高速逆流色谱
High-Speed Counter-Current
Chromatography
一,发展史
? 1941年 级联链型萃取装置
? 1944年 非连续式逆流
分溶装置 CCD
? 1960年 高效连续混合分层装置
缺点
?设备庞大复杂
?溶剂易乳化
?溶剂耗量大
?分离样品有局限性
? 70年代 Yoichiro Ito
? 互不相溶的两相溶剂
螺旋形的小孔径管子 — 分段割据
—— 两溶剂相之间的逆向对流
特点：
? 不存在固态载体
? 样品处理量大
? 采用较广泛的溶剂系统
二, 逆流分溶 CCD
?液 -液分配
?原理：
溶质分配系数在互相饱和的两
相溶剂中为常数
Ⅱ
Ⅰ
C
C
K ?
CⅠ 上相 CⅡ 下相
试管号 0 1 2 3 4 5 6 7 8
操 0 1,00 0
作 1 0,50 0 0.5 00
次 2 0,25 0 0.5 00 0.2 5 0
数 3 0,12 5 0.3 75 0.3 7 5 0,12 5
4 0.0 62 0.2 50 0,37 5 0.2 50 0.0 6 2
5 0.0 31 0.1 56 0,31 3 0.3 13 0.1 5 6 0,03 1
6 0.0 15 0.0 93 0,23 4 0.3 13 0.2 3 4 0,09 3 0.0 15
7 0.0 08 0.0 54 0,16 4 0.2 74 0.2 7 4 0,16 4 0.0 54 0.0 08
8 0.0 04 0.0 31 0,10 9 0.2 19 0.2 7 4 0,21 9 0.1 09 0.0 31 0.0 04
经 8次操作后，各试管中溶质分配结果如图,
A:K=1,B:K=3,C:K=0.33
三, 螺旋管逆流色谱技术原理
?螺旋管逆流色谱的基础
是螺旋管内溶剂相的特
殊分布状态和特征
1.流体静力平衡体系 HSES
（ Hydrostatics equilibrium system）
?每个分配单元保留了约 50%固定
相 。
?流动的移动相造成了二相的不
断混合
?二相间分配
2.流体动力平衡体系 HDES
（ Hydrodynamics equilibrium system）
?与 HSES相比，其差别是螺
旋管有一自转运动
两种基本逆流色谱体系比较
项目 HSES HDES
螺旋管运动 静止 绕自身轴线运动
功能的对称性 对称 不对称
移动相洗脱方向 从任一端引入 只能从引入端
分配效率 较低 较高
固定相保留值 接近 50% 转速, 两相界面张力有关
两相界面面积 较小 较大
两相混合作用 缓和 强烈
有效管柱空间 50% 100%
四, 高速逆流色谱 HSCCC
?利用单向性流体动力平衡
?实现移动相高速时稳定的固
定相保留
（一）单向性流体动力平衡逆流色谱
?在基本 HDES体系中, 移动相
流速 ↑, 固定相的流失 ↑,
分离组分峰形的分辨率 ↓ 。
?螺旋管的转速加快达到临界
范围时，两相会沿螺旋管长
度完全分开
单向性流体动力平衡体系
可按二种方式实现逆流色谱：
?以首端相为固定相, 从首
端泵入尾端相
?以尾端相为固定相, 从尾
端泵入首端相
固定相的保留是在两个力的平衡
状态下实现的
?阿基米德螺线力 —— 固定相移
向移动相引入端
?流动相的推力 —— 固定相推向
移动相流出端
（二） 溶剂系统中两相在转动管
柱里的流体动力学分布
.保留情况 （ 多层螺旋管 ）
氯仿 — 醋酸 — 水 （ 2,2,1）
规定：以顺时针方向转动时,
在多层螺旋管内：
靠心端 —— 首, 外围端 —— 尾
固定相保留值（ %）
流通方式 上相为移动相 下相为移动相
H T — 78.78
T H 70..70 —
H-首端 T-尾端
获得高保留值的条件是：
?对上述体系，以下相为移
动相，由首 尾洗脱
?以上相为移动相时，由尾
首洗脱
（三）实验步骤
1.流程及步骤
溶剂 输液泵 主机 检测器 记录仪
进样器 调速器
操作步骤：
? 两相溶剂混合
? 用固定相注满管柱
? 移动相泵入首端
? 当尾端出现移动相时, 对检测器和
记录仪调零, 走基线
? 进样, 收集
2,两相溶剂系统的选择
?参考文献
?测定分配系数, 一般 K最佳
范围为 0.5-2,允许 0.2-5
?用薄层色谱法或纸色谱预分
溶剂系统选择原则：
?不造成样品的分解或变性
?溶解度及分配系数
?固定相的高保留
?分离效果
3.仪器运行参数的确定
? 螺旋单元数
? 螺旋管内径
? 离心力
? 管柱材质：聚四氯乙烯
? 转速 流速
4.样品溶液的制备及进样量
(1) 样品溶液的选择
(2) 样品量
HSCCC法的特点
? 不需载体
? 溶剂系统的选择可较广
? 对样品前处理要求较低, 样品处
理量较大 （ mg）
High-Speed Counter-Current
Chromatography
一,发展史
? 1941年 级联链型萃取装置
? 1944年 非连续式逆流
分溶装置 CCD
? 1960年 高效连续混合分层装置
缺点
?设备庞大复杂
?溶剂易乳化
?溶剂耗量大
?分离样品有局限性
? 70年代 Yoichiro Ito
? 互不相溶的两相溶剂
螺旋形的小孔径管子 — 分段割据
—— 两溶剂相之间的逆向对流
特点：
? 不存在固态载体
? 样品处理量大
? 采用较广泛的溶剂系统
二, 逆流分溶 CCD
?液 -液分配
?原理：
溶质分配系数在互相饱和的两
相溶剂中为常数
Ⅱ
Ⅰ
C
C
K ?
