
Rui Huang, Bo Xu
Приложението за научноизследователска и развойна дейност
Въведение
Хроматографията на йонния обмен (IEC) е хроматографски метод, който обикновено се използва за разделяне и пречистване на съединенията, които са представени в йонна форма в разтвор. Според различните състояния на заряда на сменяеми йони, IEC може да бъде разделен на два вида, хроматография на катионния обмен и хроматография на анионния обмен. В хроматографията на катионния обмен, киселинните групи са свързани към повърхността на средата за разделяне. Например, сулфоновата киселина (-SO3H) е често използвана група в силен катионен обмен (SCX), която дисоциира Н+ и отрицателно заредената група -SO3- по този начин може да адсорбира други катиони в разтвора. При хроматографията на анионната обмен алкални групи са свързани към повърхността на средата на отделяне. Например, кватернерният амин (-NR3OH, където R е въглеводородната група) обикновено се използва в силен анионен обмен (SAX), който дисоциира OH- и положително заредената група -N+R3 може да адсорбира други аниони в разтвора, което води до ефект на обмен на анион.
Сред естествените продукти флавоноидите привличат вниманието на изследователите поради ролята им в превенцията и лечението на сърдечно -съдови заболявания. Тъй като флавоноидните молекули са кисели поради наличието на фенолни хидроксилни групи, йонната обменна хроматография е алтернативен вариант в допълнение към конвенционалната нормална фаза или обърната фазова хроматография за разделяне и пречистване на тези киселини. При флаш хроматографията често използваната седарна среда за йонен обмен е силикален гел матрица, където йонните обменни групи са свързани към неговата повърхност. Най -често използваните режими на йонен обмен във флаш хроматография са SCX (обикновено сулфонна група киселина) и SAX (обикновено кватернерна амин група). В публикуваното по -рано бележка за приложение със заглавието „Приложението на Sepaflash Strong Cate Exchange Chromagography колони при пречистване на алкални съединения“ от Santai Technologies, SCX колони бяха използвани за пречистване на алкални съединения. В тази публикация е използвана смес от неутрални и кисели стандарти за проба за изследване на прилагането на SAX колони при пречистване на киселинни съединения.
Експериментален раздел
Фигура 1. Схематичната диаграма на стационарната фаза, свързана към повърхността на SAX седалище.
В тази публикация се използва SAX колона, предварително опакована с кватернерния амин, свързан със силициев диоксид (както е показано на фигура 1). Като проба се използва смес от хромон и 2,4-дихидроксибензоена киселина (както е показано на фигура 2). Сместа се разтваря в метанол и се зарежда върху флаш патрона чрез инжектор. Експерименталната настройка на пречистването на светкавицата е посочена в таблицата 1.
Фигура 2. Химическата структура на двата компонента в сместа от пробата.
Инструмент | SEPABEAN ™ Машина t | |||||
Патрони | 4 g Sepaflash Standard Series Flash патрон (неправилен силициев диоксид, 40-63 μm, 60 Å, номер на поръчка: S-5101-0004) | 4 g Sepaflash Свързана серия SAX флаш касета (нередовен силициев диоксид, 40-63 μm, 60 Å, номер на поръчка : SW-5001-004-IR) | ||||
Дължина на вълната | 254 nm (откриване), 280 nm (мониторинг) | |||||
Мобилна фаза | Разтворител А: N-хексан | |||||
Разтворител В: етилацетат | ||||||
Дебит | 30 ml/min | 20 ml/min | ||||
Зареждане на пробата | 20 mg (смес от компонент А и компонент В) | |||||
Градиент | Време (CV) | Разтворител В (%) | Време (CV) | Разтворител В (%) | ||
0 | 0 | 0 | 0 | |||
1.7 | 12 | 14 | 100 | |||
3.7 | 12 | / | / | |||
16 | 100 | / | / | |||
18 | 100 | / | / |
Резултати и дискусия
Първо, пробната смес се разделя с флаш касета с нормална фаза, предварително опакована с обикновен силициев диоксид. Както показват на фигура 3, двата компонента в пробата се елуират от патрона един след друг. След това е използвана сакс флаш касета за пречистване на пробата. Както показват на фигура 4, киселинният компонент В е напълно задържан на патрона на SAX. Неутралният компонент А постепенно се елуира от патрона с елуирането на подвижната фаза.
