第1章 逆流色谱技术基础
1.1 逆流色谱的起源与发展
逆流色谱起源于*简单的液-液分配装置——实验室里常用的液-液分配萃取。1891年,Nernst首先提出分配定律,认为当溶质溶解在平衡的互不相溶的两相溶剂系统中的一相中时,溶质会自动在两相中分配,在一定的温度下,溶质在两相中浓度之比是一个常数,可用下列方程表示:
K=c1/c2(1-1)
式中,c1和c2分别代表溶质分子在**相和第二相中的浓度,K为分配常数。待分离的样品置于盛有互不相溶两相溶剂的分液漏斗中,经振荡后静置。样品会在两相中按照分配系数进行分配。不同的溶质在不同的溶剂系统中有着不同的分配系数,若两种溶质分子在两相溶剂系统中的分配系数差别较大,在分液漏斗中经过一次或数次萃取即可达到分离目的。但是实际需要分离的物质经常是性质较为相似的复杂混合物���分配系数相差较小,需要进行成百上千次萃取才能实现分离。这就给用分液漏斗来实现分离这样的物质带来许多困难,既费时(有时需数十天),又浪费溶剂。
20世纪30年代初,Jantzen对工业上的混合分离单元首先使用了逆流分配术语,并发展了实验室规模的逆流分配装置。1941年Martin和Synge设计了一种级联型萃取装置,在研究这一装置过程中,使用了多孔固态载体支撑一种液体,而让另一不互溶的液体通过载体,从而产生了分配色谱。逆流分溶法的创始人Craig,发明了非连续式的逆流分配(Countercurrent Distribution,简称CCD装置),经过广泛研究,设计了几种CCD仪器,他认为逆流分溶不仅是色谱方法,而且适用多种类型物质的分离——这一设计很快被化学家所接受,用于分离极性较大的组分,如天然产物、多肽和其他生物大分子。craig发明的逆流分溶法是一种不连续过程,理论和操作都简单,与我们通常在实验室里用分液漏斗萃取相似。这种仪器的主要缺点是:仪器设备庞大复杂,溶剂系统易乳化,溶剂消耗量大和分离操作时间太长等。此后,又出现过多种液-液分配分离装置和仪器,但因没有根本上的突破,因此均未得到推广应用。
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