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L'application des colonnes de chromatographie par échange d'anions forts SepaFlash dans la purification de composés acides

L'application de SepaFlash Strong

Rui Huang, Bo Xu
Centre de R&D applicatif

Introduction
La chromatographie par échange d'ions (IEC) est une méthode chromatographique couramment utilisée pour séparer et purifier les composés qui se présentent sous forme ionique en solution.Selon les différents états de charge des ions échangeables, la CEI peut être divisée en deux types, la chromatographie échangeuse de cations et la chromatographie échangeuse d'anions.En chromatographie échangeuse de cations, des groupes acides sont liés à la surface du milieu de séparation.Par exemple, l'acide sulfonique (-SO3H) est un groupe couramment utilisé dans l'échange de cations forts (SCX), qui dissocie H+ et le groupe chargé négativement -SO3- peut ainsi adsorber d'autres cations dans la solution.En chromatographie échangeuse d'anions, des groupes alcalins sont liés à la surface du milieu de séparation.Par exemple, l'amine quaternaire (-NR3OH, où R est un groupe hydrocarbure) est généralement utilisée dans un échange d'anions fort (SAX), qui dissocie OH- et le groupe chargé positivement -N+R3 peut adsorber d'autres anions dans la solution, ce qui entraîne la formation d'anions. effet d'échange.

Parmi les produits naturels, les flavonoïdes ont retenu l’attention des chercheurs en raison de leur rôle dans la prévention et le traitement des maladies cardiovasculaires.Étant donné que les molécules de flavonoïdes sont acides en raison de la présence de groupes hydroxyle phénoliques, la chromatographie par échange d'ions est une option alternative en plus de la chromatographie conventionnelle en phase normale ou en phase inversée pour la séparation et la purification de ces composés acides.En chromatographie flash, le milieu de séparation couramment utilisé pour l'échange d'ions est une matrice de gel de silice dans laquelle des groupes échangeurs d'ions sont liés à sa surface.Les modes d'échange d'ions les plus couramment utilisés en chromatographie flash sont SCX (généralement un groupe acide sulfonique) et SAX (généralement un groupe amine quaternaire).Dans la note d'application précédemment publiée intitulée « L'application des colonnes de chromatographie à échange de cations forts SepaFlash dans la purification des composés alcalins » par Santai Technologies, des colonnes SCX ont été utilisées pour la purification des composés alcalins.Dans cet article, un mélange d’étalons neutres et acides a été utilisé comme échantillon pour explorer l’application des colonnes SAX dans la purification de composés acides.

Section expérimentale

Figure 1. Le diagramme schématique de la phase stationnaire liée à la surface du milieu de séparation SAX.

Dans cet article, une colonne SAX pré-remplie de silice liée à une amine quaternaire a été utilisée (comme le montre la figure 1).Un mélange de chromone et d'acide 2,4-dihydroxybenzoïque a été utilisé comme échantillon à purifier (comme le montre la figure 2).Le mélange a été dissous dans du méthanol et chargé sur la cartouche flash par un injecteur.La configuration expérimentale de la purification flash est répertoriée dans le tableau 1.

Figure 2. La structure chimique des deux composants du mélange échantillon.

Instrument

Machine SepaBean™ T

Cartouches

Cartouche flash SepaFlash Standard Series de 4 g (silice irrégulière, 40 - 63 μm, 60 Å, numéro de commande : S-5101-0004)

Cartouche flash SepaFlash Bonded Series SAX de 4 g (silice irrégulière, 40 - 63 μm, 60 Å, numéro de commande : SW-5001-004-IR)

Longueur d'onde

254 nm (détection), 280 nm (surveillance)

Phase mobile

Solvant A : N-hexane

Solvant B : acétate d'éthyle

Débit

30 ml/min

20 ml/min

Chargement d'échantillon

20 mg (un mélange de composant A et de composant B)

Pente

Temps (CV)

Solvant B (%)

Temps (CV)

Solvant B (%)

0

0

0

0

1.7

12

14

100

3.7

12

/

/

16

100

/

/

18

100

/

/

Résultats et discussion

Tout d’abord, le mélange d’échantillons a été séparé par une cartouche flash en phase normale pré-remplie de silice ordinaire.Comme le montre la figure 3, les deux composants de l'échantillon ont été élués de la cartouche l'un après l'autre.Ensuite, une cartouche flash SAX a été utilisée pour la purification de l’échantillon.Comme le montre la figure 4, le composant acide B a été complètement retenu sur la cartouche SAX.Le composant neutre A a été progressivement élué de la cartouche avec l'élution de la phase mobile.

