รุ่ยฮวง, โบเสี่ยว
ศูนย์ R&D แอปพลิเคชัน
การแนะนำ
โครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออน (IEC) เป็นวิธีการทางโครมาโตกราฟีที่ใช้โดยทั่วไปในการแยกและทำให้บริสุทธิ์สารประกอบที่แสดงในรูปไอออนิกในสารละลายตามสถานะประจุที่แตกต่างกันของไอออนที่แลกเปลี่ยนได้ IEC สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ โครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออนบวกและโครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนประจุลบในโครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนประจุบวก กลุ่มที่เป็นกรดจะยึดเกาะกับพื้นผิวของตัวกลางแยกตัวอย่างเช่น กรดซัลโฟนิก (-SO3H) เป็นกลุ่มที่ใช้กันทั่วไปในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกอย่างแรง (SCX) ซึ่งแยก H+ และกลุ่มที่มีประจุลบ -SO3- จึงสามารถดูดซับไอออนบวกอื่นๆ ในสารละลายได้ในโครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนประจุลบ กลุ่มอัลคาไลน์จะถูกผูกมัดกับพื้นผิวของตัวกลางแยกตัวอย่างเช่น ควอเทอร์นารีเอมีน (-NR3OH โดยที่ R คือหมู่ไฮโดรคาร์บอน) มักจะใช้ในการแลกเปลี่ยนประจุลบอย่างแรง (SAX) ซึ่งแยก OH- และหมู่ที่มีประจุบวก -N+R3 สามารถดูดซับแอนไอออนอื่นๆ ในสารละลาย ส่งผลให้เกิดประจุลบ ผลการแลกเปลี่ยน
ในบรรดาผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ ฟลาโวนอยด์ได้รับความสนใจจากนักวิจัยเนื่องจากมีบทบาทในการป้องกันและรักษาโรคหลอดเลือดหัวใจเนื่องจากโมเลกุลของฟลาโวนอยด์มีสภาพเป็นกรดเนื่องจากมีกลุ่มฟีนอลไฮดรอกซิลอยู่ โครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออนจึงเป็นทางเลือกทางเลือกนอกเหนือจากโครมาโตกราฟีแบบเฟสปกติทั่วไปหรือแบบกลับเฟสสำหรับการแยกและทำให้บริสุทธิ์ของสารประกอบที่เป็นกรดเหล่านี้ในโครมาโตกราฟีแบบแฟลช สื่อแยกที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการแลกเปลี่ยนไอออนคือเมทริกซ์ซิลิกาเจลที่ซึ่งกลุ่มแลกเปลี่ยนไอออนถูกผูกมัดกับพื้นผิวของมันโหมดการแลกเปลี่ยนไอออนที่ใช้บ่อยที่สุดในแฟลชโครมาโตกราฟีคือ SCX (โดยปกติคือกลุ่มกรดซัลโฟนิก) และ SAX (โดยปกติคือกลุ่มควอเทอร์นารีเอมีน)ในเอกสารการใช้งานที่เผยแพร่ก่อนหน้านี้ซึ่งมีชื่อเรื่องว่า “การประยุกต์ใช้คอลัมน์โครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออนบวกที่แข็งแกร่งของ SepaFlash ในการทำให้บริสุทธิ์ของสารประกอบอัลคาไลน์” โดย Santai Technologies คอลัมน์ SCX ถูกใช้สำหรับการทำให้สารประกอบอัลคาไลน์บริสุทธิ์ในโพสต์นี้ ส่วนผสมของมาตรฐานที่เป็นกลางและเป็นกรดถูกใช้เป็นตัวอย่างในการสำรวจการประยุกต์ใช้คอลัมน์ SAX ในการทำให้สารประกอบที่เป็นกรดบริสุทธิ์
ส่วนการทดลอง
รูปที่ 1 แผนผังไดอะแกรมของเฟสหยุดนิ่งที่เชื่อมต่อกับพื้นผิวของสื่อแยก SAX
