Sign in to register to receive emails with product information.
Summary
Grundläggande principer för separation av föreningar av blandningar med hjälp av superkritisk vätskekromatografi (SFC) liknar grunderna i förberedande vätskekromatografi.
Abstract
Även superkritisk vätskekromatografi (SFC) är inte en ny teknik, är förberedande SFC blir allt mer populärt med framsteg inom instrumentering, programvara och kemi. Grundläggande principer för isolering föreningar med SFC liknar de grundläggande reglerna för storskalig förberedande vätskekromatografi. I denna studie visar vi effekten av flödet, prov upplösning lösningsmedel, och kolumn selektivitet på isolering av föreningar från en blandning. Kolonner som är packade med Optimum Bed densitet (OBD) Teknik 1 och med matchande kemi garanterar enkel och förutsägbar skalbarhet från liten skala till större förberedande separationer.
Protocol
1. Provberedning
- Sammansatta Blandning 1: Kumarin, ibuprofen och karbamazepin, 20 mg / ml vardera i metanol
- Sammansatta Blandning 2: Ibuprofen och karbamazepin, 20 mg / ml vardera i metanol
- Sammansatta Blandning 3: Ibuprofen och karbamazepin, 20 mg / ml vardera i DMSO (Dimetylsulfoxid)
- Sammansatta Blandning 4: 10 mg / ml Fenoprofen, 15 mg / ml ketoprofen, 20 mg / ml Flavone, 20 mg / ml ibuprofen och 20 mg / ml kumarin i metanol
2. Försöksbetingelser
- Analytisk kromatografi utfördes på en Waters Metod station SFC System.
Kolumn: viridis SFC 2-Ethylpyridine kolumn 5 ìm, 4,6 x 150 mm, artikelnummer 186.004.937. - Preparativ kromatografi utfördes på en Waters Prep 100 SFC Regi UV-System. The Columns:
- Viridis SFC 2-Ethylpyridine OBD-kolumn, 5 ìm, 19 x 150 mm, artikelnummer 186.004.945
- Viridis SFC Silica OBD-kolumn, 5 ìm, 19 x 150 mm, artikelnummer 186.004.918
- Viridis SFC 2-Ethylpyridine OBD-kolumn, 5 ìm, 19 x 100 mm, artikelnummer 186.004.944
- Andra Metod Parametrar:
- Kolumn Temperatur: 40 ° C
- Cosolvent: Metanol
- Injektionsvolym, Flöde, och övertoningar: Rapporterade i siffror
3. Representativa resultat
Flöde
Flödet används i preparativ LC separationer begränsas av ett antal faktorer, inklusive längden och diametern på kolonnen, partikelstorlek, och systemet mottrycket. Låg viskositet koldioxid, den viktigaste komponenten i den mobila fasen i SFC, möjliggör användning av högre flöden än de som generellt används i vätskekromatografi. Mottrycket i samband med kolonn längd är också lägre, vilket möjliggör användning av längre kolumner för att öka upplösningen. Högre flöden öka genomströmningen genom att minska mängden tid att slutföra en separation. Som visas i figur 1, är kromatografiska profil densamma vid olika förutsatt flödeshastigheter att lutningen på lutningen uttryckt i procent förändring per kolumn volymen är konstant .. Detta uppnås genom att minska körning i samma förhållande som flödet ökar. 
Exempel Upplösning och ladda lösningsmedel
Isolera föreningar av blandningar kräver att provet kan inte utlösas helt innan injektion. Metanol, den vanligaste samarbete vätska i SFC, inte löses alla prover vid höga koncentrationer vanligtvis krävs för normal förberedande separationer. Stora volymer av lösningsmedel som metanol kan begränsa massa kapacitet i kolumnen på grund av stark lösningsmedel effekter som kan förvränga kromatografi. Modifier ström injektion, standarden patenterade konfiguration av allt vatten prep SFC-system, var avsedda att minska detta lösningsmedel effekt. Dimetylsulfoxid (DMSO) används regelbundet i rening laboratorier för att löses många olika typer av föreningar. Figur 2 och 3 illustrerar hur DMSO injektioner i SFC kan leda till högre belastning och bättre upplösning för achiral applikationer jämfört med prover som injiceras i metanol.
Obs: För kirala ansökningar bör försiktighet anses vara DMSO allvarligt kan skada en traditionell belagd kiral stationär fas. Om DMSO bör krävas för prov löslighet, bör en orörlig kirala kolonn väljas. 
Selektivitet
I SFC, är flera kolumner rutinmässigt testas för att avgöra vilka ger bästa upplösning och högsta formen för komponenter i en blandning. Bra upplösning mellan föreningar leder till isolering av mål föreningar med hög renhet. I exemplet nedan visar 2-ethylpyridine kolumnen utmärkt separation av alla fem föreningar i provet blandningen. Samma prov blandningen analyseras på en kvarts kolumnen visar endast tre komponenter toppar eftersom det har en annorlunda selektivitet. Kumarin och ibuprofen coelute ca 0,8 minuter och Flavone och fenoprofen coelute något senare. Flavone och ibuprofen också ändra Elueringsordningen på kvarts kolumn. Ketoprofen är väl skild från alla andra topparna på båda kolumnerna. 
