地质样品中稀有气体同位素的分析对研究地球演化、地质构造等具有重要意义,层析柱用于该分析流程。以分析火山岩样品中的氦同位素为例,将火山岩样品在高温下进行真空加热,使其中的稀有气体释放出来。将释放出的气体通过装有分子筛的层析柱,分子筛依据气体分子大小对不同气体进行初步分离,将氦气与其他气体分离开来。进一步采用低温吸附层析柱对氦气进行纯化,去除可能残留的杂质气体。经过层析柱处理后的高纯度氦气,通过质谱仪进行同位素分析,测定其氦-3与氦-4的比值等参数。这些数据为研究地球深部物质循环、火山活动机制等提供了关键信息,推动地质科学的发展。 生物医学研究,将分析生物标志物的样品溶液注入免疫亲和层析柱,分离鉴定生物标志物。化学层析柱
蛋白质结晶是研究蛋白质结构和功能的重要前提,而筛选合适的蛋白质结晶条件是一个复杂且关键的过程。层析柱可辅助蛋白质结晶条件的筛选。以某一目标蛋白质为例,首先将蛋白质样品进行纯化,通过离子交换层析柱和凝胶过滤层析柱等多种层析技术,去除杂质,得到高纯度的蛋白质溶液。然后,将不同条件下(如不同的缓冲液pH值、盐浓度、沉淀剂种类和浓度等)的蛋白质结晶溶液通过装有分子筛的层析柱。分子筛可根据蛋白质分子的大小和形状对其进行分离和分析。通过检测层析柱流出液中蛋白质的聚集状态、纯度等参数,判断不同结晶条件对蛋白质的影响。根据这些结果,筛选出有利于蛋白质结晶的条件,为后续蛋白质晶体生长和结构解析奠定基础,推动蛋白质结构生物学的发展。 化学层析柱电子材料制备,把含杂质的电子材料前驱体溶液注入层析柱,去除杂质优化材料性能。
天然产物中蕴含丰富的活性成分,层析柱可用于其富集与纯化。以从银杏叶中提取银杏黄酮为例,先将银杏叶进行粉碎、提取,得到含有银杏黄酮及其他杂质的粗提物溶液。将此溶液加载到装有大孔吸附树脂的层析柱上。大孔吸附树脂对银杏黄酮具有特异性吸附作用,当溶液通过层析柱时,银杏黄酮被吸附在树脂上,而大部分杂质则随洗脱液流出。接着,使用合适的洗脱剂,如乙醇水溶液,逐步洗脱被吸附的银杏黄酮。通过控制洗脱剂的浓度和洗脱体积,可将银杏黄酮高效地从层析柱上洗脱下来,收集洗脱液进行浓缩、干燥等后续处理,得到高纯度的银杏黄酮产品。这种利用层析柱富集天然产物活性成分的方法,有助于深入研究天然产物的药用价值和开发相关健康产品。
中药复方制剂成分复杂,质量控制难度大,层析柱为其提供了有效的分析手段。以六味地黄丸为例,将丸剂样品粉碎后,用合适的溶剂进行提取,得到含有多种活性成分的提取液。提取液注入装有反相硅胶柱的高效液相色谱(HPLC)系统。在特定的流动相条件下,如以乙腈-水为流动相并采用梯度洗脱,六味地黄丸中的芍药苷、丹皮酚等多种活性成分依据疏水性差异在柱内实现分离。通过紫外-可见检测器在不同波长下检测各成分的吸收峰,根据峰面积和保留时间,结合对照品图谱,对多种活性成分进行定量分析。这有助于准确评估六味地黄丸的质量稳定性,保障临床用药的安全性和有效性,推动中药现代化进程。 航空航天材料表面处理剂成分优化,将处理剂样品稀释液注入混合填料的层析柱,分离活性成分。
内分泌干扰物对生态环境和人类健康存在潜在威胁,准确分析环境水样中的此类物质需要先进行富集,层析柱可完成这一任务。以检测河流水中的壬基酚等内分泌干扰物为例,采集水样后,通过固相萃取柱对水样中的内分泌干扰物进行富集。将富集后的样品注入装有反相层析柱的高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS/MS)系统。在流动相的作用下,内分泌干扰物在反相柱内依据疏水性差异实现分离,通过质谱仪检测其特征离子和保留时间,精确鉴定和定量河流水样中的内分泌干扰物含量,为评估水环境内分泌干扰物污染状况和制定相应的治理措施提供数据支持。 涂料用颜料分散剂提纯时,将粗品分散剂溶液注入凝胶渗透色谱柱,依据分子量差异分离有效成分与杂质。化学层析柱
植物精油深加工,将粗制薰衣草精油注入大孔吸附树脂柱,富集活性成分并进行标准化处理。化学层析柱
电池正极材料的性能对电池的能量密度、循环寿命等关键指标有决定性影响,层析柱用于去除杂质和优化性能。以磷酸铁锂(LiFePO₄)正极材料生产为例,在合成过程中,产物可能混有铁的氧化物、锂盐杂质以及其他副产物。将合成后的LiFePO₄粗品制成悬浮液,注入装有离子交换树脂和活性炭复合填料的层析柱。离子交换树脂去除金属离子杂质,活性炭吸附有机杂质和部分细微颗粒。在合适的洗脱条件下,使LiFePO₄颗粒顺利通过层析柱,而杂质被截留。经过层析柱处理后的LiFePO₄,纯度显著提高,用于电池制造时,可有效提升电池的充放电性能、循环寿命和安全性,推动电池技术在新能源汽车、储能等领域的发展,满足日益增长的能源需求。 化学层析柱