
Rui Huang, Bo Xu
Centro di ricerca e sviluppo dell'applicazione
Introduzione
La cromatografia a scambio ionico (IEC) è un metodo cromatografico comunemente usato per separare e purificare i composti che sono presentati in forma ionica in soluzione. Secondo i diversi stati di carica di ioni scambiabili, IEC può essere diviso in due tipi, cromatografia di scambio cationico e cromatografia di scambio di anioni. Nella cromatografia di scambio cationico, i gruppi acidi sono legati alla superficie del terreno di separazione. Ad esempio, l'acido solfonico (-so3H) è un gruppo comunemente usato in un forte scambio di cationi (SCX), che dissocia H+ e il gruppo caricato negativamente -So3- può quindi adsorbire altri cationi nella soluzione. Nella cromatografia di scambio di anioni, i gruppi alcalini sono legati alla superficie del mezzo di separazione. Ad esempio, l'ammina quaternaria (-nr3oh, dove R è un gruppo di idrocarburi) viene generalmente utilizzata in un forte scambio di anioni (SAX), che dissociano OH- e il gruppo caricato positivamente -N+R3 può assorbire altri anioni nella soluzione, con conseguente effetto di scambio di anioni.
Tra i prodotti naturali, i flavonoidi hanno attirato l'attenzione dei ricercatori a causa del loro ruolo nella prevenzione e nel trattamento delle malattie cardiovascolari. Poiché le molecole flavonoidi sono acide a causa della presenza di gruppi idrossilici fenolici, la cromatografia di scambio ionico è un'opzione alternativa oltre alla fase normale convenzionale o alla cromatografia di fase invertita per la separazione e la purificazione di questi composti acidi. Nella cromatografia flash, il mezzo di separazione comunemente usato per lo scambio di ioni è la matrice di gel di silice in cui i gruppi di scambio ionico sono legati alla sua superficie. Le modalità di scambio di ioni più comunemente utilizzate nella cromatografia flash sono SCX (di solito gruppo di acido solfonico) e SAX (di solito gruppo ammina quaternario). Nella nota di applicazione precedentemente pubblicata con il titolo "L'applicazione delle colonne di cromatografia di scambio cationico sepaflash nella purificazione dei composti alcalini" da parte di Santai Technologies, sono state impiegate colonne SCX per la purificazione dei composti alcalini. In questo post, è stata utilizzata una miscela di standard neutri e acidi come campione per esplorare l'applicazione delle colonne di sax nella purificazione dei composti acidi.
Sezione sperimentale
Figura 1. Il diagramma schematico della fase stazionaria legata alla superficie del terreno di separazione dei sax.
In questo post, è stata utilizzata una colonna di sax preimballata con silice quaternaria legata all'ammina (come mostrato nella Figura 1). Una miscela di cromone e acido 2,4-diidrossibenzoico è stata usata come campione da purificare (come mostrato nella Figura 2). La miscela è stata sciolta in metanolo e caricata sulla cartuccia flash da un iniettore. La configurazione sperimentale della purificazione flash è elencata nella Tabella 1.
Figura 2. La struttura chimica dei due componenti nella miscela del campione.
Strumento | Macchina sepabean ™ t | |||||
Cartucce | Cartuccia flash serie standard sepaflash da 4 g (silice irregolare, 40-63 μm, 60 Å, numero di ordine: S-5101-0004) | Cartuccia flash Sax Serie Series Sepaflash da 4 g (silice irregolare, 40-63 μm, 60 Å, numero di ordine : SW-5001-004-IR) | ||||
Lunghezza d'onda | 254 nm (rilevamento), 280 nm (monitoraggio) | |||||
Fase mobile | Solvente A: N-esano | |||||
Solvente B: acetato di etile | ||||||
Portata | 30 ml/min | 20 ml/min | ||||
Caricamento del campione | 20 mg (una miscela di componente A e componente B) | |||||
Pendenza | Tempo (CV) | Solvente b (%) | Tempo (CV) | Solvente b (%) | ||
0 | 0 | 0 | 0 | |||
1.7 | 12 | 14 | 100 | |||
3.7 | 12 | / | / | |||
16 | 100 | / | / | |||
18 | 100 | / | / |
Risultati e discussione
In primo luogo, la miscela di campionamento è stata separata da una normale cartuccia flash di fase preconfezionata con silice normale. Come mostrato nella Figura 3, i due componenti nel campione sono stati eluiti dalla cartuccia uno dopo l'altro. Successivamente, è stata utilizzata una cartuccia Flash Sax per la purificazione del campione. Come mostrato nella Figura 4, il componente acido B è stato completamente trattenuto sulla cartuccia del sax. Il componente neutro A è stato gradualmente eluito dalla cartuccia con l'eluizione della fase mobile.