Skalning
Råoljepriset prov blandningar brukar analyseras med en screening gradient som startar från en låg andel av organiskt lösningsmedel och slutar på en högre andel av organiska lösningsmedel i en relativt kort tid. Om föreningar av intresse är väl löst, kan gradienten skalas direkt för rening. När alla föreningar eluera innan the slutförandet av lutning och är helt löst, en enkel minskning av längden på lutningen är acceptabel. Den snabba flöden används i SFC kombination med ändrade gradienter förkortar avsevärt den totala tid som krävs för rening av vilka substanser.
Skalning separationer kräver matchande kolumnen kemi och partikelstorlek samt lämplig skala volymer injektion och gradienter. Vatten preparativ SFC kolonner är packade med OBD-teknik, vilket ger en utmärkt säng stabilitet och jämförbar prestanda till vatten analytiska SFC kolumner. OBD preparativ kolonner är packade till sängs densiteter som matchar motsvarande analytiska kolonnen. Denna innovativa förfarande ger förberedande kolumner med utmärkt stabilitet, reproducerbarhet, och effektivitet.
En laddningsdos studie utförs på liten skala för att avgöra hur mycket provmassan kan lastas på kolumnen. Målet är att maximera lasten utan att kompromissa med upplösning. Förbättrad topp upplösning leder till högre belastning och bättre renhet för isolerade föreningar. Högre kolumnen belastning minskar antalet körningar som krävs för att erhålla tillräckligt med material för senare experiment. Den kromatografi från lastning studien visas i Figur 5. Den konservativa 35 mikroliter injektionsvolym visar god upplösning mellan alla föreningar i blandningen och därefter skalas för preparativ köra på den stora kolonnen. En total volym på 600 mikroliter injicerades på 19 x 150 mm förberedande SFC kolumn. Figur 6 jämförs kromatografi med småskaliga ändrade lutningen vid maximal belastning med storskalig kromatografi används för isolering. Selektiviteten är identisk, en kritisk faktor vid användning av analytisk kromatografi som scouting verktyg för isolering och purification.The skillnader i uppehållstid och upplösning mellan de analytiska och förberedande kromatogram kan hänföras till faktorer som systemets volym och injektion läge. I synnerhet är den patenterade modifier strömmen injektion läge * används för alla vatten preparativ SFC-system, vilket minimerar lösningsmedel effekten och därför öka genomströmning och effektivitet.
* US Patent # 6.576.125 
Discussion
- De grundläggande principerna för vätskekromatografi kan tillämpas på superkritisk vätskekromatografi (SFC).
- Superkritisk vätskekromatografi kan köras med ökad flöden gör isoleringar snabbare och öka genomströmningen.
- Prover med begränsad löslighet kan lösas i dimetylsulfoxid och renas med hjälp av SFC. Använda DMSO för prov upplösning gör reningsprocessen lättare genom att minska osäkerheten i samband med prov löslighet.
- Upplösning och lastning av prover löst i DMSO kan förbättras jämfört med samma prover löses i metanol. Bättre urval upplösning leder till produkter med högre renhet. Högre belastning förbättrar effektiviteten i reningsprocessen.
- Kolumn selektivitet påverkar separation av blandningen komponenter. Screening olika kolumner med snabba gradienter leder till ett beslut om vilka förberedande kolumn som ska användas för att isolera de föreningar i provet.
- Möjligheten att skala mellan analytiska och förberedande OBD kolumner leder till identiska separationer på både små och stora skalor, förutsatt att injektionsvolym, lutning och lutning tiden skalas korrekt och kemi och partikelstorlek förblir konstant. Kolumn skalbarhet tar bort osäkerhet i topp identifiering, vilket underlättar högre effektivitet reningsprocessen.
Disclosures
Inga intressekonflikter deklareras.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Method Station SFC System | Waters | More information available at www.waters.com | Analytical SFC system |
| SFC-UV Prep 100 | Waters | More information available at www.waters.com | Preparative SFC System |
| Viridis™ SFC 2-Ethylpyridine, 4.6 x 150 mm, 5 μm Column | Waters | 186004937 | Analytical SFC Chromatography Column |
| Viridis™ SFC 2-Ethylpyridine OBD™, 19 x 150 mm, 5 μm Column | Waters | 186004945 | Preparative SFC Chromatography Column |
| Viridis™ SFC Silica OBD™, 19 x 150 mm, 5 μm Column | Waters | 186004918 | Preparative SFC Chromatography Column |
| Viridis™ SFC 2-Ethylpyridine OBD™, 19 x 100 mm, 5 μm Column | Waters | 186004944 | Preparative SFC Chromatography Column |
References
- Optimum Bed Density (OBD) Columns: Enabling Technology for Laboratory-Scale Isolation and Purification. Waters White Paper 720001939EN 2006 Nov.
