
Rui Huang, Bo Xu
Centro de P&D do aplicativo
Introdução
A cromatografia de troca iônica (IEC) é um método cromatográfico comumente usado para separar e purificar os compostos que são apresentados em forma iônica em solução. De acordo com os diferentes estados de carga de íons trocáveis, a IEC pode ser dividida em dois tipos, cromatografia em troca de catátio e cromatografia em troca de ânions. Na cromatografia em troca catiônica, os grupos ácidos são ligados à superfície do meio de separação. Por exemplo, o ácido sulfônico (-SO3H) é um grupo comumente usado em fortes trocas de cátions (SCX), que dissocia H+ e o grupo carregado negativamente -SO3- pode, portanto, adsorver outros cátions na solução. Na cromatografia de troca de ânions, os grupos alcalinos são ligados à superfície do meio de separação. Por exemplo, a amina quaternária (-NR3OH, onde R é o grupo hidrocarboneto) é geralmente usada na forte troca de ânion (Sax), que dissocia OH- e o grupo carregado positivamente -N+R3 pode adsorver outros ânions na solução, resultando em efeito de troca de ânion.
Entre os produtos naturais, os flavonóides atraíram a atenção dos pesquisadores devido ao seu papel na prevenção e tratamento de doenças cardiovasculares. Como as moléculas flavonóides são ácidas devido à presença de grupos hidroxila fenólicos, a cromatografia de troca iônica é uma opção alternativa, além da fase normal convencional ou da cromatografia de fase reversa para a separação e purificação desses compostos ácidos. Na cromatografia flash, o meio de separação comumente usado para troca de íons é a matriz de sílica gel, onde os grupos de troca iônica são ligados à sua superfície. Os modos de troca iônica mais usados na cromatografia flash são SCX (geralmente grupo de ácido sulfônico) e Sax (geralmente grupo de amina quaternária). Na nota de aplicativo publicada anteriormente com o título “A aplicação de colunas de cromatografia de troca de cátions sepaflash na purificação de compostos alcalinos” pela Santai Technologies, as colunas SCX foram empregadas para a purificação de compostos alcalinos. Neste post, uma mistura de padrões neutros e ácidos foi usada como amostra para explorar a aplicação de colunas Sax na purificação de compostos ácidos.
Seção experimental
Figura 1. O diagrama esquemático da fase estacionária ligada à superfície do meio de separação sax.
Neste post, foi utilizada uma coluna sax pré-embalada com sílica ligada a amina quaternária (como mostrado na Figura 1). Uma mistura de cromônio e ácido 2,4-di-hidroxibenzóico foi usada como amostra a ser purificada (como mostrado na Figura 2). A mistura foi dissolvida em metanol e carregada no cartucho flash por um injetor. A configuração experimental da purificação do flash está listada na Tabela 1.
Figura 2. A estrutura química dos dois componentes na mistura de amostra.
Instrumento | Sepabean ™ Machine t | |||||
Cartuchos | 4 g Cartucho flash da série padrão sepaflash (sílica irregular, 40-63 μm, 60 Å, número do pedido: S-5101-0004) | 4 g Série SAX SAX SEPAFLASH CARTRIGED SAX (sílica irregular, 40-63 μm, 60 Å, número do pedido: SW-5001-004-IR) | ||||
Comprimento de onda | 254 nm (detecção), 280 nm (monitoramento) | |||||
Fase móvel | Solvente A: n-hexano | |||||
Solvente B: acetato de etila | ||||||
Taxa de fluxo | 30 ml/min | 20 ml/min | ||||
Carregamento de amostra | 20 mg (uma mistura de componente A e componente B) | |||||
Gradiente | Tempo (cv) | Solvente B (%) | Tempo (cv) | Solvente B (%) | ||
0 | 0 | 0 | 0 | |||
1.7 | 12 | 14 | 100 | |||
3.7 | 12 | / | / | |||
16 | 100 | / | / | |||
18 | 100 | / | / |
Resultados e discussão
Em primeiro lugar, a mistura de amostra foi separada por um cartucho flash de fase normal pré-embalado com sílica comum. Como mostra a Figura 3, os dois componentes da amostra foram eluídos do cartucho um após o outro. Em seguida, um cartucho flash sax foi utilizado para a purificação da amostra. Como mostra a Figura 4, o componente ácido B foi completamente retido no cartucho sax. O componente neutro A foi gradualmente eluído do cartucho com a eluição da fase móvel.
