Rui Huang, Bo Xu
Centrul de cercetare și dezvoltare de aplicații
Introducere
Cromatografia cu schimb de ioni (IEC) este o metodă cromatografică utilizată în mod obișnuit pentru a separa și purifica compușii care sunt prezentați în formă ionică în soluție.În funcție de diferitele stări de încărcare ale ionilor schimbabili, IEC poate fi împărțit în două tipuri, cromatografia cu schimb de cationi și cromatografia cu schimb de anioni.În cromatografia cu schimb de cationi, grupările acide sunt legate de suprafața mediului de separare.De exemplu, acidul sulfonic (-SO3H) este o grupare utilizată în mod obișnuit în schimbul cationic puternic (SCX), care disociază H+ și gruparea încărcată negativ -SO3- poate astfel adsorbi alți cationi în soluție.În cromatografia cu schimb de anioni, grupările alcaline sunt legate de suprafața mediului de separare.De exemplu, amina cuaternară (-NR3OH, unde R este o grupare hidrocarbură) este de obicei utilizată în schimbul anionic puternic (SAX), care disociază OH-, iar gruparea încărcată pozitiv -N+R3 poate adsorbi alți anioni în soluție, rezultând anion. efect de schimb.
Dintre produsele naturale, flavonoidele au atras atenția cercetătorilor datorită rolului lor în prevenirea și tratarea bolilor cardiovasculare.Deoarece moleculele de flavonoide sunt acide datorită prezenței grupărilor hidroxil fenolice, cromatografia cu schimb ionic este o opțiune alternativă în plus față de cromatografia convențională în fază normală sau în fază inversă pentru separarea și purificarea acestor compuși acizi.În cromatografia rapidă, mediul de separare utilizat în mod obișnuit pentru schimbul de ioni este matricea de silicagel în care grupurile de schimb de ioni sunt legate de suprafața sa.Cele mai frecvent utilizate moduri de schimb ionic în cromatografia rapidă sunt SCX (de obicei gruparea acidului sulfonic) și SAX (de obicei gruparea amină cuaternară).În nota de aplicare publicată anterior cu titlul „Aplicarea coloanelor de cromatografie cu schimb de cationi puternic SepaFlash în purificarea compușilor alcalini” de către Santai Technologies, coloanele SCX au fost folosite pentru purificarea compușilor alcalini.În această postare, un amestec de standarde neutre și acide a fost folosit ca probă pentru a explora aplicarea coloanelor SAX în purificarea compușilor acizi.
Sectiunea Experimentala
Figura 1. Schema schematică a fazei staționare legate de suprafața mediilor de separare SAX.
În această postare, a fost folosită o coloană SAX preambalată cu silice legată de amină cuaternară (așa cum se arată în Figura 1).Un amestec de cromon și acid 2,4-dihidroxibenzoic a fost utilizat ca probă de purificat (așa cum se arată în Figura 2).Amestecul a fost dizolvat în metanol şi încărcat pe cartuşul flash cu un injector.Configurația experimentală a purificării flash este listată în Tabelul 1.
Figura 2. Structura chimică a celor două componente din amestecul de probă.
Instrument | Aparatul SepaBean™ T | |||||
Cartușe | Cartuș bliț SepaFlash Standard Series 4 g (silice neregulat, 40 - 63 μm, 60 Å, Număr comandă: S-5101-0004) | Cartuș flash SAX SepaFlash Bonded Series 4 g (silice neregulat, 40 - 63 μm, 60 Å, Număr comandă:SW-5001-004-IR) | ||||
Lungime de undă | 254 nm (detecție), 280 nm (monitorizare) | |||||
Faza mobila | Solvent A: N-hexan | |||||
Solvent B: acetat de etil | ||||||
Debitul | 30 ml/min | 20 ml/min | ||||
Încărcarea probei | 20 mg (un amestec de Componenta A și Componenta B) | |||||
Gradient | Ora (CV) | Solvent B (%) | Ora (CV) | Solvent B (%) | ||
0 | 0 | 0 | 0 | |||
1.7 | 12 | 14 | 100 | |||
3.7 | 12 | / | / | |||
16 | 100 | / | / | |||
18 | 100 | / | / |
Rezultate și discuții
În primul rând, amestecul de probă a fost separat printr-un cartuş flash în fază normală preambalat cu silice obişnuită.După cum se arată în Figura 3, cele două componente din probă au fost eluate din cartuş una după alta.Apoi, a fost utilizat un cartuş flash SAX pentru purificarea probei.După cum se arată în Figura 4, Componenta B acidă a fost reținută complet pe cartuşul SAX.Componenta neutră A a fost eluată treptat din cartuş cu eluarea fazei mobile.
