Rui Huang, Bo Xu
មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍កម្មវិធី
សេចក្តីផ្តើម
ការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងក្រូម៉ាតូក្រាម (IEC) គឺជាវិធីសាស្ត្រក្រូម៉ាតត្រូនិចដែលប្រើជាទូទៅដើម្បីបំបែក និងបន្សុទ្ធសមាសធាតុដែលត្រូវបានបង្ហាញជាទម្រង់អ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។យោងទៅតាមស្ថានភាពបន្ទុកផ្សេងៗគ្នានៃអ៊ីយ៉ុងដែលអាចផ្លាស់ប្តូរបាន IEC អាចបែងចែកជាពីរប្រភេទគឺ cation exchange chromatography និង anion exchange chromatography ។នៅក្នុង cation exchange chromatography ក្រុមអាស៊ីតត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ទៅនឹងផ្ទៃនៃប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយបំបែក។ឧទាហរណ៍ អាស៊ីតស៊ុលហ្វូន (-SO3H) គឺជាក្រុមដែលប្រើជាទូទៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរ cation ខ្លាំង (SCX) ដែលបំបែក H+ និងក្រុមអវិជ្ជមាន -SO3- ដូច្នេះអាចស្រូបយក cation ផ្សេងទៀតនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។នៅក្នុង chromatography ការផ្លាស់ប្តូរ anion ក្រុមអាល់កាឡាំងត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ទៅនឹងផ្ទៃនៃប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយបំបែក។ឧទាហរណ៍ quaternary amine (-NR3OH ដែល R ជាក្រុមអ៊ីដ្រូកាបូន) ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរ anion ខ្លាំង (SAX) ដែលបំបែក OH- និងក្រុមដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន -N + R3 អាចស្រូបយក anion ផ្សេងទៀតនៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលបណ្តាលឱ្យមាន anion ឥទ្ធិពលនៃការផ្លាស់ប្តូរ។
ក្នុងចំណោមផលិតផលធម្មជាតិ សារជាតិ flavonoids បានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍របស់អ្នកស្រាវជ្រាវដោយសារតែតួនាទីរបស់ពួកគេក្នុងការការពារ និងព្យាបាលជំងឺសរសៃឈាមបេះដូង។ដោយសារម៉ូលេគុល flavonoid មានជាតិអាស៊ីតដោយសារវត្តមានក្រុម phenolic hydroxyl ការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងក្រូម៉ាតូក្រាមគឺជាជម្រើសជំនួសបន្ថែមលើដំណាក់កាលធម្មតាធម្មតា ឬក្រូម៉ាតូក្រាមដំណាក់កាលបញ្ច្រាសសម្រាប់ការបំបែក និងការបន្សុតនៃសមាសធាតុអាស៊ីតទាំងនេះ។នៅក្នុង flash chromatography ប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយបំបែកដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងគឺម៉ាទ្រីសស៊ីលីកាជែលដែលក្រុមផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ទៅនឹងផ្ទៃរបស់វា។របៀបផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងដែលប្រើជាទូទៅបំផុតនៅក្នុង