换剂化合物以使其与固定相的亲和力比进料混合物中的任何组分都更高。假设置换剂和流动相选择适当，各个组分作以吸收的亲和力增加的顺序随着高度浓缩的、相对纯的原料的邻近区从柱中排出。在纯化的各个组分区之后，置换剂从柱中排出。通过实事很容易将顶替色谱与洗脱色谱区分开由于置换剂化合物接着样品流出，且进料组分随着高度浓缩的、相对纯的原料的邻近区从柱中排出。 

顶替色谱用于工业色谱具有一些特别有利的特性。首先，顶替色谱能够在一个步骤中实现产品的分离和浓缩。相比之下，等梯度洗脱在分离过程中导致显著的产品稀释。第二，由于置换过程是在平衡等温线的非线性区进行操作，高的柱负载是可能的。相比洗脱色谱，这样可以更好地利用柱子。第三，相对于类似的洗脱方法，柱子的开发和组分的分离需要更少的溶剂。第四，顶替色谱能够浓缩和纯化低分离系数的混合 物的组分，而在典型洗脱色谱中，得到满意的分辨率需要相对大的分离系数。 

由于这些所有的优势，人们可能认为顶替色谱能够被广泛地应用。然而，在顶替色谱中依然存在一些问题。一个问题是：由于每次使用后将固定相丢弃是不经济的，因此，需要再生柱子。另外一个问题是：获得的适宜的置换剂化合物，其应是相对简单的化合物，容易合成和/或可以以合理(经济)的成本商业地获得。相对于洗脱色谱，这两个问题是顶替色谱的显著缺点。 

关于再生，由于置换过程使用了与固定相具有非常高亲和力的置换剂化合物，再生和再平衡柱子所需的时间会比洗脱色谱长。而且，再生期间经常需要相对大量的溶剂。相对于洗脱色谱，这些问题大大降低了顶替色谱的优势。