CⅠ 上相 CⅡ 下相
试管号 0 1 2 3 4 5 6 7 8
操 0 1,00 0
作 1 0,50 0 0.5 00
次 2 0,25 0 0.5 00 0.2 5 0
数 3 0,12 5 0.3 75 0.3 7 5 0,12 5
4 0.0 62 0.2 50 0,37 5 0.2 50 0.0 6 2
5 0.0 31 0.1 56 0,31 3 0.3 13 0.1 5 6 0,03 1
6 0.0 15 0.0 93 0,23 4 0.3 13 0.2 3 4 0,09 3 0.0 15
7 0.0 08 0.0 54 0,16 4 0.2 74 0.2 7 4 0,16 4 0.0 54 0.0 08
8 0.0 04 0.0 31 0,10 9 0.2 19 0.2 7 4 0,21 9 0.1 09 0.0 31 0.0 04
经 8次操作后，各试管中溶质分配结果如图,
A:K=1,B:K=3,C:K=0.33
三, 螺旋管逆流色谱技术原理
?螺旋管逆流色谱的基础
是螺旋管内溶剂相的特
殊分布状态和特征
1.流体静力平衡体系 HSES
（ Hydrostatics equilibrium system）
?每个分配单元保留了约 50%固定
相 。
?流动的移动相造成了二相的不
断混合
?二相间分配
2.流体动力平衡体系 HDES
（ Hydrodynamics equilibrium system）
?与 HSES相比，其差别是螺
旋管有一自转运动
两种基本逆流色谱体系比较
项目 HSES HDES
螺旋管运动 静止 绕自身轴线运动
功能的对称性 对称 不对称
移动相洗脱方向 从任一端引入 只能从引入端
分配效率 较低 较高
固定相保留值 接近 50% 转速, 两相界面张力有关
两相界面面积 较小 较大
两相混合作用 缓和 强烈
有效管柱空间 50% 100%
四, 高速逆流色谱 HSCCC
?利用单向性流体动力平衡
?实现移动相高速时稳定的固
定相保留
（一）单向性流体动力平衡逆流色谱
?在基本 HDES体系中, 移动相
流速 ↑, 固定相的流失 ↑,
分离组分峰形的分辨率 ↓ 。
?螺旋管的转速加快达到临界
范围时，两相会沿螺旋管长
度完全分开
单向性流体动力平衡体系
可按二种方式实现逆流色谱：
?以首端相为固定相, 从首
端泵入尾端相
?以尾端相为固定相, 从尾
端泵入首端相
固定相的保留是在两个力的平衡
状态下实现的
?阿基米德螺线力 —— 固定相移
向移动相引入端
?流动相的推力 —— 固定相推向
移动相流出端
（二） 溶剂系统中两相在转动管
柱里的流体动力学分布
.保留情况 （ 多层螺旋管 ）
氯仿 — 醋酸 — 水 （ 2,2,1）
规定：以顺时针方向转动时,
在多层螺旋管内：
靠心端 —— 首, 外围端 —— 尾
固定相保留值（ %）
流通方式 上相为移动相 下相为移动相
H T — 78.78
T H 70..70 —
H-首端 T-尾端
获得高保留值的条件是：
?对上述体系，以下相为移
动相，由首 尾洗脱
?以上相为移动相时，由尾
首洗脱
（三）实验步骤
1.流程及步骤
溶剂 输液泵 主机 检测器 记录仪
进样器 调速器
操作步骤：
? 两相溶剂混合
? 用固定相注满管柱
? 移动相泵入首端
? 当尾端出现移动相时, 对检测器和
记录仪调零, 走基线
? 进样, 收集
2,两相溶剂系统的选择
?参考文献
?测定分配系数, 一般 K最佳
范围为 0.5-2,允许 0.2-5
?用薄层色谱法或纸色谱预分
溶剂系统选择原则：
?不造成样品的分解或变性
?溶解度及分配系数
?固定相的高保留
?分离效果
3.仪器运行参数的确定
? 螺旋单元数
? 螺旋管内径
? 离心力
? 管柱材质：聚四氯乙烯
? 转速 流速
4.样品溶液的制备及进样量
(1) 样品溶液的选择
(2) 样品量
HSCCC法的特点
? 不需载体
? 溶剂系统的选择可较广
? 对样品前处理要求较低, 样品处
理量较大 （ mg）