flash chromatography គឺ SCX (ជាធម្មតាក្រុមអាស៊ីត sulfonic) និង SAX (ជាធម្មតាក្រុម amine quaternary)។នៅក្នុងកំណត់ត្រាកម្មវិធីដែលបានបោះពុម្ពពីមុនដែលមានចំណងជើងថា "កម្មវិធីនៃ SepaFlash Strong Cation Exchange Chromatography Columns in the Purification of Alkaline Compounds" ដោយ Santai Technologies ជួរឈរ SCX ត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការបន្សុតសមាសធាតុអាល់កាឡាំង។នៅក្នុងការប្រកាសនេះ ល្បាយនៃស្តង់ដារអព្យាក្រឹត និងអាស៊ីតត្រូវបានគេប្រើជាគំរូដើម្បីស្វែងយល់ពីការអនុវត្តជួរឈរ SAX ក្នុងការបន្សុតសមាសធាតុអាស៊ីត។
ផ្នែកពិសោធន៍
រូបភាពទី 1. ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃដំណាក់កាលស្ថានីដែលភ្ជាប់ទៅនឹងផ្ទៃនៃមេឌៀបំបែក SAX ។
នៅក្នុងការប្រកាសនេះ ជួរឈរ SAX ដែលត្រូវបានវេចខ្ចប់ជាមុនជាមួយនឹងសារធាតុស៊ីលីកាអាមីណូ quaternary ត្រូវបានប្រើប្រាស់ (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1)។ល្បាយនៃអាស៊ីត Chromone និង 2,4-dihydroxybenzoic ត្រូវបានគេប្រើជាគំរូដែលត្រូវបន្សុត (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2)។ល្បាយនេះត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងមេតាណុល ហើយបញ្ចូលទៅក្នុងប្រអប់ព្រីនដោយឧបករណ៍ចាក់។ការរៀបចំពិសោធន៍នៃការបន្សុតពន្លឺត្រូវបានរាយក្នុងតារាងទី 1 ។
រូបភាពទី 2. រចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃសមាសធាតុទាំងពីរនៅក្នុងល្បាយគំរូ។
| ឧបករណ៍ | SepaBean™ ម៉ាស៊ីន T | |||||
| ប្រអប់ព្រីន | 4 ក្រាម SepaFlash Standard Series flash cartridge (ស៊ីលីកាមិនទៀងទាត់, 40 - 63 μm, 60 Å, លេខបញ្ជាទិញ: S-5101-0004) | 4 ក្រាម SepaFlash Bonded Series SAX cartridge flash (ស៊ីលីកាមិនទៀងទាត់, 40 - 63 μm, 60 Å, លេខបញ្ជាទិញ: SW-5001-004-IR) | ||||
| រលក | 254 nm (ការរកឃើញ), 280 nm (ការត្រួតពិនិត្យ) | |||||
| ដំណាក់កាលចល័ត | សារធាតុរំលាយ A: N-hexane | |||||
| សារធាតុរំលាយ B: អេទីលអាសេតាត | ||||||
| អត្រាលំហូរ | 30 មីលីលីត្រ / នាទី។ | 20 មីលីលីត្រ / នាទី។ | ||||
| ការផ្ទុកគំរូ | 20 មីលីក្រាម (ល្បាយនៃសមាសធាតុ A និងសមាសធាតុ B) | |||||
| ជម្រាល | ពេលវេលា (CV) | សារធាតុរំលាយ B (%) | ពេលវេលា (CV) | សារធាតុរំលាយ B (%) | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| ១.៧ | 12 | 14 | ១០០ | |||
| ៣.៧ | 12 | / | / | |||
| 16 | ១០០ | / | / | |||
| 18 | ១០០ | / | / | |||
លទ្ធផលនិងការពីភាក្សា
