[发明专利]驱散流动相逆流层析分离方法

说明书

本发明涉及用以分离不同溶质的方法，为驱散流动相逆流层析（DMCC）分离方法，通过驱散流动相溶剂流的带动，溶质被带动流经一根，或一列串联的固定相柱，该固定相与流动相是互不混溶的。被流动相带动的溶质会于流动相溶剂和固定相溶剂之间进行平衡。由于流动相液被驱散为细小液滴，直径小于固定相液柱的直径，提高了小液滴的表面/体积比率，加速在固定相及流动相间的平衡，使溶质按其对固定相及流动相间的分布系数分配。在流动相中溶解度较高的溶质,将比在固定相中溶解度较高的溶质更加迅速通过载有固定相液的柱子。DMCC消除了对任何固体基质的需要，减低了固体基质对溶质的吸附及基质脱落物对溶质的污染。

技术领域

本发明领域涉及用以分离不同溶质的方法。更具体地说，本发明涉及一个创新的逆流分布层析法，称为“驱散流动相逆流层析(DMCC)”分离方法，是结合了逆流分布和柱层析的优点的分离方法。DMCC的运行模式为连续性，适合由分析性至具规模的工业分离。

背景技术

逆流分布(CCD)是在1940年代发明的一种纯化方法，是基于溶质在两种互不混溶溶剂间的分布[1]。该方法不需要任何固体基质支撑，这使在纯化过程中溶质因基质吸附及受基质物污染而导致的损失减至最低。但是，由于层架式管道中的上下相溶剂需要进行多重平衡和转移，这样繁琐的机械运作，促使CCD不断被进行改进。

在称为液滴逆流层析法(DCCC)的自动化逆流层析系统中[2,3]，溶质通过一连串层析柱从混合物中逐一分离出来，原理是当液滴状态下的流动相流经固定相时，同时带动了两相平衡及溶质交换的发生。由于DCCC不需要固体基质支撑，溶质并不会因固体基质的不可逆吸附而流失，在溶剂蒸发后，几乎所有溶质均可完全回收。DCCC可于常温常压下操作，不需配置昂贵的高压系统；另外，DCCC的固动两相均为液体，不会像气相色谱及高效液相色谱般，受非优化流体动力和表面吸附影响其分解度。可是，如美国专利号3,853,765中所述[3]，为使流动相逐滴流动，DCCC层析柱的内口径大小仅约1.8毫米，这大大限制了其操作容积，仅限于分析用途。因此，近年来DCCC已被离心逆流技术所取代。

离心逆流技术包括离心分配层析法(CPC)[4,5]、高速逆流层析法(HSCCC)[6-9]及高效逆流层析法(HPCCC)[10]，是通过离心力将两种互不混溶的液相加速分离。主要缺点在于所采用的分离柱/管必须符合离心机大小，这大大限制了其应用规模。每次分离后，均需要使用氮气将所有溶剂从层析柱中推出，过程需时及需要消耗高压氮，而且购置离心机的费用高昂。

在另一改进技术“指定周期脉冲液相色谱(CPLC)”中，上下相的混和是于柱子上于多孔板分隔成层叠式的房室中进行[11]。其间断式操作和原始CCD技术同样带来机械运作的不便，及潜在的分解度缺失。

发明内容

本发明“驱散流动相逆流层析(DMCC)”分离方法采用了互不混溶的流动相液及固定相液。待分离的溶质混合物跟随被驱散为细小悬浮液滴的流动相液流经一或多根串联的固定相柱。在这过程中，不同的溶质会根据它们对流动相液与固定相液的分布系数，以个别不同的比例分布到流动相液及固定相液，令不同的溶质以不同的流速通过固定相液柱子，达到层析分离的效应。在这过程中，流动相液滴的高表面/体积比率加速了固动两相之间的溶质平衡，按不同溶质的个别分布系数将溶质分配到两相中，令不同溶质以不同的移动速度通过固定相液柱，达到层析分离的功效。DMCC的操作是连续性的，所以与使用非连续性两相平衡的CCD及CPLC不同。DMCC使用的固定相柱的口径不受限制，可以大容量操作；而DCCC使用的固定相柱口径受限制，大小必须与一个小液滴(约1.8毫米)相近，难应用于大容量操作，所以DMCC与DCCC不相同。另外，DMCC不需利用任何离心装置加快流动相及固定相的平衡，所以与利用离心技术的CPC、HSCCC及HPCCC亦不相同。

在DMCC运行之间，载有不同溶质的流份可于不同时间从DMCC系统流出的流动相液中收集，或在分离过程结束后，将固定相液从各串联柱子分别排出，回收留在不同固定相液中的不同溶质。这不但能减少洗脱时间及洗脱液量，并有助分离移动缓慢的溶质。