Figura 3. O cromatograma flash da amostra em um cartucho de fase normal regular.
Figura 4. O cromatograma flash da amostra em um cartucho sax.
Comparando a Figura 3 e a Figura 4, o componente A possui forma de pico inconsistente nos dois cartuchos flash diferentes. Para confirmar se o pico de eluição é correspondente ao componente, podemos utilizar o recurso de varredura de comprimento de onda completo, que está incorporado ao software de controle da máquina Sepabean ™. Abra os dados experimentais das duas separações, arraste para a linha indicadora no eixo do tempo (CV) no cromatograma para o ponto mais alto e o segundo ponto mais alto do pico de eluição correspondente ao componente A, e o espectro de comprimento de onda completo desses dois pontos será mostrado automaticamente abaixo do cromatograma (como mostrado na Figura 5 e Figura 6). Comparando os dados completos do espectro do comprimento de onda dessas duas separações, o componente A possui espectro de absorção consistente em duas experiências. Pelo motivo do componente A possui uma forma de pico inconsistente em dois cartuchos flash diferentes, especula -se que exista uma impureza específica no componente A, que possui retenção diferente no cartucho de fase normal e no cartucho sax. Portanto, a sequência de eluição é diferente para o componente A e a impureza nesses dois cartuchos flash, resultando em forma de pico inconsistente nos cromatogramas.
Figura 5. O espectro de comprimento de onda completo do componente A e a impureza separada pelo cartucho de fase normal.
Figura 6. O espectro de comprimento de onda completo do componente A e a impureza separada pelo cartucho sax.
Se o produto de destino a ser coletado for o componente neutro A, a tarefa de purificação poderá ser facilmente concluída usando diretamente o cartucho sax para eluição após o carregamento da amostra. Por outro lado, se o produto alvo a ser coletado for o componente ácido B, a maneira de liberação de captura poderá ser adotada com apenas um ligeiro ajuste nas etapas experimentais: quando a amostra foi carregada no cartucho sax e o componente neutro A foi completamente eluído com solventes orgânicos de fase normal, trocam a fase móvel para a solução de metanol contendo 5% de acidros acidentes. Os íons acetato na fase móvel competirão com o componente B pela ligação aos grupos de íons amina quaternário na fase estacionária do cartucho sax, eluindo assim o componente B do cartucho para obter o produto alvo. O cromatograma da amostra separado no modo de troca iônica foi mostrado na Figura 7.
Figura 7. O cromatograma flash do componente B eluído no modo de troca iônica em um cartucho sax.
Em conclusão, a amostra ácida ou neutra pode ser rapidamente purificada pelo cartucho sax, combinado com o cartucho de fase normal, utilizando diferentes estratégias de purificação. Além disso, com a ajuda do recurso de varredura de comprimento de onda completo incorporado ao software de controle da máquina Sepabean ™, o espectro característico de absorção das frações eluídas pode ser facilmente comparado e confirmado, ajudando os pesquisadores a determinar rapidamente a composição e a pureza das frações eluídas e, assim, melhorar a eficiência do trabalho.
Número do item | Tamanho da coluna | Taxa de fluxo (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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Tabela 2. Série Sepaflash SAX SAX FLASH CARTURIDES. Materiais de empacotamento: sílica ligada a sax irregular ultra-pura, 40-63 μm, 60 Å.
Para mais informações sobre especificações detalhadas do Sepabean ™Machine, ou as informações de pedidos sobre os cartuchos flash da série Sepaflash, visite nosso site.
Hora de postagem: Nov-09-2018