Rui Huang, bo xu
Centrum výskumu a vývoja aplikácií
Zavedenie
Chromatografia iónovej výmeny (IEC) je chromatografická metóda, ktorá sa bežne používa na oddelenie a čistenie zlúčenín, ktoré sú uvedené v iónovej forme v roztoku. Podľa rôznych stavov poplatkov z vymeniteľných iónov možno IEC rozdeliť na dva typy, chromatografia Cation Exchange a chromatografia výmeny aniónov. V katiónovej výmennej chromatografii sú kyslé skupiny viazané na povrch separačného média. Napríklad kyselina sulfónová (-SO3H) je bežne používaná skupina v silnej katiónovej výmene (SCX), ktorá disociuje H+ a negatívne nabitý skupinový -SO3- tak môže adsorbovať ďalšie katióny v roztoku. Pri chromatografii na výmene aniónov sú alkalické skupiny viazané na povrch separačného média. Napríklad kvartérny amín (-nr3OH, kde r je uhľovodíková skupina) sa zvyčajne používa v silnej výmene aniónov (sax), ktorá disociuje OH- a pozitívne nabitá skupina -n+R3 môže v roztoku adsorbovať ďalšie anióny, čo vedie k výmene aniónov.
Medzi prírodnými produktmi priťahovali flavonoidy pozornosť výskumných pracovníkov z dôvodu ich úlohy pri prevencii a liečbe kardiovaskulárnych chorôb. Pretože molekuly flavonoidov sú kyslé v dôsledku prítomnosti fenolových hydroxylových skupín, chromatografia výmeny iónov je alternatívnou možnosťou okrem konvenčnej normálnej fázy alebo reverznej fázovej chromatografie na separáciu a čistenie týchto kyslých zlúčenín. Pri flash chromatografii je bežne používaným separačným médiom na výmenu iónov silikagélová matrica, kde sú iónové výmenné skupiny viazané na jeho povrch. Najčastejšie používané režimy výmeny iónov v bleskovej chromatografii sú SCX (zvyčajne skupina kyseliny sulfónovej) a saxofón (zvyčajne kvartérna amínová skupina). V predtým publikovanej aplikácii poznámku s názvom „Aplikácia sepaflash silných stĺpcov výmeny katiónov pri čistení alkalických zlúčenín“ spoločnosťou Santai Technologies sa na čistenie alkalických zlúčenín použili stĺpce SCX. V tomto príspevku sa ako vzorka použila zmes neutrálnych a kyslých štandardov na preskúmanie aplikácie SAX kolónov pri čistení kyslých zlúčenín.
Experimentálna časť
Obrázok 1. Schematický diagram stacionárnej fázy spojenej s povrchom separačného média SAX.
V tomto príspevku sa použil SAX stĺpec vopred zabalený kvartérnym amínovým oxidom kremičitým (ako je znázornené na obrázku 1). Ako vzorka sa použila zmes chromónu a kyseliny 2,4-dihydroxybenzoovej na čistenie (ako je znázornené na obrázku 2). Zmes sa rozpustila v metanole a načítala sa na bleskovú kazetu injektorom. Experimentálne nastavenie čistenia blesku je uvedené v tabuľke 1.
Obrázok 2. Chemická štruktúra dvoch zložiek v zmesi vzorky.
| Prístroj | Stroj sepabean ™ t | |||||
| Kazety | 4 G Sepaflash Standard Series Flash Cartridge (nepravidelný oxid kremičitý, 40-63 μm, 60 Á, číslo objednávky: S-5101-0004) | 4 G Sepaflash Bonded Series Sax Flash Cartridge (nepravidelný oxid kremičitý, 40-63 μm, 60 Á, číslo objednávky ： SW-5001-004-IR) | ||||
| Vlnová dĺžka | 254 nm (detekcia), 280 nm (monitorovanie) | |||||
| Mobilná fáza | Rozpúšťadlo A: N-hexán | |||||
| Rozpúšťadlo B: etylacetát | ||||||
| Prietok | 30 ml/min | 20 ml/min | ||||
| Zaťaženie vzorky | 20 mg (zmes komponentu A a komponentu B) | |||||
| Gradient | Čas (cv) | Rozpúšťadlo B (%) | Čas (cv) | Rozpúšťadlo B (%) | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| 1.7 | 12 | 14 | 100 | |||
| 3.7 | 12 | / | / | |||
| 16 | 100 | / | / | |||
| 18 | 100 | / | / | |||
Výsledky
Po prvé, zmes vzoriek bola oddelená normálnou fázovou fázovou bleskovou kazetou vopred zabaleným pravidelným oxidom kremičitým. Ako je znázornené na obrázku 3, dve zložky vo vzorke boli eluované z kazety jeden po druhej. Ďalej sa na čistenie vzorky použila Sax Flash Cabtridge. Ako je znázornené na obrázku 4, kyslá zložka B bola úplne zachovaná na kazete Sax. Neutrálna zložka A bola postupne eluovaná z kazety s elúciou mobilnej fázy.
