Các cột sắc ký siêu tới hạn: Một công cụ công nghệ để phân tách hiệu quả cao

I. Các nguyên tắc cơ bản của các cột sắc ký siêu tới hạn

Các cột sắc ký siêu tới hạn sử dụng chất lỏng siêu tới hạn làm pha di động, kết hợp độ khuếch tán cao của khí với độ dung tích mạnh của chất lỏng. So với các dung môi thông thường, chất lỏng siêu tới hạn thể hiện các hệ số khuếch tán cao hơn (thường lớn hơn 10 lần100 lần so với chất lỏng) và độ nhớt thấp hơn (gần với các khí hơn). Những tính chất này tăng cường đáng kể hiệu quả chuyển khối. Cơ chế tách chủ yếu dựa vào sự khác biệt trong phân phối chất tan giữa chất lỏng siêu tới hạn và pha tĩnh. Cân bằng hấp phụ có thể được kiểm soát chính xác bằng cách điều chỉnh các thông số như nhiệt độ và áp suất.

Ii. Ưu điểm kỹ thuật của các cột sắc ký siêu tới hạn

1. Hiệu suất phân tách hiệu quả: Trong các ứng dụng như tách các thành phần của y học cổ truyền Trung Quốc, hiệu quả có thể đạt 3 lần5 lần so với HPLC truyền thống, làm cho nó đặc biệt phù hợp với các mẫu hoặc chất phức tạp có tính chất tương tự.

2. Công nghệ phân tích độ cao hơn: Việc sử dụng các chất lỏng mang không độc hại như CO₂ làm giảm mức tiêu thụ dung môi hơn 90% và giảm chi phí xử lý chất thải thử nghiệm khoảng 70%.

3. Các thông số có thể điều chỉnh: Độ chọn lọc tách có thể được điều chỉnh động bằng cách sử dụng độ dốc áp suất (8 Ném40 MPa) và kiểm soát nhiệt độ (35 Lỗi150 độ).

Iii. Ví dụ ứng dụng chéo

1. Công nghiệp dược phẩm: đạt được độ tinh khiết 98,5% trong tinh chế paclitaxel, cao hơn 15% so với phương pháp truyền thống, với thời gian xử lý một lần giảm 40%.

2. Kiểm tra thực phẩm: Cho phép tách đồng thời 38 loại phụ gia thực phẩm, với giới hạn phát hiện 0. 01 ppm, đáp ứng các tiêu chuẩn EU EC/1333.

3.Biomedicine: Được sử dụng thành công cho tinh chế kháng thể đơn dòng, đạt được tỷ lệ phục hồi hơn 95% và giảm 60% chi phí so với sắc ký ái lực.

4. Giám sát môi trường: Giảm thời gian phân tích và phân tích cho 16 hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) xuống còn 12 phút, nhanh hơn ba lần so với phương pháp EPA.

Iv. Xu hướng phát triển công nghệ

Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng các giai đoạn đứng yên lớp vỏ hoàn toàn xốp mới (ví dụ: Accucore ™) tăng hiệu suất cột lên 250, 000 các tấm lý thuyết trên mỗi mét. Trong khi đó, thị trường sắc ký chất lỏng siêu tới hạn kết hợp với phép đo phổ khối (SFC-MS) đang tăng trưởng với tốc độ hàng năm là 12,3%. Trong lĩnh vực dược phẩm, 83% các tổ chức phát triển thuốc sáng tạo đã áp dụng công nghệ này như là một phần của hệ thống phân tách cốt lõi của họ.

Công nghệ này đang thúc đẩy hóa học phân tích hướng tới hiệu quả và tính bền vững cao hơn do cơ chế phân tách độc đáo và khả năng mở rộng. Với những tiến bộ trong tự động hóa thiết bị (tỷ lệ tự động hóa 92% trong thiết bị hiện tại), tiềm năng của nó để sàng lọc thông lượng cao và sản xuất công nghiệp rất hứa hẹn.