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La aplicación de las columnas de cromatografía de intercambio aniónico fuerte SepaFlash en la purificación de compuestos ácidos

La aplicación de SepaFlash fuerte

Rui Huang, Bo Xu
Centro de I+D de aplicaciones

Introducción
La cromatografía de intercambio iónico (IEC) es un método cromatográfico comúnmente utilizado para separar y purificar los compuestos que se presentan en forma iónica en solución.Según los diferentes estados de carga de los iones intercambiables, la IEC se puede dividir en dos tipos, cromatografía de intercambio catiónico y cromatografía de intercambio aniónico.En la cromatografía de intercambio catiónico, los grupos ácidos están unidos a la superficie del medio de separación.Por ejemplo, el ácido sulfónico (-SO3H) es un grupo comúnmente utilizado en el intercambio catiónico fuerte (SCX), que disocia H+ y el grupo cargado negativamente -SO3- puede así adsorber otros cationes en la solución.En la cromatografía de intercambio aniónico, los grupos alcalinos están unidos a la superficie del medio de separación.Por ejemplo, la amina cuaternaria (-NR3OH, donde R es un grupo hidrocarbonado) se usa generalmente en intercambio aniónico fuerte (SAX), que disocia OH- y el grupo cargado positivamente -N+R3 puede adsorber otros aniones en la solución, lo que resulta en aniones. efecto cambiario.

Entre los productos naturales, los flavonoides han llamado la atención de los investigadores por su papel en la prevención y el tratamiento de enfermedades cardiovasculares.Dado que las moléculas de flavonoides son ácidas debido a la presencia de grupos hidroxilo fenólicos, la cromatografía de intercambio iónico es una opción alternativa además de la cromatografía convencional de fase normal o de fase reversa para la separación y purificación de estos compuestos ácidos.En la cromatografía flash, el medio de separación comúnmente utilizado para el intercambio iónico es una matriz de gel de sílice donde los grupos de intercambio iónico están unidos a su superficie.Los modos de intercambio iónico más utilizados en la cromatografía flash son SCX (normalmente grupo ácido sulfónico) y SAX (normalmente grupo amina cuaternaria).En la nota de aplicación publicada anteriormente con el título “La aplicación de columnas de cromatografía de intercambio catiónico fuerte SepaFlash en la purificación de compuestos alcalinos” de Santai Technologies, se emplearon columnas SCX para la purificación de compuestos alcalinos.En esta publicación, se utilizó una mezcla de estándares ácidos y neutros como muestra para explorar la aplicación de columnas SAX en la purificación de compuestos ácidos.

seccion experimental

Figura 1. El diagrama esquemático de la fase estacionaria unida a la superficie de los medios de separación SAX.

En esta publicación, se utilizó una columna SAX preempaquetada con sílice unida a amina cuaternaria (como se muestra en la Figura 1).Se usó una mezcla de cromona y ácido 2,4-dihidroxibenzoico como muestra a purificar (como se muestra en la Figura 2).La mezcla se disolvió en metanol y se cargó en el cartucho flash mediante un inyector.La configuración experimental de la purificación instantánea se enumera en la Tabla 1.

Figura 2. La estructura química de los dos componentes de la mezcla de muestra.

Instrumento

Máquina SepaBean™ T

Cartuchos

Cartucho flash SepaFlash Standard Series de 4 g (sílice irregular, 40 - 63 μm, 60 Å, número de pedido: S-5101-0004)

Cartucho flash SAX SepaFlash Bonded Series de 4 g (sílice irregular, 40 - 63 μm, 60 Å, número de pedido: SW-5001-004-IR)

Longitud de onda

254 nm (detección), 280 nm (monitoreo)

Fase móvil

Disolvente A: N-hexano

Disolvente B: acetato de etilo

Tasa de flujo

30 ml/min

20 ml/min

Carga de muestra

20 mg (una mezcla del Componente A y el Componente B)

Degradado

Tiempo (CV)

Disolvente B (%)

Tiempo (CV)

Disolvente B (%)

0

0

0

0

1.7

12

14

100

3.7

12

/

/

16

100

/

/

18

100

/

/

Resultados y discusión

En primer lugar, la mezcla de muestra se separó mediante un cartucho flash de fase normal preenvasado con sílice regular.Como se muestra en la Figura 3, los dos componentes de la muestra se eluyeron del cartucho uno tras otro.A continuación, se utilizó un cartucho flash SAX para la purificación de la muestra.Como se muestra en la Figura 4, el componente ácido B quedó completamente retenido en el cartucho SAX.El Componente A neutro se eluyó gradualmente del cartucho con la elución de la fase móvil.