Figura 3. Cromatograma flash a probei pe un cartuş obişnuit cu fază normală.
Figura 4. Cromatograma flash a probei pe un cartuş SAX.
Comparând Figura 3 și Figura 4, Componenta A are o formă inconsecventă a vârfului pe cele două cartușe flash diferite.Pentru a confirma dacă vârful de eluție corespunde componentului, putem utiliza caracteristica de scanare a lungimii de undă completă care este încorporată în software-ul de control al mașinii SepaBean™.Deschideți datele experimentale ale celor două separări, trageți la linia indicatoare de pe axa timpului (CV) din cromatogramă până la punctul cel mai înalt și al doilea cel mai înalt punct al vârfului de eluție corespunzător Componentei A și spectrul complet al lungimii de undă a acestor două punctele vor fi afișate automat sub cromatogramă (așa cum se arată în Figura 5 și Figura 6).Comparând datele spectrului complet de lungime de undă ale acestor două separări, Componenta A are un spectru de absorbție consistent în două experimente.Din cauza faptului că Componenta A are o formă inconsecventă a vârfului pe două cartușe flash diferite, se speculează că există impurități specifice în Componenta A care are o retenție diferită pe cartușul cu fază normală și pe cartușul SAX.Prin urmare, secvența de eluare este diferită pentru Componenta A și impuritatea de pe aceste două cartușe flash, rezultând o formă inconsistentă a vârfului pe cromatograme.
Figura 5. Spectrul complet al lungimii de undă al Componentei A și impuritățile separate prin cartuş de fază normală.
Figura 6. Spectrul complet al lungimii de undă a componentei A și impuritățile separate prin cartuşul SAX.
Dacă produsul țintă care trebuie colectat este Componenta A neutră, sarcina de purificare poate fi finalizată cu ușurință folosind direct cartuşul SAX pentru eluare după încărcarea probei.Pe de altă parte, dacă produsul țintă de colectat este Componenta B acidă, modalitatea de captare-eliberare ar putea fi adoptată doar cu o ușoară ajustare în etapele experimentale: când proba a fost încărcată pe cartuşul SAX și Componenta A neutră. a fost complet eluat cu solvenți organici în fază normală, comutați faza mobilă la soluție de metanol care conține 5% acid acetic.Ionii de acetat din faza mobilă vor concura cu Componenta B pentru legarea la grupările ionice de amină cuaternară din faza staționară a cartuşului SAX, eluând astfel Componenta B din cartuş pentru a obține produsul țintă.Cromatograma probei separate în modul de schimb ionic a fost prezentată în Figura 7.
Figura 7. Cromatograma flash a componentei B eluată în modul de schimb ionic pe un cartuş SAX.
În concluzie, proba acidă sau neutră ar putea fi purificată rapid cu cartuşul SAX combinat cu cartuşul în fază normală utilizând diferite strategii de purificare.În plus, cu ajutorul funcției de scanare a lungimii de undă completă încorporată în software-ul de control al mașinii SepaBean™, spectrul de absorbție caracteristic al fracțiilor eluate ar putea fi comparat și confirmat cu ușurință, ajutând cercetătorii să determine rapid compoziția și puritatea fracțiilor eluate și îmbunătățind astfel eficienta muncii.
Numărul de articol | Dimensiunea coloanei | Debitul (ml/min) | Presiune max (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
|
Tabelul 2. Cartușe flash SAX SepaFlash Bonded Series.Materiale de ambalare: silice ultrapură neregulată legată de SAX, 40 - 63 μm, 60 Å.
Pentru mai multe informații despre specificațiile detaliate ale SepaBean™mașină sau informațiile de comandă pentru cartușele flash din seria SepaFlash, vă rugăm să vizitați site-ul nostru web.
Ora postării: Nov-09-2018