ដំបូង ល្បាយគំរូត្រូវបានបំបែកដោយព្រីនធឺរដំណាក់កាលធម្មតា ដែលត្រូវបានវេចខ្ចប់ជាមុនជាមួយស៊ីលីកាធម្មតា។ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 សមាសធាតុទាំងពីរនៅក្នុងគំរូត្រូវបានដកចេញពី cartridge មួយបន្ទាប់ពីមួយផ្សេងទៀត។បន្ទាប់មក ប្រអប់ព្រីនធ័រ SAX ត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការបន្សុតគំរូ។ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4 សមាសធាតុអាស៊ីត B ត្រូវបានរក្សាទុកទាំងស្រុងនៅលើ cartridge SAX ។សមាសធាតុអព្យាក្រឹត A ត្រូវបានដកចេញជាបណ្តើរ ៗ ពីប្រអប់ព្រីនធឺរជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលចល័ត។
រូបភាពទី 3. ពន្លឺ chromatogram នៃគំរូនៅលើ cartridge ដំណាក់កាលធម្មតាធម្មតា។
រូបភាពទី 4. ពន្លឺ chromatogram នៃគំរូនៅលើ cartridge SAX ។
ការប្រៀបធៀបរូបភាពទី 3 និងរូបភាពទី 4 សមាសធាតុ A មានរូបរាងកំពូលមិនស៊ីសង្វាក់គ្នានៅលើប្រអប់ព្រីនធឺរពីរផ្សេងគ្នា។ដើម្បីបញ្ជាក់ថាតើកំពូលនៃ elution គឺត្រូវគ្នានឹងសមាសធាតុនោះ យើងអាចប្រើប្រាស់មុខងារស្កេនប្រវែងរលកពេញលេញដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងកម្មវិធីគ្រប់គ្រងរបស់ម៉ាស៊ីន SepaBean™។បើកទិន្នន័យពិសោធន៍នៃការបំបែកទាំងពីរ អូសទៅបន្ទាត់ចង្អុលបង្ហាញនៅលើអ័ក្សពេលវេលា (CV) ក្នុងក្រូម៉ាតូក្រាមទៅចំណុចខ្ពស់បំផុត និងចំណុចខ្ពស់បំផុតទីពីរនៃកំពូលភ្នំអេលូសិនដែលត្រូវគ្នានឹងសមាសធាតុ A និងវិសាលគមរលកពេញនៃទាំងពីរនេះ។ ចំនុចនឹងត្រូវបានបង្ហាញដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅខាងក្រោមក្រូម៉ាតូក្រាម (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 5 និងរូបភាពទី 6)។ការប្រៀបធៀបទិន្នន័យវិសាលគមប្រវែងរលកពេញលេញនៃការបំបែកទាំងពីរនេះ សមាសធាតុ A មានវិសាលគមស្រូបយកស្របគ្នានៅក្នុងការពិសោធន៍ពីរ។សម្រាប់ហេតុផលនៃសមាសធាតុ A មានរាងកំពូលមិនស៊ីសង្វាក់គ្នានៅលើប្រអប់ព្រីនធ័រពីរផ្សេងគ្នា វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាមានភាពមិនបរិសុទ្ធជាក់លាក់នៅក្នុងសមាសធាតុ A ដែលមានការរក្សាទុកខុសគ្នានៅលើ cartridge ដំណាក់កាលធម្មតា និង cartridge SAX ។ដូច្នេះ លំដាប់ eluting គឺខុសគ្នាសម្រាប់សមាសភាគ A និងភាពមិនបរិសុទ្ធនៅលើ cartridges flash ទាំងពីរនេះ ដែលបណ្តាលឱ្យមានរូបរាងកំពូលមិនស៊ីគ្នានៅលើ chromatograms ។
រូបភាពទី 5. វិសាលគមរលកពេញនៃសមាសធាតុ A និងភាពមិនបរិសុទ្ធដែលបំបែកដោយ cartridge ដំណាក់កាលធម្មតា។
រូបភាពទី 6. វិសាលគមរលកពេញនៃសមាសធាតុ A និងភាពមិនបរិសុទ្ធដែលបំបែកដោយ SAX cartridge ។