Фигура 3. Флаш хроматограмата на пробата на редовен нормален фазов касета.
Фигура 4. Флаш хроматограмата на пробата върху сакс касета.
Сравнявайки Фигура 3 и Фигура 4, компонентът А има непоследователна пикова форма на двете различни флаш касети. За да потвърдим дали пикът на елуирането съответства на компонента, можем да използваме пълната функция за сканиране на дължината на вълната, която е вградена в софтуера за управление на машината Sepabean ™. Отворете експерименталните данни на двете разделяния, плъзнете към индикаторната линия по времевата ос (CV) в хроматограмата до най -високата точка и втората най -висока точка на пика на елуиране, съответстваща на компонента А, а спектърът на пълната дължина на вълната на тези две точки ще бъде автоматично показан под хроматограмата (както е показано на фигура 5 и фигура 6). Сравнявайки данните за спектъра на пълната дължина на вълната на тези две разделяния, компонентът А има последователен абсорбционен спектър в два експеримента. Поради причината за компонента А има непоследователна пикова форма на две различни флаш касети, се спекулира, че в компонента А има специфична примеса, която има различно задържане на касетата с нормална фаза и касетата на Сакс. Следователно, елуиращата последователност е различна за компонента А и примесите върху тези две флаш касети, което води до непоследователна пикова форма на хроматограмите.
Фигура 5. Спектърът на пълната дължина на вълната на компонента А и примесите, разделени с касета с нормална фаза.
Фигура 6. Спектърът на пълната дължина на вълната на компонента А и примесите, разделени от касета SAX.
Ако целевият продукт, който ще бъде събран, е неутралният компонент А, задачата за пречистване може лесно да бъде изпълнена, като се използва директно с касетата Sax за елуиране след зареждане на пробата. От друга страна, ако целевият продукт, който ще бъде събран, е киселият компонент В, начинът на освобождаване на улавяне може да бъде приет само с леко регулиране в експерименталните стъпки: когато пробата е заредена върху сакс касетата и неутралният компонент А е напълно елуиран с нормална фаза на органични разтвори, превключва подвижната фаза към метанол разтвор, съдържащ 5% оцетна киселина. Ацетатните йони в подвижната фаза ще се конкурират с компонента В за свързване към кватернерните аминови йонни групи в стационарната фаза на Sax патрона, като по този начин елуират компонента B от патрона, за да се получи целевия продукт. Хроматограмата на пробата, разделена в режим на йонен обмен, е показана на фигура 7.
Фигура 7. Флаш хроматограмата на компонента В се елуира в режим на обмен на йони върху сакс касета.
В заключение, киселата или неутралната проба може бързо да бъде пречистена от сакс касета, комбинирана с нормална фазова касета, използвайки различни стратегии за пречистване. Освен това, с помощта на функция за сканиране на пълна дължина на вълната, вградена в контролния софтуер на Machine Sepabean ™, характерният спектър на абсорбция на елуираните фракции може лесно да бъде сравнен и потвърден, като помага на изследователите бързо да определят състава и чистотата на елуираните фракции и по този начин подобряване на ефективността на работната работа.
Номер на артикула | Размер на колоната | Дебит (ml/min) | Max.Pressure (psi/bar) |
SW-5001-004-IR | 5.9 g | 10-20 | 400/27.5 |
SW-5001-012-IR | 23 g | 15-30 | 400/27.5 |
SW-5001-025-IR | 38 g | 15-30 | 400/27.5 |
SW-5001-040-IR | 55 g | 20-40 | 400/27.5 |
SW-5001-080-IR | 122 g | 30-60 | 350/24.0 |
SW-5001-120-IR | 180 g | 40-80 | 300/20.7 |
SW-5001-220-IR | 340 g | 50-100 | 300/20.7 |
SW-5001-330-IR | 475 g | 50-100 | 250/17.2
|
Таблица 2. Серия от серии Sepaflash Series Sax Flash. Опаковъчни материали: Ултра-PURE нередовен сакс-свързан силициев диоксид, 40-63 μm, 60 Å.
За допълнителна информация относно подробни спецификации на Sepabean ™Машина или информацията за поръчка на флаш касети Sepaflash Series, моля, посетете нашия уебсайт.
Време за публикация: ноември-09-2018