ในโพสต์นี้ มีการใช้คอลัมน์ SAX ที่บรรจุไว้ล่วงหน้าด้วยซิลิกาที่ถูกผูกมัดด้วยควอเทอร์นารีเอมีน (ดังแสดงในรูปที่ 1)ส่วนผสมของโครโมนและกรด 2,4-ไดไฮดรอกซีเบนโซอิกถูกใช้เป็นตัวอย่างเพื่อทำให้บริสุทธิ์ (ดังแสดงในรูปที่ 2)ส่วนผสมถูกละลายในเมทานอลและบรรจุลงในแฟลชคาร์ทริดจ์ด้วยหัวฉีดการตั้งค่าการทดลองของการทำให้บริสุทธิ์แบบแฟลชแสดงอยู่ในตารางที่ 1
รูปที่ 2 โครงสร้างทางเคมีของส่วนประกอบทั้งสองในส่วนผสมของตัวอย่าง
| อุปกรณ์ | เครื่อง SepaBean™ T | |||||
| ตลับหมึก | ตลับแฟลช SepaFlash Standard Series 4 กรัม (ซิลิกาผิดปกติ, 40 - 63 μm, 60 Å, หมายเลขสั่งซื้อ: S-5101-0004) | ตลับแฟลช SepaFlash Bonded Series SAX 4 กรัม (ซิลิกาผิดปกติ, 40 - 63 μm, 60 Å, หมายเลขสั่งซื้อ：SW-5001-004-IR) | ||||
| ความยาวคลื่น | 254 นาโนเมตร (การตรวจจับ), 280 นาโนเมตร (การตรวจสอบ) | |||||
| เฟสมือถือ | ตัวทำละลาย A: เอ็น-เฮกเซน | |||||
| ตัวทำละลาย B: เอทิลอะซิเตต | ||||||
| อัตราการไหล | 30 มล./นาที | 20 มล./นาที | ||||
| กำลังโหลดตัวอย่าง | 20 มก. (ส่วนผสมของส่วนประกอบ A และส่วนประกอบ B) | |||||
| การไล่ระดับสี | เวลา (CV) | ตัวทำละลาย B (%) | เวลา (CV) | ตัวทำละลาย B (%) | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| 1.7 | 12 | 14 | 100 | |||
| 3.7 | 12 | / | / | |||
| 16 | 100 | / | / | |||
| 18 | 100 | / | / | |||
ผลลัพธ์และการอภิปราย
ประการแรก ส่วนผสมของตัวอย่างถูกแยกออกจากกันโดยคาร์ทริดจ์แฟลชเฟสปกติซึ่งบรรจุไว้ล่วงหน้าด้วยซิลิกาปกติดังแสดงในรูปที่ 3 ส่วนประกอบทั้งสองในตัวอย่างถูกแยกออกจากคาร์ทริดจ์ทีละชิ้นถัดไป คาร์ทริดจ์แฟลช SAX ถูกนำมาใช้เพื่อทำให้ตัวอย่างบริสุทธิ์ดังแสดงในรูปที่ 4 ส่วนประกอบที่เป็นกรด B ยังคงอยู่ในคาร์ทริดจ์ SAX อย่างสมบูรณ์ส่วนประกอบ A ที่เป็นกลางค่อยๆ ถูกชะออกจากคาร์ทริดจ์ด้วยการชะของเฟสเคลื่อนที่
รูปที่ 3 แฟลชโครมาโตแกรมของตัวอย่างบนคาร์ทริดจ์เฟสปกติทั่วไป
รูปที่ 4 แฟลชโครมาโตแกรมของตัวอย่างบนคาร์ทริดจ์ SAX
เปรียบเทียบรูปที่ 3 และรูปที่ 4 ส่วนประกอบ A มีรูปร่างยอดที่ไม่สอดคล้องกันบนตลับแฟลชสองอันที่ต่างกันเพื่อยืนยันว่าค่าสูงสุดของการชะนั้นสอดคล้องกับส่วนประกอบหรือไม่ เราสามารถใช้คุณสมบัติการสแกนความยาวคลื่นทั้งหมดที่มีอยู่ในซอฟต์แวร์ควบคุมของเครื่อง SepaBean™เปิดข้อมูลการทดลองของการแยกทั้งสอง ลากไปยังเส้นตัวบ่งชี้บนแกนเวลา (CV) ในโครมาโตแกรมไปยังจุดสูงสุดและจุดสูงสุดที่สองของจุดสูงสุดของการชะที่สอดคล้องกับส่วนประกอบ A และสเปกตรัมความยาวคลื่นทั้งหมดของทั้งสองส่วน จุดต่างๆ จะแสดงใต้โครมาโตแกรมโดยอัตโนมัติ (ดังรูปที่ 5 และรูปที่ 6)เมื่อเปรียบเทียบข้อมูลสเปกตรัมความยาวคลื่นทั้งหมดของการแยกทั้งสองนี้ ส่วนประกอบ A มีสเปกตรัมการดูดกลืนแสงที่สอดคล้องกันในการทดลองสองครั้งด้วยเหตุผลที่ส่วนประกอบ A มีรูปร่างยอดที่ไม่สอดคล้องกันบนตลับแฟลชสองอันที่ต่างกัน สันนิษฐานว่ามีสิ่งเจือปนเฉพาะในส่วนประกอบ A ซึ่งมีการกักเก็บที่แตกต่างกันในคาร์ทริดจ์เฟสปกติและคาร์ทริดจ์ SAXดังนั้น ลำดับการชะจึงแตกต่างกันสำหรับส่วนประกอบ A และสิ่งเจือปนบนแฟลชคาร์ทริดจ์ทั้งสองนี้ ส่งผลให้รูปร่างพีคบนโครมาโตแกรมไม่สอดคล้องกัน
