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司小令第四季第二期丨超临界流体色谱的自我介绍(二)

2023年10月20日 16:44 来源:岛津企业管理(中国)有限公司

 

 

司小令大讲堂第四季已经开播啦!第一期我们为大家带来了“超临界流体色谱工作原理和仪器结构”的内容分享,本期内容我们对超临界流体色谱有哪些分析特点做进一步介绍。

 

Hi,又见面了!上回说到超临界流体色谱的特点,很多小伙伴都说“我”吹牛,这次就跟大家好好聊聊“我”的那些特点。

 

第一期我们知道了超临界CO2具有极性低、与有机溶剂互溶、粘度低和容易汽化的特性,当我们使用临界CO2进行SFC分析时,超临界CO2的特性会带来怎样独特的分析特点呢?

 

低极性-结构识别能力高

正相色谱是一种以正己烷等低极性溶剂为流动相,硅胶等高极性为固定相的一种分离方法。与反相色谱相比,正相色谱有更好的结构识别能力。

 

SFC采用与正己性质相似的超临界CO2,同时具有与正己一样优异的结构识别能力。手性色谱柱填充了与具有光学活性的官能团相结合的固定相,适用于手性化合物的分离,下图是使用SFC对维生素D2和维生素D3的快速分析。

 

黑暗中的光

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SFC分离维生素D2和维生素D3的色谱图(UC-PyE色谱柱)

 

与有机溶剂的互溶性-分离模式的扩展

超临界CO2可以与甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、乙腈、四氢呋喃(THF)等特定的有机溶剂互溶。这些溶剂可作为改性剂,SFC可以通过超临界二氧化碳与改性剂的混合获得多种分离模式,有望实现常规HPLC无法完成的从高极性化合物到低极性化合物的全面分析。

 

例如,脂肪酸的分析需要用GC、甘油三酯的分析需要用HPLC等不同分析方法进行测定,而SFC通过超临界二氧化碳与反相色谱的色谱柱相结合,可以实现从脂肪酸到甘油三酯的同时分析。

 

图表

描述已自动生成 

SFC同时分析脂肪酸和甘油三酯的色谱图

 

低粘度-超高速分析

超临界CO2具有低粘度和高扩散系数的性质,因此能以高线速度(相对于色谱柱截面积的流速)进行分析。较高的线速度分析可以缩短分析时间。而处于超临界流体状态的CO2比常规HPLC使用的有机溶剂和水的粘度低。这意味着,即使在相同的分离模式分析中,SFC也可获得比HPLC更短的分析时间

 

下面是HPLC和SFC分析生育酚类物质的对比,从图中可以看出SFC的分析时间更短。

 

图示

低可信度描述已自动生成 

HPLC和SFC分析生育酚类物质色谱图

 

气化-提高与MS联用的检测灵敏度

SFC与MS联用时,由于背压控制单元设置在MS检测器前面,CO2气化后只有改性剂或补偿剂与目标物质到达MS单元,因此与传统的LC-MS分析相比降低了流动相的稀释效果,无形中提升了SFC-MS的灵敏度。

 

这可以从下面提到的例子中看出,我们对400个成分进行了分析,其中90%的成分显示出SFC-MS的更高灵敏度。

 

图表, 条形图

描述已自动生成 

同样成分LC-MS和SFC-MS的面积值比较

 

溶剂总成本低于HPLC

除了以上4个特点,由于超临界CO2的极性与正己烷的极性相似,使得SFC也适用于正相分离。正相色谱法消耗大量溶剂,而SFC对有机溶剂消耗较少,需要处理的废液也较少,因此SFC分析的总溶剂成本低于HPLC,还更绿色、环保哦!

 

图示

中度可信度描述已自动生成 

 

好啦!今天聊了这么多,小伙伴们对超临界流体色谱的了解是不是更清晰了呢?

下期我们将为大家带来超临界流体色谱制备方向的分享,如果感兴趣请持续关注!

 

电脑主机

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NexeraUC

 

NexeraUC是岛津推出的一款超临界流体萃取/色谱系统,利用先进理念和控制技术,实现超临界流体萃取-超临界流体色谱-质谱联用分析,此外还可根据应用领域的不同,组建为SFC-UV、SFC-MS、手性化合物分析方法开发、离线SFE、SFC-LC切换系统等各种不同配置,满足不同分析目的的需要。

 

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