中壓制備色譜中應用自動蒸餾技術
眾所周知，中壓制備色譜分離純化的上樣方式分為兩種：液體上樣和固體上樣。
它們有各自的優缺點及適用范圍：
上樣方式 | 液體上樣 | 固體上樣 |
優點 | 操作簡單；省時 | 溶劑擴散現象較小；樣品分離度較高 |
缺點 | 溶劑擴散現象明顯；樣品分離度較低 | 前處理步驟耗時費力 |
樣品適用范圍 | 在選擇溶劑中具有較高溶解性的樣品 | 幾乎所有樣品 |
多年來，隨著自動化水平程度的提高，液體樣品進樣現在使用專用進樣閥完成，這提高了準確性和安全性，減少了所涉及的手動步驟，并降低了污染的可能性。但對于溶解性不好的樣品依然存在它的局限性。而解決方式則又回到了固體上樣。
固體上樣前需要對樣品進行處理，俗稱“拌樣”，傳統的拌樣及上樣步驟為：
稱取適量的純硅膠填料于研缽中；
將樣品溶解于有機試劑當中；
用膠頭滴管將溶解后的樣品少量多次的滴于硅膠當中并充分攪拌使其吸附且溶劑蒸發
保證樣品充分且均勻的吸附于硅膠當中（硅膠流體狀態與純硅膠相似即可）
將吸附樣品的硅膠裝入固體上樣器（或上樣空柱管）當中
固體上樣器串聯在分離柱之前準備進行分離純化過程
不難看出，固體上樣確實有夠麻煩，所以我們有沒有一種自動化的方式來減輕實驗人員的操作負擔呢？答案是肯定的。
實驗
旋轉蒸發儀配置：
主機：R-300+V-300+I-300Pro+F-305
配件：AutoDest 和 AutoDry
樣品：
將以下化合物溶解在 250mL 甲醇和 250mL 丙酮的混合物中，并在 50°C 下超聲 20 分鐘：[1]
尼古丁酰胺 | 3.0g |
可可堿 | 0.5g |
咖啡因 | 2.0g |
然后將溶液轉移到1L蒸發瓶中，加入 120g 硅膠 gel 60。燒瓶連接到 Rotavapor®R-300，配備 AutoDest 傳感器和 AutoDr 單元，帶砂芯的蒸汽管道(貨號:11057297)，V-300 真空泵和 F-305 再循環制冷機。參數如下：
加熱溫度 | 60℃ |
冷卻循環水溫度 | 10℃ |
蒸發瓶體積 | 1L |
轉速 | 150rpm |
混合溶劑 | 甲醇:丙酮=1:1 |
蒸發量 | 500mL |
冷卻液流速 | 1L/min |
干燥時間 | 20min |
由于 AutoDest（自動蒸餾）的存在，您無需進行任何壓力設置，傳感器會根據進出冷卻液的溫差及蒸汽濃度自適應調節壓力值，該過程無需定期監控，這將為您騰出時間去做其他實驗。整個實驗過程中，AutoDest 將蒸發溶劑降至較低，而 AutoDry 可將殘留溶劑快速蒸發至干，而不會受到用戶的任何干擾。這兩種配件與傳統旋轉蒸發儀的結合，為固體上樣的前期準備實現了較高水平的自動化。
▲ 圖1:安裝在 Rotavapor®R-300 上的 AutoDry 單元
結果
圖2 顯示了整個過程中的系統壓力。在自動蒸餾過程中，壓力自動控制。它以一個穩定的梯度開始，以防止爆沸。一旦在冷卻盤管處檢測到冷凝蒸汽，壓力就會保持穩定。31 分鐘后(圖2 為 1860 秒)，壓力進一步降低以保持適當的冷凝水平，最終在 54 分鐘后自動結束(圖2 為 3240 秒)。
▲ 圖2:使用 AutoDest 蒸餾(藍色背景)和使用 AutoDry 干燥(綠色背景)過程中的系統壓力
54 分鐘自動蒸餾完成后，自動干燥過程開始。該系統通風至常壓，以促進內部玻璃壁上的溶劑冷凝和剩余溶劑向下流向接收瓶。然后系統自動啟動泵的最大聲功率進行干燥過程(具有預定義的干燥時間)。兩個短的排氣步驟(在壓力曲線中可見的尖峰)再次促進冷凝溶劑的下降。干燥 10min 后，系統壓力可低于 20mbar，測得溶劑總損失為 7%。圖3 為旋蒸制備后樣品的色譜圖。
▲ 圖3:在 Pure 色譜系統上從采用固體上樣方式樣品混合物中測量得到的 Flash 反相色譜圖(水/甲醇，藍色:254nm，橙色:275nm)。
結論
當涉及到色譜固體上樣混合物的樣品制備時，使用 AutoDest&Dry 組件可以為您的 Rotavapor®R-300 提供有價值的升級，無人值守功能的實現，可以有效提高您的實驗效率。
參考文獻
Zhong et al., J. Chem. Eng. Data 2017, 62, 9, 2570– 2577
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