
Rui Huang, Bo Xu
Centro de I + D de aplicación
Introdución
A cromatografía de intercambio iónico (IEC) é un método cromatográfico usado habitualmente para separar e purificar os compostos que se presentan en forma iónica en solución. Segundo os distintos estados de carga de ións intercambiables, IEC pódese dividir en dous tipos, cromatografía de intercambio de catións e cromatografía de intercambio de anións. Na cromatografía de intercambio de catións, os grupos ácidos están unidos á superficie dos medios de separación. Por exemplo, o ácido sulfónico (-SO3H) é un grupo de uso común en forte intercambio de catións (SCX), que disocia H+ e o grupo cargado negativamente -SO3- pode adsorbir outros catións na solución. Na cromatografía de intercambio de anións, os grupos alcalinos están unidos á superficie dos medios de separación. Por exemplo, a amina cuaternaria (-nr3oh, onde R é un grupo de hidrocarburos) úsase normalmente nun forte intercambio de anións (saxo), que disocia OH- e o grupo cargado positivamente -N+R3 pode adsorber outros anións na solución, resultando en efecto de intercambio anión.
Entre os produtos naturais, os flavonoides chamaron a atención dos investigadores debido ao seu papel na prevención e tratamento de enfermidades cardiovasculares. Dado que as moléculas flavonoides son ácidas debido á presenza de grupos hidroxilo fenólicos, a cromatografía de intercambio iónico é unha opción alternativa ademais da fase normal convencional ou a cromatografía en fase revertida para a separación e purificación destes compostos ácidos. Na cromatografía flash, os medios de separación de uso común para o intercambio iónico son a matriz de xel de sílice onde os grupos de intercambio iónico están unidos á súa superficie. Os modos de intercambio de ións máis usados na cromatografía flash son SCX (normalmente grupo de ácido sulfónico) e saxo (normalmente grupo amino cuaternario). Na nota de aplicación publicada anteriormente co título "A aplicación de columnas de cromatografía de intercambio de catión sepaflash fortes na purificación de compostos alcalinos" de Santai Technologies, as columnas SCX empregáronse para a purificación de compostos alcalinos. Neste post utilizouse unha mestura de estándares neutros e ácidos como mostra para explorar a aplicación de columnas SAX na purificación de compostos ácidos.
Sección experimental
Figura 1. O diagrama esquemático da fase estacionaria unida á superficie dos medios de separación do saxo.
Neste post empregouse unha columna de saxo con sílice ligada a amina cuaternaria (como se mostra na figura 1). Utilizouse unha mestura de cromona e ácido 2,4-dihidroxibenzoico como a mostra para ser purificada (como se mostra na figura 2). A mestura disolveuse en metanol e cargouse no cartucho flash por un inxector. A configuración experimental da purificación do flash aparece na táboa 1.
Figura 2. A estrutura química dos dous compoñentes na mestura da mostra.
Instrumento | Máquina Sepabean ™ t | |||||
Cartuchos | 4 g Cartucho flash da serie estándar Sepaflash (sílice irregular, 40-63 μm, 60 Å, número de orde: S-5101-0004) | 4 g cartucho de saxa de saxo de serie de sepaflash (sílice irregular, 40-63 μm, 60 Å, número de orde : SW-5001-004-IR) | ||||
Lonxitude de onda | 254 nm (detección), 280 nm (seguimento) | |||||
Fase móbil | Disolvente A: N-Hexano | |||||
Disolvente B: acetato de etilo | ||||||
Caudal | 30 ml/min | 20 ml/min | ||||
Carga de mostra | 20 mg (unha mestura de compoñente A e compoñente b) | |||||
Gradiente | Tempo (CV) | Disolvente B (%) | Tempo (CV) | Disolvente B (%) | ||
0 | 0 | 0 | 0 | |||
1.7 | 12 | 14 | 100 | |||
3.7 | 12 | / | / | |||
16 | 100 | / | / | |||
18 | 100 | / | / |
Resultados e discusión
En primeiro lugar, a mestura da mostra foi separada por un cartucho de flash de fase normal pre-embalado con sílice regular. Como se mostra na figura 3, os dous compoñentes da mostra foron eluídos do cartucho un tras outro. A continuación, utilizouse un cartucho flash de saxo para a purificación da mostra. Como se mostra na figura 4, o compoñente ácido B mantívose completamente no cartucho SAX. O compoñente neutro A foi elugado gradualmente desde o cartucho coa elución da fase móbil.
