原理是互不相溶的两相在螺旋管中做高速行星运动,产生的离心力使两相不断混合,保留其中的一相作为固定相,利用恒流泵输入另一相作为流动相,随流动相进入螺旋管柱的待分离组分在两相之间反复分配,按分配系数的顺序被依次洗脱。在流动相中分配比例大的先被洗脱,在固定相中分配比例大的后被洗脱。
正确选择溶剂系统是高效逆流色谱成功分离的关键。有效的溶剂系统需满足以下要求:①样品在两相之间的分配系数(K)范围为0.5~2,K<0.5会导致峰分离度下降,K>2则会使保留时间太长,样品峰过宽。②两相的分层时间尽可能短,一般应短于30秒。两相的相对密度差越大,分层时间越短。
高效逆流色谱仪由液罐、恒流泵、螺旋管分离柱、检测器、色谱工作站及馏分收集器组成。其关键部分为螺旋管分离柱,由很长的聚四氟乙烯管绕制而成。螺旋管柱在齿轮带动下实现绕中心轴线公转的同时,绕自转轴做相同方向相同速度的自转。靠近公转轴时,管内两相溶剂混合,远离公转轴时两相静置分层。
与高相液相及其他固液分配色谱技术相比,高效逆流色谱具有以下优点:①制备量大,最大进样量可达20克,是制备型高效液相色谱的数百倍。②无固定相的非特异吸附,样品回收率可达100%。③对样品前处理要求低,粗样无须特殊制备即可直接进样。④分辨率高,重现性好,应用范围广,且操作简便,易清洗。但也存在一些缺点:①两相溶剂体系选择困难,没有充分的理论依据。②消耗溶剂较多,一次分离时间过长,可能达到数小时。③指纹图谱分析能力差于高效液相色谱法。
高效逆流色谱技术在天然产物、化学和生化药品,以及生命科学研究领域有着广泛的应用。随着应用的进一步扩展,出现了多种新型高效逆流色谱技术。如:离子对逆流色谱技术,在固定相中加入配位体以提高它的保留值,可有效地分离同系物和结构相似的化学成分;二元模式逆流色谱,特点是两相从螺旋管的两端同时流入,又同时流出,可应用于蛋白质的分离;pH-区带逆流色谱,主要依据物质的解离常数和疏水性的不同而实现的分离,适合用于对氨基酸、有机酸、生物碱及酸碱衍生物的分离,且制备的目标物质浓度和纯度都很高。此外,除了与传统紫外检测器联用外,还出现了高效逆流色谱与质谱及核磁共振等联用的多种技术。