ប្រសិនបើផលិតផលគោលដៅដែលត្រូវប្រមូលគឺជាសមាសធាតុអព្យាក្រឹត A នោះកិច្ចការបន្សុតអាចត្រូវបានបញ្ចប់យ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើប្រាស់ប្រអប់ព្រីនធ័រ SAX ដោយផ្ទាល់សម្រាប់ការស្រង់ចេញបន្ទាប់ពីការផ្ទុកគំរូ។ម៉្យាងវិញទៀត ប្រសិនបើផលិតផលគោលដៅដែលត្រូវប្រមូលគឺជាសមាសធាតុអាស៊ីត B នោះ លក្ខណៈនៃការដោះលែងអាចត្រូវបានគេអនុម័តដោយមានការកែតម្រូវបន្តិចបន្តួចក្នុងជំហានពិសោធន៍៖ នៅពេលដែលគំរូត្រូវបានផ្ទុកនៅលើប្រអប់ព្រីនធ័រ SAX និងសមាសធាតុអព្យាក្រឹត A ត្រូវបានបញ្ចេញចោលទាំងស្រុងជាមួយនឹងសារធាតុរំលាយសរីរាង្គដំណាក់កាលធម្មតា ប្តូរដំណាក់កាលចល័តទៅជាដំណោះស្រាយមេតាណុលដែលមានអាស៊ីតអាសេទិក 5% ។អ៊ីយ៉ុងអាសេតាតក្នុងដំណាក់កាលចល័តនឹងប្រកួតប្រជែងជាមួយសមាសធាតុ B សម្រាប់ការភ្ជាប់ទៅនឹងក្រុមអ៊ីយ៉ុងអាមីន quaternary នៅលើដំណាក់កាលស្ថានីនៃប្រអប់ព្រីនធ័រ SAX ដោយហេតុនេះអាចដកសមាសធាតុ B ចេញពីប្រអប់ព្រីន ដើម្បីទទួលបានផលិតផលគោលដៅ។ក្រូម៉ាតូក្រាមនៃគំរូដែលបានបំបែកនៅក្នុងរបៀបផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 7 ។
រូបភាពទី 7. ពន្លឺ chromatogram នៃសមាសភាគ B eluted នៅក្នុងរបៀបផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងនៅលើ cartridge SAX ។
សរុបមក គំរូអាសុីត ឬអព្យាក្រឹតអាចត្រូវបានបន្សុតយ៉ាងឆាប់រហ័សដោយប្រអប់ព្រីនធ័រ SAX រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងព្រីនធឺរដំណាក់កាលធម្មតាដោយប្រើយុទ្ធសាស្រ្តបន្សុតផ្សេងៗគ្នា។លើសពីនេះ ដោយមានជំនួយពីមុខងារស្កែនប្រវែងរលកពេញដែលបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងកម្មវិធីគ្រប់គ្រងរបស់ម៉ាស៊ីន SepaBean™ វិសាលគមស្រូបទាញលក្ខណៈនៃប្រភាគដែលលេចចេញអាចត្រូវបានប្រៀបធៀប និងបញ្ជាក់បានយ៉ាងងាយស្រួល ដោយជួយអ្នកស្រាវជ្រាវកំណត់យ៉ាងរហ័សនូវសមាសភាព និងភាពបរិសុទ្ធនៃប្រភាគដែលបានលើកយកមកប្រើប្រាស់ ហើយដូច្នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើង។ ប្រសិទ្ធភាពការងារ។
| លេខទំនិញ | ទំហំជួរឈរ | អត្រាលំហូរ (មីលីលីត្រ/នាទី) | សម្ពាធអតិបរមា (psi/bar) |
| SW-5001-004-IR | 5.9 ក្រាម។ | ១០-២០ | ៤០០/២៧.៥ |
| SW-5001-012-IR | ២៣ ក្រាម។ | ១៥-៣០ | ៤០០/២៧.៥ |
| SW-5001-025-IR | ៣៨ ក្រាម។ | ១៥-៣០ | ៤០០/២៧.៥ |
| SW-5001-040-IR | 55 ក្រាម។ | 20-40 | ៤០០/២៧.៥ |
| SW-5001-080-IR | 122 ក្រាម។ | ៣០-៦០ | 350/24.0 |
| SW-5001-120-IR | 180 ក្រាម។ | ៤០-៨០ | ៣០០/២០.៧ |
| SW-5001-220-IR | 340 ក្រាម។ | 50-100 | ៣០០/២០.៧ |
| SW-5001-330-IR | 475 ក្រាម។ | 50-100 | ២៥០/១៧.២
|
តារាងទី 2. SepaFlash Bonded Series SAX cartridges ។សមា្ភារៈវេចខ្ចប់៖ ស៊ីលីកាដែលជាប់ស្អិត SAX មិនទៀងទាត់សុទ្ធ 40 - 63 μm, 60 Å។
សម្រាប់ព័ត៌មានបន្ថែមអំពីលក្ខណៈលម្អិតនៃ SepaBean™ម៉ាស៊ីន ឬព័ត៌មានបញ្ជាទិញនៅលើប្រអប់ព្រីនធ័រស៊េរី SepaFlash សូមចូលមើលគេហទំព័ររបស់យើង។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ០៩-វិច្ឆិកា-២០១៨