Figura 3. O cromatograma flash da mostra nun cartucho de fase normal regular.
Figura 4. O cromatograma flash da mostra nun cartucho de saxo.
Comparando a figura 3 e a figura 4, o compoñente A ten unha forma de pico inconsistente nos dous cartuchos de flash diferentes. Para confirmar se o pico de elución corresponde ao compoñente, podemos utilizar a función de dixitalización de lonxitude de onda completa que está integrada no software de control da máquina Sepabean ™. Abre os datos experimentais das dúas separacións, arrastre á liña indicadora no eixe de tempo (CV) no cromatograma ata o punto máis alto e o segundo punto máis alto do pico de elución correspondente ao compoñente A, e o espectro de lonxitude de onda completa destes dous puntos será mostrado automaticamente debaixo do cromatograma (como se mostra na figura 5 e na figura 6). Comparando os datos completos do espectro de lonxitude de onda destas dúas separacións, o compoñente A ten espectro de absorción consistente en dous experimentos. Por a razón do compoñente A ten unha forma de pico inconsistente en dous cartuchos de flash diferentes, especulase que existe unha impureza específica no compoñente A que ten unha retención diferente no cartucho de fase normal e no cartucho de saxo. Polo tanto, a secuencia de elección é diferente para o compoñente A e a impureza a estes dous cartuchos de flash, obtendo unha forma de pico inconsistente nos cromatogramas.
Figura 5. O espectro completo de lonxitude de onda do compoñente A e a impureza separada polo cartucho de fase normal.
Figura 6. O espectro completo de lonxitude de onda do compoñente A e a impureza separada por cartucho SAX.
Se o produto de destino a recoller é o compoñente neutro A, a tarefa de purificación pódese completar facilmente usando directamente o cartucho de saxo para a elución despois da carga da mostra. Por outra banda, se o produto obxectivo a recoller é o compoñente ácido B, a forma de liberación de captura podería adoptarse con só un lixeiro axuste nos pasos experimentais: cando a mostra foi cargada no cartucho saxo e o compoñente neutro A foi completamente eluído con disolventes orgánicos de fase normal, cambiou a fase móbil para a solución de metanol con 5% de ácido. Os ións de acetato na fase móbil competirán co compoñente B por unirse aos grupos de ións aminos cuaternarios na fase estacionaria do cartucho de saxo, eludindo así o compoñente B do cartucho para obter o produto obxectivo. Na figura 7 mostrouse o cromatograma da mostra separada no modo de intercambio iónico.
Figura 7. O cromatograma flash do compoñente B eluido no modo de intercambio iónico nun cartucho de saxo.
En conclusión, a mostra ácida ou neutral podería ser purificada rapidamente por cartucho SAX combinada con cartucho de fase normal utilizando diferentes estratexias de purificación. Ademais, coa axuda dunha función de dixitalización de lonxitude de onda completa integrada no software de control da máquina Sepabean ™, o espectro característico de absorción das fraccións eluídas podería ser facilmente comparado e confirmado, axudando aos investigadores a determinar rapidamente a composición e a pureza das fraccións eluadas e mellorar así a eficiencia laboral.
Número de elemento | Tamaño da columna | Caudal (ml/min) | Max.pressura (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
|
Táboa 2. Sepaflash Serie SAX Cartruchos flash de saxo. Materiais de embalaxe: sílice ultra-pure de sílice irregular ligada a saxo, 40-63 μm, 60 Å.
Para máis información sobre especificacións detalladas de Sepabean ™Máquina, ou a información de pedido sobre cartuchos de flash da serie Sepaflash, visite o noso sitio web.
Tempo de publicación: novembro-09-2018