传统与同向逆流色谱联用技术突破高分配系数化合物的分离瓶颈

为解决高分配系数(Ksm 10)化合物在逆流色谱(CCC)分离中存在的洗脱时间长、溶剂消耗大等问题，德国霍恩海姆大学研究人员创新性地开发了传统CCC与同向逆流色谱(ccCCC)联用技术(CCC+ccCCC)。通过模型化合物油酸甲酯(18:1n -9-ME)和棕榈酸甲酯(16:0-ME)的分离实验证实，该方法可显著缩短分离时间并提高分辨率(R值提升20%)，结合中心切割二维模式(CCC+ccCCC-HC-ccCCC)进一步提高了目标物纯度。该研究为脂溶性化合物分离提供了新思路，相关成果发表于《Journal of Chromatography A》。

　　

在分析化学领域，高分配系数化合物的分离一直是令人头疼的难题。传统逆流色谱(CCC)虽能实现无固体载体的液-液分配分离，但当化合物分配系数(K_sm
)超过2.5时，就会出现洗脱时间过长、峰形展宽等问题。特别是对于脂溶性化合物如脂肪酸甲酯，其在正己烷/乙腈体系中的K_sm
值往往大于10，常规CCC分离需要长达18小时，且分辨率(R)仅0.74，难以满足实际需求。

针对这一技术瓶颈，德国霍恩海姆大学的Felix Rüttler和Walter Vetter教授团队开展了一项创新研究。他们巧妙地将传统CCC与同向逆流色谱(ccCCC)相结合，开发出CCC+ccCCC联用技术。该研究选用具有相同等效链长(ECL=16)但K_sm
存在差异的油酸甲酯(18:1n
-9-ME，K_sm
=14.4)和棕榈酸甲酯(16:0-ME，K_sm
=22.6)作为模型化合物，通过系统优化实现了高效分离。

研究团队主要采用了三种关键技术：1）CCC与ccCCC模式动态切换技术，通过QuikPrep MK8仪器实现流动相和固定相的双向控制；2）基于ProMISE2软件的分离参数预测模型，结合实验数据建立线性校准曲线；3）二维中心切割(heart-cut)技术，将第一维分离的特定馏分转移至第二维进一步纯化。

在"3.1 AECS QuikPrep MK8 CCC系统表征"部分，研究人员首先确定了ccCCC模式下模型化合物的K_sm
值和峰宽(ω≈24mL)。通过理论计算发现，单独使用传统CCC需要18小时才能洗脱目标物，而纯ccCCC模式分辨率仅0.17，证实了联用技术的必要性。

"3.2 CCC+ccCCC模式开发"详细阐述了联用策略的优化过程。将分离过程分为传统CCC预分离(10%-36%柱长)和ccCCC快速洗脱两个阶段，发现CCC₃₆
+ccCCC₆₄
组合(180min传统模式+64%ccCCC)可获得最佳分辨率(R=0.39)。研究还首次确定了该方法的线性范围上限(约200min)，超出会导致固定相溢出。

"3.3 重现性与模型建立"验证了方法的可靠性。通过建立四点校准曲线(R²
=0.99)，实现了保留体积(V_r
^cc
)的准确预测。重复实验显示分辨率偏差仅±0.1，证实了方法的稳定性。

在"3.4 CCC+ccCCC-HC-ccCCC模式下的重叠峰分离"中，研究人员通过引入二维中心切割技术，使分辨率进一步提升至0.47，目标物纯度达到99%。这相当于在不超出线性范围的前提下，额外增加了65min的传统CCC分离效果。

该研究的创新价值主要体现在三个方面：首先，CCC+ccCCC联用模式突破了传统CCC对高K_sm
化合物的分离限制，相比闭路循环CCC和多模式CCC等方法，具有溶剂消耗低、操作简便的优势；其次，建立的线性预测模型为方法开发提供了理论指导；最后，中心切割技术的引入为复杂样品中微量成分的制备开辟了新途径。这些发现不仅为脂溶性天然产物的分离纯化提供了新工具，也为CCC技术的创新发展提供了重要参考。论文中详实的数据分析和严谨的方法验证，彰显了作者在色谱分离领域深厚的学术造诣。