Rui Huang, Bo Xu
Centar za istraživanje i razvoj aplikacija
Uvod
Kromatografija ionske izmjene (IEC) je kromatografska metoda koja se obično koristi za odvajanje i pročišćavanje spojeva koji su prisutni u ionskom obliku u otopini.Prema različitim stanjima naboja izmjenjivih iona, IEC se može podijeliti u dvije vrste, kromatografiju kationske izmjene i kromatografiju anionske izmjene.U kromatografiji kationske izmjene, kisele skupine su vezane na površinu medija za odvajanje.Na primjer, sulfonska kiselina (-SO3H) je često korištena skupina u jakoj kationskoj izmjeni (SCX), koja disocira H+ i negativno nabijena skupina -SO3- može tako adsorbirati druge katione u otopini.U kromatografiji anionske izmjene, alkalne skupine su vezane na površinu medija za odvajanje.Na primjer, kvaternarni amin (-NR3OH, gdje je R ugljikovodična skupina) obično se koristi u jakoj anionskoj izmjeni (SAX), koja disocira OH-, a pozitivno nabijena skupina -N+R3 može adsorbirati druge anione u otopini, što rezultira anionom učinak razmjene.
Od prirodnih proizvoda, flavonoidi su privukli pozornost istraživača zbog svoje uloge u prevenciji i liječenju kardiovaskularnih bolesti.Budući da su molekule flavonoida kisele zbog prisutnosti fenolnih hidroksilnih skupina, kromatografija ionske izmjene je alternativna opcija uz konvencionalnu kromatografiju normalne faze ili kromatografiju reverzne faze za odvajanje i pročišćavanje ovih kiselih spojeva.U flash kromatografiji, uobičajeno korišteni medij za odvajanje za ionsku izmjenu je silika gel matrica gdje su ionsko izmjenjivačke skupine vezane na njegovu površinu.Najčešće korišteni načini ionske izmjene u flash kromatografiji su SCX (obično skupina sulfonske kiseline) i SAX (obično kvaternarna aminska skupina).U prethodno objavljenoj bilješci o prijavi s naslovom "Primjena kolona SepaFlash jake kromatografije kationske izmjene u pročišćavanju alkalnih spojeva" od strane Santai Technologies, SCX kolone su korištene za pročišćavanje alkalnih spojeva.U ovom postu, mješavina neutralnih i kiselih standarda korištena je kao uzorak za istraživanje primjene SAX kolona u pročišćavanju kiselih spojeva.
Eksperimentalni odjel
Slika 1. Shematski dijagram stacionarne faze vezane na površinu SAX medija za odvajanje.
U ovom postu korištena je kolona SAX prethodno pakirana sa silicijevim dioksidom vezanim kvaternim aminom (kao što je prikazano na slici 1).Mješavina kromona i 2,4-dihidroksibenzojeve kiseline korištena je kao uzorak za pročišćavanje (kao što je prikazano na slici 2).Smjesa je otopljena u metanolu i napunjena na flash patronu pomoću injektora.Eksperimentalna postavka brzog pročišćavanja navedena je u tablici 1.
Slika 2. Kemijska struktura dviju komponenti u mješavini uzorka.
| Instrument | SepaBean™ stroj T | |||||
| patrone | 4 g SepaFlash Standard Series flash patrona (nepravilan silicij, 40 - 63 μm, 60 Å, broj narudžbe: S-5101-0004) | 4 g SepaFlash Bonded Series SAX bljeskalica (nepravilan silicij, 40 - 63 μm, 60 Å, broj narudžbe: SW-5001-004-IR) | ||||
| Valna duljina | 254 nm (detekcija), 280 nm (monitoring) | |||||
| Mobilna faza | Otapalo A: N-heksan | |||||
| Otapalo B: Etil acetat | ||||||
| Protok | 30 ml/min | 20 ml/min | ||||
| Učitavanje uzorka | 20 mg (mješavina komponente A i komponente B) | |||||
| Gradijent | Vrijeme (CV) | Otapalo B (%) | Vrijeme (CV) | Otapalo B (%) | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| 1.7 | 12 | 14 | 100 | |||
| 3.7 | 12 | / | / | |||
| 16 | 100 | / | / | |||
| 18 | 100 | / | / | |||
Rezultati i rasprava
Najprije je smjesa uzorka odvojena normalnim faznim flash uloškom prethodno pakiranim s običnim silicijevim dioksidom.Kao što je prikazano na slici 3, dvije komponente u uzorku su eluirane iz uloška jedna za drugom.Zatim je za pročišćavanje uzorka korišten SAX flash patrona.Kao što je prikazano na slici 4, kisela komponenta B u potpunosti je zadržana na SAX ulošku.Neutralna komponenta A postupno je eluirana iz uloška eluiranjem mobilne faze.
