Componentes de la cromatografía preparativa
Como se muestra en la imagen de la derecha, la cromatografía preparativa tradicional generalmente consta de una bomba de flujo constante que puede transportar líquido continuamente, un detector UV y una columna cromatográfica. El componente más importante es la columna cromatográfica, que. tiene varios precios y estilos, son componentes clave que influyen en los resultados finales de la preparación. Hay muchos tipos de columnas de cromatografía, no solo los materiales son diferentes, sino que también hay mucho conocimiento sobre los rellenos. Aquí hay una breve introducción a algunas de las columnas de cromatografía:
Columnas de vidrio de varias. Las especificaciones son muy fáciles de obtener en el laboratorio y el precio es bajo, pero la debilidad fatal de la columna de vidrio es que puede soportar muy poca presión y es muy fácil de romper. Cuando la fase móvil fluye lentamente porque la presión es demasiado baja, usar un nivel de líquido alto o agregar aire (o nitrógeno) a alta presión es una solución simple. Agregar una aspiradora debajo también puede resolver el problema hasta cierto punto.
Las columnas de acero inoxidable tienen buena resistencia a la corrosión y a la presión, pero el precio es relativamente alto. Por ejemplo, si las tareas de separación son pequeñas y los fondos lo permiten, la primera opción son las pequeñas columnas de preparación disponibles en el mercado con un diámetro de 1 cm.
Las columnas de cromatografía de plexiglás también son resistentes a la presión y a la corrosión. En comparación con las columnas de cromatografía de acero inoxidable, son translúcidas, lo que permite ver el estado operativo del líquido y las características de las sustancias coloreadas son más. prominente.
Se puede utilizar gel de sílice, fase estacionaria unida (como C18), resina de intercambio iónico, poliamida, alúmina, gel, etc. como relleno de columna. Hay algunos informes en la literatura de que el relleno se puede tratar ligeramente para mejorar el efecto de separación, por ejemplo, tratando el gel de sílice con nitrato de plata (o tampón).
1¿Qué es exactamente la cromatografía preparativa?
(1) La cromatografía analítica tiene como finalidad analizar el contenido de una (o varias) sustancias puras en una mezcla. El objetivo de la cromatografía preparativa es obtener una sustancia pura a partir de una mezcla.
Para acelerar el tiempo de separación y mejorar la eficiencia de la separación, el volumen de inyección de la cromatografía preparativa es grande, lo que conduce a un aumento correspondiente en la carga de separación de la columna de cromatografía preparativa. Esto requiere un aumento. el empaquetamiento de la columna cromatográfica y el aumento del diámetro y la longitud de la columna de cromatografía preparativa, utilizando relativamente más fase móvil.
Sin embargo, cuando aumenta la carga de muestra en la columna cromatográfica, la eficiencia de la columna cromatográfica a menudo disminuye drásticamente y no se pueden obtener productos puros. Al preparar la cromatografía se debe resolver la contradicción entre capacidad y eficiencia de la columna, y también se debe considerar la reproducibilidad. Economía. Al preparar la cromatografía, se debe esforzarse por utilizar menos carga y menos disolvente para obtener la mayor cantidad de producto posible.
(2) Pretratamiento de la muestra:
Dado que la columna de cromatografía de preparación tiene que procesar una gran cantidad de muestras, es más susceptible a la contaminación que la columna de cromatografía analítica, por lo que el pretratamiento necesario se vuelve muy necesario. Siempre que sea posible, se deben utilizar métodos de separación simples, como extracción, filtración, cristalización y extracción en fase sólida, para eliminar las impurezas, siempre que sean útiles y no demasiado problemáticos.
(3) Selección de fase estacionaria
Se puede utilizar gel de sílice, fase estacionaria unida (como C18), resina de intercambio iónico, poliamida, alúmina, gel, etc. como cromatográfico. columnas de relleno. Hay muchos informes en la literatura de que el empaque se puede tratar ligeramente para mejorar el efecto de separación, como tratar el gel de sílice con nitrato de plata (o tampón).
