中压制备色谱中应用自动蒸馏技术

众所周知，中压制备色谱分离纯化的上样方式分为两种：液体上样和固体上样。

它们有各自的优缺点及适用范围：

上样方式	液体上样	固体上样
优点	操作简单；省时	溶剂扩散现象较小；样品分离度较高
缺点	溶剂扩散现象明显；样品分离度较低	前处理步骤耗时费力
样品适用范围	在选择溶剂中具有较高溶解性的样品	几乎所有样品

多年来，随着自动化水平程度的提高，液体样品进样现在使用专用进样阀完成，这提高了准确性和安全性，减少了所涉及的手动步骤，并降低了污染的可能性。但对于溶解性不好的样品依然存在它的局限性。而解决方式则又回到了固体上样。

固体上样前需要对样品进行处理，俗称“拌样”，传统的拌样及上样步骤为：

称取适量的纯硅胶填料于研钵中；

将样品溶解于有机试剂当中；

用胶头滴管将溶解后的样品少量多次的滴于硅胶当中并充分搅拌使其完全吸附且溶剂完全蒸发

保证样品充分且均匀的吸附于硅胶当中（硅胶流体状态与纯硅胶相似即可）

将吸附样品的硅胶装入固体上样器（或上样空柱管）当中

固体上样器串联在分离柱之前准备进行分离纯化过程

不难看出，固体上样确实有够麻烦，所以我们有没有一种自动化的方式来减轻实验人员的操作负担呢？答案是肯定的。

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实验

旋转蒸发仪配置：

主机：R-300+V-300+I-300Pro+F-305

配件：AutoDest 和 AutoDry

样品：

将以下化合物溶解在 250mL 甲醇和 250mL 丙酮的混合物中，并在 50°C 下超声 20 分钟：[1]

尼古丁酰胺	3.0g
可可碱	0.5g
咖啡因	2.0g

然后将溶液转移到1L蒸发瓶中，加入 120g 硅胶 gel 60。烧瓶连接到 Rotavapor®R-300，配备 AutoDest 传感器和 AutoDr 单元，带砂芯的蒸汽管道(货号:11057297)，V-300 真空泵和 F-305 再循环制冷机。参数如下：

加热温度	60℃
冷却循环水温度	10℃
蒸发瓶体积	1L
转速	150rpm
混合溶剂	甲醇:丙酮=1:1
蒸发量	500mL
冷却液流速	1L/min
干燥时间	20min

由于 AutoDest（自动蒸馏）的存在，您无需进行任何压力设置，传感器会根据进出冷却液的温差及蒸汽浓度自适应调节压力值，该过程无需定期监控，这将为您腾出时间去做其他实验。整个实验过程中，AutoDest 将蒸发溶剂降至最低，而 AutoDry 可将残留溶剂快速蒸发至干，而不会受到用户的任何干扰。这两种配件与传统旋转蒸发仪的结合，为固体上样的前期准备实现了最高水平的自动化。

▲ 图1:安装在 Rotavapor®R-300 上的 AutoDry 单元

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结果

图2 显示了整个过程中的系统压力。在自动蒸馏过程中，压力自动控制。它以一个稳定的梯度开始，以防止爆沸。一旦在冷却盘管处检测到冷凝蒸汽，压力就会保持稳定。31 分钟后(图2 为 1860 秒)，压力进一步降低以保持适当的冷凝水平，最终在 54 分钟后自动结束(图2 为 3240 秒)。

▲ 图2:使用 AutoDest 蒸馏(蓝色背景)和使用 AutoDry 干燥(绿色背景)过程中的系统压力

54 分钟自动蒸馏完成后，自动干燥过程开始。该系统通风至常压，以促进内部玻璃壁上的溶剂冷凝和剩余溶剂向下流向接收瓶。然后系统自动启动泵的最大声功率进行干燥过程(具有预定义的干燥时间)。两个短的排气步骤(在压力曲线中可见的尖峰)再次促进冷凝溶剂的下降。干燥 10min 后，系统压力可低于 20mbar，测得溶剂总损失为 7%。图3 为旋蒸制备后样品的色谱图。

▲ 图3:在 Pure 色谱系统上从采用固体上样方式样品混合物中测量得到的 Flash 反相色谱图(水/甲醇，蓝色:254nm，橙色:275nm)。

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结论

当涉及到色谱固体上样混合物的样品制备时，使用 AutoDest&Dry 组件可以为您的 Rotavapor®R-300 提供有价值的升级，无人值守功能的实现，可以有效提高您的实验效率。

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参考文献

Zhong et al., J. Chem. Eng. Data 2017, 62, 9, 2570– 2577 

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