【ISCO】波段收集技術(shù)在CombiFlash®系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、摘要

波段收集技術(shù)通過(guò)觀測(cè)用戶自訂的吸光波段來(lái)凈化化合物。數(shù)據(jù)以單一軌跡形式展示，以便于實(shí)現(xiàn)更有效的分析收集。此外，應(yīng)用信號(hào)處理技術(shù)可消除由于溶劑吸收紫外線導(dǎo)致的基線漂移現(xiàn)象。

二、概述

CombiFlash系統(tǒng)中波段收集功能能夠計(jì)算光電二極管陣列檢測(cè)到的所有波長(zhǎng)的平均吸光度。通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，可以消除由溶劑吸收引起的基線漂移現(xiàn)象。這樣便產(chǎn)生了一個(gè)單一的圖譜或是色譜信號(hào)，使得多功能液相色譜或快速色譜系統(tǒng)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(cè)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(dāng) 一混合物包含多種不同的吸光度的混合物，單一波長(zhǎng)無(wú)法識(shí)別混合物中所有化合物時(shí)。

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

CombiFlash系統(tǒng)的波段檢測(cè)技術(shù)顯著提升了自動(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(shì)。

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?qǐng)D譜。

在圖2中，大部分兒茶素家族化合物不吸收254nm波長(zhǎng)的紫外線，但波段收集技術(shù)卻能夠成功檢測(cè)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?yàn)樵谶M(jìn)行最終純化之前，我們通常無(wú)法了解目標(biāo)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(zhǎng)范圍內(nèi)同樣具有吸收能力的化合物的檢測(cè)，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也會(huì)妨礙分部收集器準(zhǔn)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(zhǎng)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(zhǎng)（參見(jiàn)圖4）。當(dāng)二氯甲烷的濃度降低時(shí)，基線會(huì)向下漂移。這種漂移通常會(huì)干擾傳統(tǒng)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漂移，從而為CombiFlash系統(tǒng)中的分部收集器提供一個(gè)穩(wěn)定的基線。

樣品過(guò)載檢測(cè)器

在快速色譜中，樣品負(fù)載過(guò)高導(dǎo)致吸光度飽和檢測(cè)器是常見(jiàn)情況。若化合物洗脫時(shí)間相近，這種飽和現(xiàn)象會(huì)使得分部收集器無(wú)法準(zhǔn)確分離化合物，因?yàn)轱柡头鍟?huì)被誤認(rèn)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(cè)量用戶選定光譜范圍內(nèi)的平均吸光度，因得以觀測(cè)到未飽和的光譜，我們進(jìn)而得以精準(zhǔn)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(cè)范圍可以調(diào)節(jié)， 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(xiàng)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(zhǎng)來(lái)完成這項(xiàng)任務(wù)，但波段收集技術(shù)可以設(shè)定一個(gè)特定的波長(zhǎng)范圍，以收集一系列結(jié)構(gòu)相近的化合物。

圖6: 單一波長(zhǎng)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(zhǎng)范圍內(nèi)有吸收而化合物2不吸收該波段波長(zhǎng)。

圖6：在254 nm處純化化合物。

圖7：運(yùn)用波段收集，在295至325 nm區(qū)間內(nèi)選擇性提純化合物。

三、波段收集技術(shù)參數(shù)設(shè)置建議

波段收集技術(shù)的參數(shù)設(shè)置位于CombiFlash系統(tǒng)的方法編輯器界面。啟動(dòng)波段收集功能后，便可配置檢測(cè)器的各項(xiàng)參數(shù)（參見(jiàn)圖8）?？膳渲玫膮?shù)包括波長(zhǎng)范圍（用以濾除溶劑或非目標(biāo)化合物）、峰寬度、斜率以及閾值。當(dāng)波長(zhǎng)范圍包含無(wú)吸光度的區(qū)域雖然會(huì)降低波段收集的靈敏度，但依舊能夠?qū)崿F(xiàn)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)可以觀測(cè)到大多數(shù)分析物（包含雜質(zhì)）吸收光譜的單一檢測(cè)器。

圖8：波段收集和單一波長(zhǎng)收集的檢測(cè)參數(shù)。

四、波段收集技術(shù)參數(shù)示例

案例1：溶劑在偵測(cè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)無(wú)吸收

若選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)溶劑無(wú)吸收，可將峰寬設(shè)為最長(zhǎng)八分鐘。這一設(shè)置同樣適用于等度洗脫，因基線穩(wěn)定，即使溶劑吸光度落在波段收集選定范圍內(nèi)，仍適用此設(shè)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(zhǎng)范圍內(nèi)有吸收

如溶劑在選定檢測(cè)器范圍內(nèi)吸收（參見(jiàn)圖4），則需將波段收集的峰寬設(shè)置為單一波長(zhǎng)檢測(cè)器峰寬的兩倍。參見(jiàn)圖8示例。此參數(shù)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?；€隨著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)濾掉了大部分基線漂移。

五、結(jié)論

波段收集技術(shù)對(duì)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(cè)器承載范圍的峰，從而提升了CombiFlash系統(tǒng)的自動(dòng)化和無(wú)人值守操作特性。