(4) Selección del método de carga de la muestra Dependiendo del tamaño de partícula de la fase estacionaria y del tamaño de la columna cromatográfica, se utilizan diferentes métodos de carga de la muestra. Cuanto mejor sea la carga de la muestra, mejor será el efecto de separación. . El efecto de llenado de la columna tiene una gran relación con el tamaño de partícula del relleno. La reducción del tamaño de partícula provocará dificultades en el llenado de la columna. Generalmente, las fases estacionarias con diámetros de partículas inferiores a 20-30 um se empaquetan mediante el método húmedo. La técnica denominada "knock packing" se utiliza para fases estacionarias con diámetros de partículas superiores a 25 µm. El propósito de la tecnología de empaquetamiento húmedo es exprimir una suspensión de fase estacionaria relativamente suelta en una columna cromatográfica a alta velocidad, reduciendo así la formación de huecos. Sin embargo, las técnicas de carga de lodo a alta presión se vuelven complicadas cuando el diámetro de la columna es superior a 20 mm y la presión aplicada es de 30 a 40 bar. Para empaquetar pequeñas partículas de fase estacionaria en columnas preparativas más grandes, se pueden utilizar técnicas de compresión de longitud de columna. En este método, primero se carga en la columna una suspensión de fase estacionaria (a veces empaquetada en seco) bajo presión y luego se comprime físicamente. Hay dos métodos de compresión: compresión radial y compresión axial. El llenado de la columna de cromatografía húmeda requiere cierto equipo. Una vez llena la columna de cromatografía, se debe medir la eficiencia de la columna de cromatografía. Las columnas con baja eficiencia deben rellenarse.
(5) Selección de la fase móvil
Además de las mismas consideraciones que la cromatografía analítica, al seleccionar la fase móvil, se deben considerar operaciones de separación secundaria como la evaporación rotatoria después de la separación cromatográfica. . En general, no es aconsejable utilizar disolventes altamente tóxicos y se debe utilizar la menor variedad de disolventes posible.
Si el producto contiene una gran cantidad de disolvente, también se debe considerar la pureza del disolvente.
(6) Método para agregar muestras
Las muestras se pueden agregar usando uno de los siguientes métodos. -Inyectar con jeringa -Inyectar con válvula rotativa -Inyectar a través de válvula de seis vías -Inyectar a través de bomba principal -Inyectar a través de bomba auxiliar -Carga sólida
(7) Seleccionar bomba
Hay Muchos fabricantes de bombas para cromatografía preparativa. Seleccione una bomba en función de la presencia o ausencia de pulsaciones, la presión máxima que puede soportar, la precisión del control y el servicio posventa.
(8) Selección del detector
El caudal máximo permitido de la celda de análisis general es de solo 5 ml/min o 10 ml/min, mientras que el caudal máximo permitido de la celda dedicada La celda de preparación puede alcanzar los 150 ml/min. A veces, también es un buen método utilizar un tubo de separación de derivación para introducir una pequeña cantidad de líquido en la celda de análisis para la detección, pero el error de concentración será relativamente grande.
(9) Estimación del tiempo de retención de los componentes
Bajo las mismas condiciones cromatográficas que el tiempo de retención de la columna analítica (la fase estacionaria y la fase móvil son las mismas), los componentes individuales debe ser un caudal lineal (no un caudal volumétrico), el área de tiempo de retención aproximada del componente se puede conocer mediante cálculo.
El análisis de la forma del pico del espectro también tiene un gran valor de referencia para determinar el tiempo de retención.
(10) Recolección de productos
La recolección manual de fracciones requiere mucho tiempo y es laboriosa, y los recolectores automáticos de fracciones son muy convenientes. Los recolectores de fracciones se utilizan en muchos laboratorios y fábricas.
(11) Técnicas de sobrecarga, corte de bordes, corte de corazón, amplificación y utilidad no lineal
En cromatografía preparativa, al no ser necesario conseguir el mismo grado de separación que en cromatografía analítica, Puede aumentar considerablemente la concentración y el volumen de la inyección dentro de un cierto rango. También existen técnicas que no se pueden utilizar al realizar separaciones, ni tampoco al realizar cromatografía analítica. Debido a limitaciones de espacio, no se presentarán aquí uno por uno.
(12) Tecnología de conversión de columnas cromatográficas
A través de juntas o válvulas, se puede simplemente extender la columna cromatográfica, o refinar uno (o varios) componentes fácilmente.
(13) Tecnología de cromatografía preparativa relativamente nueva
El lecho móvil simulado puede inyectar muestras continuamente y puede ejercer un efecto de corte de borde. La tecnología de cambio de columna puede utilizar mejor los solventes y los empaques, y se ha utilizado. en la producción industrial. Su teoría y tecnología también son cada vez más perfectas.
La cromatografía cabeza a cabeza, la cromatografía de fluidos supercríticos, la cromatografía a contracorriente, la cromatografía en anillo, la cromatografía preparativa en fase gaseosa, etc. también se han utilizado en la investigación científica y la producción industrial.