Химия привитых поверхностных соединений - Лисичкин Г.В.
ISBN 5-9221-0342-3
Скачать (прямая ссылка):
i промышленном масштабе высокую плотность при-
ла с увеличением объема про-
шедшего через колонку элю- вивки’ УДалось существенно увеличить химическую еита, содержащего 0,1% три- стабильность сорбентов.
фторуксусной кислоты в воде, Существенное увеличение химической стабиль-70 СС. (1 и 2 — сорбенты, полу- ности сорбентов нового поколения в кислой сре-ченные на основе технологий де демонстрируют данные по изменению фактора
80-х гг., з — Kromasil Се) удерживания бутилбензола во времени для сорбента Kromasil Се в сравнении с ранее выпускавшимися промышленными сорбентами (рис. 8.15).
Химическую стабильность в щелочной среде демонстрируют хроматограммы, представленные ниже (см, рис. 8.16).
В реальном процессе очистки инсулина накапливаются прочно сорбируемые полимерные примеси, которые приводят к увеличению давления и снижению селективности процесса. Эффективным методом удаления полимеров является про-
8.2} Применение поверхностно-модифицированных материалов в хроматографии 457
мывка колонки щелочным раствором. Промывка щелочным раствором (pH = = 13) приводит к восстановлению характеристик разделения и снижению давления
Рис. 8.16. Регенерация колонки при очистке свиного инсулина (нагрузка 12 г препарата на литр сорбента), а — первый ввод (Р = 35 бар); б — после 50 вводов (Р = 65 бар); в — после регенерации колонны 0,1 М NaOH /ЕЮН (4:6), 5 объемов колонки, pH = 13 (Р = 35 бар)
до первоначального уровня. Исследования показывают, что и после пропускания щелочного элюента в количестве 10-30 объемов колонки сорбент сохраняет свои характеристики.
Повышенная химическая стойкость сорбента обеспечивает в технологических процессах:
• более длительную эксплуатацию сорбента, что напрямую связано с экономичностью;
• малые изменения во временах удерживания и селективности;
• меньшее содержание примесей в конечном продукте за счет продуктов деградации сорбента.
Высококачественные промышленные обращенно-фазовые сорбенты обеспечивают незначительное содержание продуктов деструкции сорбента (до 4 мкг/г) даже при пропускании через колонну 100 объемов элюента с крайними критическими значениями pH элюента (2 и 8).
Химическая чистота носителя и однородность силанольных групп существенно влияют на разрешающую способность колонны, денатурацию и необратимую адсорбцию биополимеров и основных соединений. Такие соединения в большом ассортименте представлены как компоненты субстанций лекарственных препаратов. Такие сорбенты, как Kromasil, Luna, Prontosil отличаются высокой химической чистотой. Содержание ионов Na+ и А13+ не превышает 20 мкг/г, а ионов железа — 40. Эта особенность наряду со специальной технологией подготовки матрицы обеспечивает высокую однородность поверхности как по химическому составу, так и по состоянию гидроксильных групп.
Пути дальнейшего совершенствования обращенно-фазовых сорбентов для технологических целей. Одним из недостатков обращенно-фазовых сорбентов с плотно привитым слоем алкильных групп является «коллапс» фазы при отсутствии или низком содержании органического модификатора в элюенте. Если в аналитической ВЭЖХ этот недостаток можно рассматривать как некий интересный феномен и в
458 Применение поверхностно-модифицированных материалов [ Гл. 8
большинстве случаев его можно обойти, то в технологических процессах зачастую невозможно должным образом изменить состав элюента без существенной потери экономических показателей процесса.
В связи с этим фирмы, производящие обращенно-фазовые сорбенты в промышленном масштабе, ведут исследования «гидрофилизированных» сорбентов, содержащих полярную вставку в алкильной цепи:
|—О—Si—(СН2) п—Pol—(СН2) т—СН3,
где Pol — полярная группа, например, амидная.
В аналитической ВЭЖХ сорбенты такого типа уже давно используются, и это позволяет избежать «коллапса» фазы и улучшить характеристики разделения основных соединений.
В технологии такие сорбенты пока не нашли масштабного применения, так как введение полярной группы, как оказалось, ведет к снижению химической стабильности привитого слоя. По-видимому это связано с увеличением возможности проникновения Н+ и ОН- ионов к поверхности носителя.
Увеличить гидролитическую стабильность таких сорбентов пытаются изменением типа якорной группировки, обеспечивающей «двухточечное связывание» модификатора с поверхностью. Наиболее простой путь в этом направлении — возвращение к ранее широко применявшимся, а затем «забытым» дихлорси-ланам:
&—ОН
+ Cl2Si(CH3)R -
Si—R
СН,
На пути оптимизации структур такого типа, по-видимому, будет достигнут требуемый результат.
Иное решение этой задачи может быть связано с использованием структур типа
"=Si—(CH2)n—Pol,
где Pol — полярная группа, закрепленная на конце длинной углеводородной цепи.
Это, например, могут быть модификаторы на основе ундециленовой кислоты, где п = 11, а в качестве полярной группы могут быть введены различные специфические или инертные функциональные группы (CN, CONH2, OR и др.) [315-317].
Изучение такого типа сорбентов показывает, что они не подвержены «коллапсу», и их гидролитическая стабильность близка к аналогичным сорбентам с привитыми алкильными группами.