Figura 3. El cromatograma flash de la muestra en un cartucho de fase normal normal.

Figura 4. El cromatograma flash de la muestra en un cartucho SAX.
Comparando la Figura 3 y la Figura 4, el Componente A tiene una forma de pico inconsistente en los dos cartuchos flash diferentes.Para confirmar si el pico de elución corresponde al componente, podemos utilizar la función de escaneo de longitud de onda completa que está integrada en el software de control de la máquina SepaBean™.Abra los datos experimentales de las dos separaciones, arrastre hasta la línea indicadora en el eje de tiempo (CV) en el cromatograma hasta el punto más alto y el segundo punto más alto del pico de elución correspondiente al Componente A, y el espectro de longitud de onda completo de estos dos. Los puntos se mostrarán automáticamente debajo del cromatograma (como se muestra en la Figura 5 y la Figura 6).Al comparar los datos del espectro de longitud de onda completo de estas dos separaciones, el Componente A tiene un espectro de absorción consistente en dos experimentos.Debido a que el Componente A tiene una forma de pico inconsistente en dos cartuchos flash diferentes, se especula que hay una impureza específica en el Componente A que tiene una retención diferente en el cartucho de fase normal y en el cartucho SAX.Por lo tanto, la secuencia de elución es diferente para el Componente A y la impureza en estos dos cartuchos flash, lo que da como resultado una forma de pico inconsistente en los cromatogramas.

Figura 5. El espectro de longitud de onda completo del Componente A y la impureza separada por el cartucho de fase normal.

Figura 6. El espectro de longitud de onda completo del Componente A y la impureza separada por el cartucho SAX.

Si el producto objetivo que se va a recolectar es el Componente A neutro, la tarea de purificación se puede completar fácilmente usando directamente el cartucho SAX para la elución después de cargar la muestra.Por otro lado, si el producto objetivo a recolectar es el Componente B ácido, se podría adoptar la forma de captura-liberación con solo un ligero ajuste en los pasos experimentales: cuando la muestra se cargó en el cartucho SAX y el Componente A neutro se eluyó completamente con disolventes orgánicos de fase normal, se cambió la fase móvil a una solución de metanol que contenía ácido acético al 5%.Los iones de acetato en la fase móvil competirán con el Componente B por unirse a los grupos de iones de amina cuaternaria en la fase estacionaria del cartucho SAX, eluyendo así el Componente B del cartucho para obtener el producto objetivo.El cromatograma de la muestra separada en modo de intercambio iónico se muestra en la Figura 7.

Figura 7. El cromatograma flash del Componente B eluido en modo de intercambio iónico en un cartucho SAX.

En conclusión, una muestra ácida o neutra podría purificarse rápidamente mediante un cartucho SAX combinado con un cartucho de fase normal utilizando diferentes estrategias de purificación.Además, con la ayuda de la función de escaneo de longitud de onda completa integrada en el software de control de la máquina SepaBean™, el espectro de absorción característico de las fracciones eluidas se pudo comparar y confirmar fácilmente, lo que ayudó a los investigadores a determinar rápidamente la composición y pureza de las fracciones eluidas y, por lo tanto, mejoró trabaja eficientemente.

Número de artículo

Tamaño de columna

Tasa de flujo

(ml/min)

Presión máxima

(psi/bar)

SW-5001-004-IR

5,9 gramos

10-20

400/27,5

SW-5001-012-IR

23 gramos

15-30

400/27,5

SW-5001-025-IR

38 gramos

15-30

400/27,5

SW-5001-040-IR

55 gramos

20-40

400/27,5

SW-5001-080-IR

122 gramos

30-60

350/24,0

SW-5001-120-IR

180 gramos

40-80

300/20,7

SW-5001-220-IR

340 gramos

50-100

300/20,7

SW-5001-330-IR

475 gramos

50-100

250/17,2

 

Tabla 2. Cartuchos flash SAX SepaFlash Bonded Series.Materiales de embalaje: sílice unida SAX irregular ultrapura, 40 - 63 μm, 60 Å.

Para obtener más información sobre las especificaciones detalladas de SepaBean™máquina o la información para realizar pedidos de cartuchos flash de la serie SepaFlash, visite nuestro sitio web.


Hora de publicación: 09-nov-2018