รูปที่ 5 สเปกตรัมความยาวคลื่นทั้งหมดของส่วนประกอบ A และสิ่งเจือปนที่คั่นด้วยคาร์ทริดจ์เฟสปกติ
รูปที่ 6 สเปกตรัมความยาวคลื่นทั้งหมดของส่วนประกอบ A และสิ่งเจือปนที่คั่นด้วยคาร์ทริดจ์ SAX
หากผลิตภัณฑ์เป้าหมายที่จะรวบรวมเป็นส่วนประกอบ A ที่เป็นกลาง งานการทำให้บริสุทธิ์สามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นได้อย่างง่ายดายโดยใช้คาร์ทริดจ์ SAX โดยตรงเพื่อชะหลังจากการโหลดตัวอย่างในทางกลับกัน หากผลิตภัณฑ์เป้าหมายที่จะรวบรวมคือส่วนประกอบ B ที่เป็นกรด วิธีการดักจับและการปล่อยสามารถนำมาใช้โดยปรับเพียงเล็กน้อยในขั้นตอนการทดลอง: เมื่อโหลดตัวอย่างลงในคาร์ทริดจ์ SAX และส่วนประกอบ A ที่เป็นกลาง ถูกชะออกจนหมดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ที่เป็นเฟสปกติ เปลี่ยนเฟสเคลื่อนที่เป็นสารละลายเมทานอลที่มีกรดอะซิติก 5%ไอออนอะซิเตตในเฟสเคลื่อนที่จะแข่งขันกับส่วนประกอบ B เพื่อจับกับกลุ่มควอเทอร์นารีเอมีนไอออนในเฟสเคลื่อนที่ของคาร์ทริดจ์ SAX ดังนั้นการชะส่วนประกอบ B ออกจากคาร์ทริดจ์เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เป้าหมายโครมาโตแกรมของตัวอย่างที่แยกจากกันในโหมดแลกเปลี่ยนไอออนแสดงในรูปที่ 7
รูปที่ 7 แฟลชโครมาโตแกรมของส่วนประกอบ B ที่ถูกชะออกในโหมดแลกเปลี่ยนไอออนบนคาร์ทริดจ์ SAX
สรุปได้ว่า ตัวอย่างที่เป็นกรดหรือเป็นกลางสามารถทำให้บริสุทธิ์ได้อย่างรวดเร็วด้วยคาร์ทริดจ์ SAX ร่วมกับคาร์ทริดจ์เฟสปกติโดยใช้กลยุทธ์การทำให้บริสุทธิ์ที่แตกต่างกันนอกจากนี้ ด้วยความช่วยเหลือของคุณสมบัติการสแกนความยาวคลื่นเต็มรูปแบบที่มีอยู่ในซอฟต์แวร์ควบคุมของเครื่อง SepaBean™ ทำให้สามารถเปรียบเทียบและยืนยันสเปกตรัมการดูดกลืนลักษณะเฉพาะของเศษส่วนที่ถูกชะออกได้อย่างง่ายดาย ช่วยให้นักวิจัยระบุองค์ประกอบและความบริสุทธิ์ของเศษส่วนที่ถูกชะออกได้อย่างรวดเร็ว และด้วยเหตุนี้จึงปรับปรุงให้ดีขึ้น ประสิทธิภาพในการทำงาน
| หมายเลขรายการ | ขนาดคอลัมน์ | อัตราการไหล (มล./นาที) | แรงดันสูงสุด (ปอนด์/บาร์) |
| SW-5001-004-IR | 5.9 ก | 10-20 | 400/27.5 |
| SW-5001-012-IR | 23 ก | 15-30 | 400/27.5 |
| SW-5001-025-IR | 38 ก | 15-30 | 400/27.5 |
| SW-5001-040-IR | 55 ก | 20-40 | 400/27.5 |
| SW-5001-080-IR | 122 ก | 30-60 | 350/24.0 |
| SW-5001-120-IR | 180 ก | 40-80 | 300/20.7 |
| SW-5001-220-IR | 340 ก | 50-100 | 300/20.7 |
| SW-5001-330-IR | 475 ก | 50-100 | 250/17.2
|
ตารางที่ 2 คาร์ทริดจ์แฟลช SepaFlash Bonded Series SAXวัสดุบรรจุภัณฑ์: ซิลิกายึดเกาะ SAX บริสุทธิ์พิเศษ, 40 - 63 μm, 60 Å
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อมูลจำเพาะโดยละเอียดของ SepaBean™เครื่องหรือข้อมูลการสั่งซื้อตลับแฟลช SepaFlash series โปรดไปที่เว็บไซต์ของเรา
เวลาโพสต์: Nov-09-2018