Slika 3. Flash kromatogram uzorka na ulošku normalne faze.
Slika 4. Flash kromatogram uzorka na SAX ulošku.
Uspoređujući slike 3 i slike 4, komponenta A ima nedosljedan oblik vrha na dva različita bljeskalica.Kako bismo potvrdili odgovara li vrh eluacije komponenti, možemo upotrijebiti značajku skeniranja pune valne duljine koja je ugrađena u upravljački softver stroja SepaBean™.Otvorite eksperimentalne podatke dvaju odvajanja, povucite do linije indikatora na vremenskoj osi (CV) u kromatogramu do najviše točke i druge najviše točke vrha eluiranja koja odgovara Komponenti A, i cijeli spektar valne duljine ove dvije točke će se automatski prikazati ispod kromatograma (kao što je prikazano na slici 5 i slici 6).Uspoređujući podatke punog spektra valne duljine ovih dvaju odvajanja, komponenta A ima dosljedan apsorpcijski spektar u dva eksperimenta.Zbog toga što komponenta A ima nedosljedan oblik vrha na dva različita flash patrona, nagađa se da postoji specifična nečistoća u komponenti A koja ima različito zadržavanje na normalnoj faznoj patroni i SAX patroni.Stoga je redoslijed eluiranja različit za komponentu A i nečistoću na ova dva flash patrona, što rezultira nedosljednim oblikom vrha na kromatogramima.
Slika 5. Puni spektar valne duljine komponente A i nečistoće odvojene uloškom normalne faze.
Slika 6. Puni spektar valne duljine komponente A i nečistoće odvojene SAX uloškom.
Ako je ciljni produkt koji treba prikupiti neutralna komponenta A, zadatak pročišćavanja može se jednostavno dovršiti izravnom upotrebom SAX uloška za eluiranje nakon punjenja uzorka.S druge strane, ako je ciljni proizvod koji treba prikupiti kisela komponenta B, način hvatanja-otpuštanja mogao bi se usvojiti uz samo malu prilagodbu u eksperimentalnim koracima: kada je uzorak napunjen na SAX ulošku i neutralna komponenta A potpuno eluiran organskim otapalima normalne faze, prebacite mobilnu fazu u metanolnu otopinu koja sadrži 5% octene kiseline.Acetatni ioni u mobilnoj fazi natjecat će se s komponentom B za vezanje na ionske skupine kvaternarnog amina na stacionarnoj fazi SAX uloška, čime će se eluirati komponenta B iz uloška kako bi se dobio ciljani proizvod.Kromatogram uzorka odvojenog u načinu ionske izmjene prikazan je na slici 7.
Slika 7. Flash kromatogram komponente B eluirane u načinu ionske izmjene na SAX ulošku.
Zaključno, kiseli ili neutralni uzorak može se brzo pročistiti SAX uloškom u kombinaciji s uloškom s normalnom fazom koristeći različite strategije pročišćavanja.Nadalje, uz pomoć značajke skeniranja pune valne duljine ugrađene u upravljački softver stroja SepaBean™, karakteristični apsorpcijski spektar eluiranih frakcija mogao se lako usporediti i potvrditi, pomažući istraživačima da brzo odrede sastav i čistoću eluiranih frakcija i tako poboljšaju učinkovitost rada.
| Broj predmeta | Veličina stupca | Protok (mL/min) | Max.Pressure (psi/bar) |
| SW-5001-004-IR | 5,9 g | 10-20 (prikaz, ostalo). | 400/27.5 |
| SW-5001-012-IR | 23 g | 15-30 (prikaz, stručni). | 400/27.5 |
| SW-5001-025-IR | 38 g | 15-30 (prikaz, stručni). | 400/27.5 |
| SW-5001-040-IR | 55 g | 20-40 (prikaz, stručni). | 400/27.5 |
| SW-5001-080-IR | 122 g | 30-60 (prikaz, stručni). | 350/24.0 |
| SW-5001-120-IR | 180 g | 40-80 (prikaz, stručni). | 300/20.7 |
| SW-5001-220-IR | 340 g | 50-100 (prikaz, stručni). | 300/20.7 |
| SW-5001-330-IR | 475 g | 50-100 (prikaz, stručni). | 250/17.2
|
Tablica 2. SepaFlash Bonded Series SAX flash patrone.Materijali za pakiranje: Ultra-čisti nepravilni SAX-bonded silicij, 40 - 63 μm, 60 Å.
Za daljnje informacije o detaljnim specifikacijama SepaBean™uređaj ili informacije o naručivanju bljeskalica serije SepaFlash, posjetite našu web stranicu.
Vrijeme objave: 09.11.2018