Figura 3. Il cromatogramma flash del campione su una normale cartuccia di fase normale.
Figura 4. Il cromatogramma flash del campione su una cartuccia di sax.
Confrontando la Figura 3 e la Figura 4, il componente A ha una forma di picco incoerente sulle due diverse cartucce flash. Per confermare se il picco di eluizione corrisponde al componente, possiamo utilizzare la funzione di scansione della lunghezza d'onda completa che è integrata nel software di controllo della macchina Sepabean ™. Apri i dati sperimentali delle due separazioni, trascina sulla linea dell'indicatore sull'asse temporale (CV) nel cromatogramma nel punto più alto e il secondo punto più alto del picco di eluizione corrispondente al componente A e lo spettro della lunghezza d'onda completa di questi due punti verrà mostrato automaticamente al di sotto del cromatogramma (come mostrato nella Figura 5 e nella Figura 6). Confrontando i dati dello spettro della lunghezza d'onda completa di queste due separazioni, il componente A ha uno spettro di assorbimento coerente in due esperimenti. Per il motivo del componente A ha una forma di picco incoerente su due diverse cartucce flash, si ipotizza che vi sia una specifica impurità nel componente A che ha una diversa conservazione sulla cartuccia di fase normale e sulla cartuccia SAX. Pertanto, la sequenza di eluizione è diversa per il componente A e l'impurità su queste due cartucce flash, con conseguente forma di picco incoerente sui cromatogrammi.
Figura 5. Lo spettro a lunghezza d'onda completa del componente A e l'impurità separati dalla cartuccia di fase normale.
Figura 6. Lo spettro a lunghezza d'onda completa del componente A e dell'impurità separati dalla cartuccia Sax.
Se il prodotto target da raccogliere è il componente neutro A, l'attività di purificazione può essere facilmente completata utilizzando direttamente la cartuccia SAX per l'eluizione dopo il caricamento del campione. D'altra parte, se il prodotto target da raccogliere è il componente acido B, il modo a rilascio di cattura potrebbe essere adottato con solo una leggera regolazione nei passaggi sperimentali: quando il campione è stato caricato sulla cartuccia del sax e la componente neutra A è stata completamente eluita con solventi organici di fase normali, cambiare la fase mobile alla soluzione di metanolo contenente acido acetico al 5%. Gli ioni acetato nella fase mobile si sfideranno con il componente B per essere vincolato ai gruppi di ioni amminici quaternari sulla fase stazionaria della cartuccia SAX, eliminando così il componente B dalla cartuccia per ottenere il prodotto target. Il cromatogramma del campione separato in modalità di scambio ionico è stato mostrato nella Figura 7.
Figura 7. Il cromatogramma flash del componente B eluito in modalità di scambio ionico su una cartuccia SAX.
In conclusione, il campione acido o neutro potrebbe essere rapidamente purificato mediante cartuccia SAX combinata con cartucce di fase normale utilizzando diverse strategie di purificazione. Inoltre, con l'aiuto della funzione di scansione della lunghezza d'onda intera integrata nel software di controllo della macchina Sepabean ™, lo spettro di assorbimento caratteristico delle frazioni eluite potrebbe essere facilmente confrontato e confermato, aiutando i ricercatori a determinare rapidamente la composizione e la purezza delle frazioni eluite e migliorando così l'efficienza del lavoro.
Numero articolo | Dimensione della colonna | Portata (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
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Tabella 2. Cartucce Flash Sax Series SEPAFLASH. Materiali di imballaggio: silice ultra-pura legata a sax, 40-63 μm, 60 Å.
Per ulteriori informazioni sulle specifiche dettagliate di Sepabean ™Macchina o le informazioni di ordinazione sulle cartucce flash della serie Sepaflash, visitare il nostro sito Web.
Tempo post: nov-09-2018