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超临界流体色谱

May 18, 2026

超临界流体色谱 (SFC) 使用超临界流体(高于其临界温度和临界压力的物质)作为流动相。二氧化碳 (CO2) 是使用最广泛的流体(T_c = 31.1°C,P_c = 73.8 bar),因为它无毒、不易燃、具有化学惰性且易于获取。作为一种超临界流体,CO2 具有类似液体的密度(提供溶剂化能力)和类似气体的粘度和扩散性(实现高流速、低背压和快速传质),从而实现比 HPLC 更快、更高效的分离。

SFC 仪器包括能够输送液态二氧化碳(通常是冷却的)的、用于添加有机共溶剂的改性泵进样器柱温箱、用于维持系统压力的背压调节器 (BPR)检测器。 BPR 必须使整个色谱柱的流动相保持超临界状态,然后在检测前减压。 **添加甲醇、乙醇或乙腈(通常为 1-40%)等改性剂来提高 CO2 的溶剂强度,而 CO2 本身是非极性的,不足以洗脱极性分析物。添加水或酸性/碱性添加剂可以进一步扩大极性范围。

SFC 的一个主要优势是它与多种探测器的兼容性。 紫外/可见光检测是最常见的,但 SFC 自然地与质谱 (MS) 结合,因为 CO2 流动相具有挥发性且易于去除,与 HPLC-MS 相比,可以减少背景。 火焰离子化检测 (FID) 在不使用有机改性剂的情况下使用 CO2(与 HPLC 不同)时是可能的,这使得 SFC-FID 成为定量非紫外线吸收化合物(例如脂质和碳氢化合物)的强大工具。 手性分离在 SFC 中特别成功,因为低粘度流动相允许高效使用长手性色谱柱,并且 CO2 的溶剂化特性通常可增强手性识别。在毛细管电泳中,使用环糊精等手性选择剂的胶束电动色谱 (MEKC) 提供了一种手性分离的替代方法,特别是对于水溶性和带电分析物。

与 HPLC 相比,SFC 具有更短的分析时间、更低的溶剂消耗(降低成本和环境影响)以及更快的色谱柱平衡。与 GC 相比,SFC 可以分析热不稳定和非挥发性化合物,无需衍生化。 SFC 广泛应用于制药行业的手性分离、纯度分析和快速色谱纯化。在天然产品领域,SFC 分离脂质、萜烯和精油。该技术已成为制备型手性分离的首选方法,其中从 CO2 中轻松去除溶剂大大简化了产品分离。