【ISCO】波段收集技術(shù)在CombiFlash®系統中的應用

一、摘要

波段收集技術(shù)通過(guò)觀(guān)測用戶(hù)自訂的吸光波段來(lái)凈化化合物。數據以單一軌跡形式展示，以便于實(shí)現更有效的分析收集。此外，應用信號處理技術(shù)可消除由于溶劑吸收紫外線(xiàn)導致的基線(xiàn)漂移現象。

二、概述

CombiFlash系統中波段收集功能能夠計算光電二極管陣列檢測到的所有波長(cháng)的平均吸光度。通過(guò)對信號進(jìn)行處理，可以消除由溶劑吸收引起的基線(xiàn)漂移現象。這樣便產(chǎn)生了一個(gè)單一的圖譜或是色譜信號，使得多功能液相色譜或快速色譜系統中的分部收集程序能夠精確地收集以純化產(chǎn)物。在以下情況下，波段檢測顯得尤為重要：

n化合物或是分析物光譜未知時(shí)，例如從自然產(chǎn)品中提取的化合物。

n當 一混合物包含多種不同的吸光度的混合物，單一波長(cháng)無(wú)法識別混合物中所有化合物時(shí)。

n當洗脫溶劑的吸收光譜與所需化合物的吸收光譜重疊時(shí)。

n當具有相似光譜的化合物使檢測器過(guò)載，從而難以正確分離化合物時(shí)。

CombiFlash系統的波段檢測技術(shù)顯著(zhù)提升了自動(dòng)化提純化合物的能力。以下是幾個(gè)示例以說(shuō)明這些技術(shù)改進(jìn)的優(yōu)勢。

示例1：(化合物)混合物

示例2：未知光譜

圖3：圖2中分離的化合物的紫外吸收圖譜。

在圖2中，大部分兒茶素家族化合物不吸收254nm波長(cháng)的紫外線(xiàn)，但波段收集技術(shù)卻能夠成功檢測并分離該族化合物。這一技術(shù)手段在處理自然產(chǎn)物時(shí)顯得特別有效，因為在進(jìn)行最終純化之前，我們通常無(wú)法了解目標化合物的吸光度情況。通常完成分子鑒定之前，我們尚未了解某特定分子的吸光度。波段收集技術(shù)特別適純化吸收光譜未知的化合物，因此此技術(shù)在處理天然物顯得特別有效。

溶劑光譜與化合物光譜重疊

乙酸乙酯和二氯甲烷是快速色譜中常用的兩種溶劑。它們都能吸收250 nm以下的紫外光，這會(huì )干擾在此波長(cháng)范圍內同樣具有吸收能力的化合物的檢測，特別是在使用梯度洗脫時(shí)尤為明顯。這種不斷變化的基線(xiàn)也會(huì )妨礙分部收集器準確切割分部的能力。

圖4：使用二氯甲烷/甲醇梯度，通過(guò)波段收集技術(shù)純化葡萄糖五乙酸酯。

葡萄糖五乙酸酯在210nm波長(cháng)的吸光能力較弱，在圖譜上其吸收更進(jìn)一步被二氯甲烷影響，因二氯甲烷也會(huì )吸收210波長(cháng)（參見(jiàn)圖4）。當二氯甲烷的濃度降低時(shí)，基線(xiàn)會(huì )向下漂移。這種漂移通常會(huì )干擾傳統的分部收集程序，但在波段收集技術(shù)面前，這并不是問(wèn)題。波段收集能夠有效地濾除基線(xiàn)漂移，從而為CombiFlash系統中的分部收集器提供一個(gè)穩定的基線(xiàn)。

樣品過(guò)載檢測器

在快速色譜中，樣品負載過(guò)高導致吸光度飽和檢測器是常見(jiàn)情況。若化合物洗脫時(shí)間相近，這種飽和現象會(huì )使得分部收集器無(wú)法準確分離化合物，因為飽和峰會(huì )被誤認為一個(gè)大的單一峰。

圖5：使用波段收集技術(shù)純化緊密洗脫的飽和峰。

波段收集技術(shù)能夠測量用戶(hù)選定光譜范圍內的平均吸光度，因得以觀(guān)測到未飽和的光譜，我們進(jìn)而得以精準切割分析物的吸收峰。在圖5中，通過(guò)波段收集技術(shù)成功純化了過(guò)載且重疊的兒茶酚和間苯二酚峰。

純化具有相同特性吸收峰的多種化合物

由于波段收集技術(shù)的檢測范圍可以調節， 使用者可以輕松分離出具有特殊吸收波段的那些化合物。這項技術(shù)允許僅僅收集我們感興趣的特定化合物。雖然我們可以選擇一個(gè)單一波長(cháng)來(lái)完成這項任務(wù)，但波段收集技術(shù)可以設定一個(gè)特定的波長(cháng)范圍，以收集一系列結構相近的化合物。

圖6: 單一波長(cháng)技術(shù)可分辨三種吸收254紫外光的化合物。而圖7則展示了利用波段收集技術(shù)進(jìn)行選擇性純化的過(guò)程，其中化合物1和3在295 nm至325 nm的波長(cháng)范圍內有吸收而化合物2不吸收該波段波長(cháng)。

圖6：在254 nm處純化化合物。

圖7：運用波段收集，在295至325 nm區間內選擇性提純化合物。

三、波段收集技術(shù)參數設置建議

波段收集技術(shù)的參數設置位于CombiFlash系統的方法編輯器界面。啟動(dòng)波段收集功能后，便可配置檢測器的各項參數（參見(jiàn)圖8）?？膳渲玫膮蛋úㄩL(cháng)范圍（用以濾除溶劑或非目標化合物）、峰寬度、斜率以及閾值。當波長(cháng)范圍包含無(wú)吸光度的區域雖然會(huì )降低波段收集的靈敏度，但依舊能夠實(shí)現化合物的收集。

此外，使用波段收集時(shí)，建議同時(shí)啟用一個(gè)可以觀(guān)測到大多數分析物（包含雜質(zhì)）吸收光譜的單一檢測器。

圖8：波段收集和單一波長(cháng)收集的檢測參數。

四、波段收集技術(shù)參數示例

案例1：溶劑在偵測波長(cháng)范圍內無(wú)吸收

若選定波長(cháng)范圍內溶劑無(wú)吸收，可將峰寬設為最長(cháng)八分鐘。這一設置同樣適用于等度洗脫，因基線(xiàn)穩定，即使溶劑吸光度落在波段收集選定范圍內，仍適用此設置。圖1展示了按此技術(shù)進(jìn)行純化的情形。

案例2：溶劑在波長(cháng)范圍內有吸收

如溶劑在選定檢測器范圍內吸收（參見(jiàn)圖4），則需將波段收集的峰寬設置為單一波長(cháng)檢測器峰寬的兩倍。參見(jiàn)圖8示例。此參數有助于減少溶劑干擾（參見(jiàn)圖9和圖10）。

圖9：使用庚烷：丙酮梯度在280 nm收集兒茶酚和間苯二酚?；€(xiàn)隨著(zhù)丙酮比例的增加而漂移。

圖10：使用波段收集技術(shù)在庚烷：丙酮梯度中收集兒茶酚和間苯二酚。波段收集技術(shù)過(guò)濾掉了大部分基線(xiàn)漂移。

五、結論

波段收集技術(shù)對于純化未知吸光度或被溶劑掩蓋吸光度的化合物木及具價(jià)值。該技術(shù)能夠有效分離那些吸光度超出檢測器承載范圍的峰，從而提升了CombiFlash系統的自動(dòng)化和無(wú)人值守操作特性。