Obrázok 3. Flash chromatogram vzorky na bežnej normálnej fázovej kazete.
Obrázok 4. Flash chromatogram vzorky na kazete Sax.
V porovnaní s obrázkom 3 a obrázkom 4 zložka A má nekonzistentný tvar vrcholu na dvoch rôznych bleskových kazetách. Aby sme potvrdili, či elučný vrchol zodpovedá komponentu, môžeme využiť funkciu skenovania plných vlnových dĺžok, ktorá je zabudovaná do riadiaceho softvéru stroja Sepabean ™. Otvorte experimentálne údaje týchto dvoch separácií, pretiahnite sa na indikátorovú čiaru na časovej osi (CV) v chromatograme do najvyššieho bodu a druhý najvyšší bod elučného vrcholu, ktorý zodpovedá komponentu A, a úplné spektrum vlnovej dĺžky týchto dvoch bodov sa automaticky zobrazí pod chromatogramom (ako je znázornené na obrázku 5 a obrázku 6). Pri porovnaní údajov o spektre plných vlnových dĺžok týchto dvoch separácií má zložka A v dvoch experimentoch konzistentné absorpčné spektrum. Z dôvodu komponentu A má nekonzistentný tvar píku na dvoch rôznych bleskových kazetách, predpokladá sa, že v komponente A je špecifická nečistota, ktorá má inú retenciu na kazete s normálnou fázou a kazetu Sax. Preto je elulačná sekvencia iná pre zložku A a nečistotu na týchto dvoch bleskových kazetách, čo je nekonzistentný tvar píku na chromatogramoch.
Obrázok 5. Plné spektrum vlnovej dĺžky komponentu A a nečistôt oddelené normálnou fázovou kazetou.
Obrázok 6. Plné spektrum vlnovej dĺžky komponentu A a nečistota oddelená kazetou Sax.
Ak cieľovým produktom, ktorý sa má zhromaždiť, je neutrálna zložka A, úloha čistenia sa dá ľahko dokončiť priamo pomocou Sax Cabtridge na elúciu po zaťažení vzorky. Na druhej strane, ak cieľovým produktom, ktorý sa má zhromaždiť, je kyslá zložka B, spôsob uvoľnenia zachytenia by sa mohol prijať iba s miernou úpravou v experimentálnych krokoch: keď bola vzorka načítaná na kazetu SAX a neutrálna zložka A bola úplne eluovaná s normálnymi fázovými organickými rozpúšťadlami, prepnite mobilnú fázu na metanolový roztok obsahujúci 5% kyselinu aceca. Acetátové ióny v mobilnej fáze budú konkurovať komponentu B pre väzbu na skupiny kvartérnych amínových iónov v stacionárnej fáze Sax Cabtridge, čím sa eluuje zložka B z kazety, aby sa získal cieľový produkt. Chromatogram vzorky oddelenej v režime výmeny iónov bol znázornený na obrázku 7.
Obrázok 7. Flash chromatogram komponentu B eluovaný v režime iónovej výmeny na Sax Cabtridge.
Záverom možno povedať, že kyslá alebo neutrálna vzorka by sa mohla rýchlo vyčistiť pomocou Sax Cartridge v kombinácii s kazetou s normálnou fázou využívajúcou rôzne stratégie čistenia. Okrem toho, pomocou funkcie skenovania plného vlnovej dĺžky zabudovanej do riadiaceho softvéru stroja Sepabean ™ je možné ľahko porovnávať a potvrdiť charakteristické absorpčné spektrum eluovaných frakcií, čím sa vedcom rýchlo určuje zloženie a čistotu eluovaných frakcií a tak zlepšuje pracovnú efektívnosť.
| Číslo položky | Veľkosť stĺpca | Prietok (ml/min) | 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
|
Tabuľka 2. Sepaflash Bonded Series Sax Flash Cartridges. Balenie materiálov: Ultra-burík nepravidelný oxid kremičitý SAX, 40-63 μm, 60 Á.
Ďalšie informácie o podrobných špecifikáciách SEPABEAN ™Stroj alebo informácie o objednávaní o seriáli Sepaflash Series Flash Cartridges, navštívte našu webovú stránku.
Čas príspevku: november-09-2018