Figure 3. Le chromatogramme flash de l'échantillon sur une cartouche à phase normale ordinaire.

Figure 4. Le chromatogramme flash de l'échantillon sur une cartouche SAX.
En comparant les figures 3 et 4, le composant A présente une forme de pic incohérente sur les deux cartouches flash différentes.Pour confirmer si le pic d'élution correspond au composant, nous pouvons utiliser la fonction de balayage pleine longueur d'onde intégrée au logiciel de contrôle de la machine SepaBean™.Ouvrez les données expérimentales des deux séparations, faites glisser vers la ligne indicatrice sur l'axe du temps (CV) dans le chromatogramme jusqu'au point le plus élevé et au deuxième point le plus élevé du pic d'élution correspondant au composant A, et le spectre complet de longueur d'onde de ces deux les points seront automatiquement affichés sous le chromatogramme (comme le montrent les figures 5 et 6).En comparant les données du spectre de longueur d'onde complet de ces deux séparations, le composant A présente un spectre d'absorption cohérent dans deux expériences.Étant donné que le composant A a une forme de pic incohérente sur deux cartouches flash différentes, on suppose qu'il existe une impureté spécifique dans le composant A qui a une rétention différente sur la cartouche de phase normale et la cartouche SAX.Par conséquent, la séquence d'élution est différente pour le composant A et l'impureté sur ces deux cartouches flash, ce qui entraîne une forme de pic incohérente sur les chromatogrammes.

Figure 5. Le spectre complet de longueur d'onde du composant A et de l'impureté séparée par la cartouche de phase normale.

Figure 6. Le spectre complet de longueurs d'onde du composant A et de l'impureté séparée par la cartouche SAX.

Si le produit cible à collecter est le composant neutre A, la tâche de purification peut facilement être complétée en utilisant directement la cartouche SAX pour l'élution après le chargement de l'échantillon.En revanche, si le produit cible à collecter est le composant acide B, la méthode capture-libération pourrait être adoptée avec seulement un léger ajustement dans les étapes expérimentales : lorsque l'échantillon a été chargé sur la cartouche SAX et le composant neutre A a été complètement éluée avec des solvants organiques en phase normale, remplacez la phase mobile par une solution de méthanol contenant 5 % d'acide acétique.Les ions acétate dans la phase mobile entreront en compétition avec le composant B pour se lier aux groupes d'ions amine quaternaire sur la phase stationnaire de la cartouche SAX, éluant ainsi le composant B de la cartouche pour obtenir le produit cible.Le chromatogramme de l'échantillon séparé en mode échange d'ions a été présenté à la figure 7.

Figure 7. Le chromatogramme flash du composant B élué en mode échange d'ions sur une cartouche SAX.

En conclusion, un échantillon acide ou neutre pourrait être rapidement purifié par une cartouche SAX combinée à une cartouche en phase normale en utilisant différentes stratégies de purification.De plus, grâce à la fonction de balayage pleine longueur d'onde intégrée au logiciel de contrôle de la machine SepaBean™, le spectre d'absorption caractéristique des fractions éluées a pu être facilement comparé et confirmé, aidant ainsi les chercheurs à déterminer rapidement la composition et la pureté des fractions éluées et améliorant ainsi efficacité du travail.

Numéro d'article

Taille de la colonne

Débit

(ml/min)

Pression maximale

(psi/bar)

SW-5001-004-IR

5,9 g

10-20

400/27,5

SW-5001-012-IR

23g

15-30

400/27,5

SW-5001-025-IR

38g

15-30

400/27,5

SW-5001-040-IR

55g

20-40

400/27,5

SW-5001-080-IR

122 g

30-60

350/24,0

SW-5001-120-IR

180g

40-80

300/20,7

SW-5001-220-IR

340g

50-100

300/20,7

SW-5001-330-IR

475g

50-100

250/17,2

 

Tableau 2. Cartouches flash SAX SepaFlash Bonded Series.Matériaux d'emballage : Silice irrégulière ultra-pure liée à SAX, 40 - 63 μm, 60 Å.

Pour plus d’informations sur les spécifications détaillées de SepaBean™machine ou les informations de commande des cartouches flash de la série SepaFlash, veuillez visiter notre site Web.


Heure de publication : 09 novembre 2018