【ISCO】波段收集技术在CombiFlash®系统中的应用

一、摘要

波段收集技术通过观测用户自订的吸光波段来净化化合物。数据以单一轨迹形式展示，以便于实现更有效的分析收集。此外，应用信号处理技术可消除由于溶剂吸收紫外线导致的基线漂移现象。

二、概述

CombiFlash系统中波段收集功能能够计算光电二极管阵列检测到的所有波长的平均吸光度。通过对信号进行处理，可以消除由溶剂吸收引起的基线漂移现象。这样便产生了一个单一的图谱或是色谱信号，使得多功能液相色谱或快速色谱系统中的分部收集程序能够精确地收集以纯化产物。在以下情况下，波段检测显得尤为重要：

n化合物或是分析物光谱未知时，例如从自然产品中提取的化合物。

n当 一混合物包含多种不同的吸光度的混合物，单一波长无法识别混合物中所有化合物时。

n当洗脱溶剂的吸收光谱与所需化合物的吸收光谱重叠时。

n当具有相似光谱的化合物使检测器过载，从而难以正确分离化合物时。

CombiFlash系统的波段检测技术显著提升了自动化提纯化合物的能力。以下是几个示例以说明这些技术改进的优势。

示例1：(化合物)混合物

示例2：未知光谱

图3：图2中分离的化合物的紫外吸收图谱。

在图2中，大部分儿茶素家族化合物不吸收254nm波长的紫外线，但波段收集技术却能够成功检测并分离该族化合物。这一技术手段在处理自然产物时显得特别有效，因为在进行最终纯化之前，我们通常无法了解目标化合物的吸光度情况。通常完成分子鉴定之前，我们尚未了解某特定分子的吸光度。波段收集技术特别适纯化吸收光谱未知的化合物，因此此技术在处理天然物显得特别有效。

溶剂光谱与化合物光谱重叠

乙酸乙酯和二氯甲烷是快速色谱中常用的两种溶剂。它们都能吸收250 nm以下的紫外光，这会干扰在此波长范围内同样具有吸收能力的化合物的检测，特别是在使用梯度洗脱时尤为明显。这种不断变化的基线也会妨碍分部收集器准确切割分部的能力。

图4：使用二氯甲烷/甲醇梯度，通过波段收集技术纯化葡萄糖五乙酸酯。

葡萄糖五乙酸酯在210nm波长的吸光能力较弱，在图谱上其吸收更进一步被二氯甲烷影响，因二氯甲烷也会吸收210波长（参见图4）。当二氯甲烷的浓度降低时，基线会向下漂移。这种漂移通常会干扰传统的分部收集程序，但在波段收集技术面前，这并不是问题。波段收集能够有效地滤除基线漂移，从而为CombiFlash系统中的分部收集器提供一个稳定的基线。

样品过载检测器

在快速色谱中，样品负载过高导致吸光度饱和检测器是常见情况。若化合物洗脱时间相近，这种饱和现象会使得分部收集器无法准确分离化合物，因为饱和峰会被误认为一个大的单一峰。

图5：使用波段收集技术纯化紧密洗脱的饱和峰。

波段收集技术能够测量用户选定光谱范围内的平均吸光度，因得以观测到未饱和的光谱，我们进而得以精准切割分析物的吸收峰。在图5中，通过波段收集技术成功纯化了过载且重叠的儿茶酚和间苯二酚峰。

纯化具有相同特性吸收峰的多种化合物

由于波段收集技术的检测范围可以调节， 使用者可以轻松分离出具有特殊吸收波段的那些化合物。这项技术允许仅仅收集我们感兴趣的特定化合物。虽然我们可以选择一个单一波长来完成这项任务，但波段收集技术可以设定一个特定的波长范围，以收集一系列结构相近的化合物。

图6: 单一波长技术可分辨三种吸收254紫外光的化合物。而图7则展示了利用波段收集技术进行选择性纯化的过程，其中化合物1和3在295 nm至325 nm的波长范围内有吸收而化合物2不吸收该波段波长。

图6：在254 nm处纯化化合物。

图7：运用波段收集，在295至325 nm区间内选择性提纯化合物。

三、波段收集技术参数设置建议

波段收集技术的参数设置位于CombiFlash系统的方法编辑器界面。启动波段收集功能后，便可配置检测器的各项参数（参见图8）。可配置的参数包括波长范围（用以滤除溶剂或非目标化合物）、峰宽度、斜率以及阈值。当波长范围包含无吸光度的区域虽然会降低波段收集的灵敏度，但依旧能够实现化合物的收集。

此外，使用波段收集时，建议同时启用一个可以观测到大多数分析物（包含杂质）吸收光谱的单一检测器。

图8：波段收集和单一波长收集的检测参数。

四、波段收集技术参数示例

案例1：溶剂在侦测波长范围内无吸收

若选定波长范围内溶剂无吸收，可将峰宽设为最长八分钟。这一设置同样适用于等度洗脱，因基线稳定，即使溶剂吸光度落在波段收集选定范围内，仍适用此设置。图1展示了按此技术进行纯化的情形。

案例2：溶剂在波长范围内有吸收

如溶剂在选定检测器范围内吸收（参见图4），则需将波段收集的峰宽设置为单一波长检测器峰宽的两倍。参见图8示例。此参数有助于减少溶剂干扰（参见图9和图10）。

图9：使用庚烷：丙酮梯度在280 nm收集儿茶酚和间苯二酚。基线随着丙酮比例的增加而漂移。

图10：使用波段收集技术在庚烷：丙酮梯度中收集儿茶酚和间苯二酚。波段收集技术过滤掉了大部分基线漂移。

五、结论

波段收集技术对于纯化未知吸光度或被溶剂掩盖吸光度的化合物木及具价值。该技术能够有效分离那些吸光度超出检测器承载范围的峰，从而提升了CombiFlash系统的自动化和无人值守操作特性。