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雜質(zhì)分離方法開(kāi)發(fā)過(guò)程

2023-01-17

首先來(lái)看看需要分離的三個(gè)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式:

微信截圖_20230117141231.png

01 分析目的要求

開(kāi)發(fā)一種合適的分析方法,使上述3種化合物在濃度1.0mg/mL的情況下分離度大于1.50。

開(kāi)始方法開(kāi)發(fā)之前,di一件該做的事是什么呢?

當(dāng)然是去了解這幾個(gè)物質(zhì)的性質(zhì),盡可能的得到有關(guān)這些物質(zhì)的信息,這樣可以為后面工作節(jié)省更多的時(shí)間。而對(duì)這三個(gè)物質(zhì)得到的信息大致如下:三種物質(zhì)極性比較強(qiáng),水溶性比較好,在常規(guī)C18色譜柱保留太弱,基本上與溶劑峰重疊。結(jié)構(gòu)式上主要是官能團(tuán)的差異,分別為-NH2,-Br,-COOH,差異性很大。

綜合考慮,有兩種方案:一是加離子對(duì)試劑,用反相C18色譜柱增強(qiáng)保留,進(jìn)行分離;二是使用離子交換色譜柱進(jìn)行分離。首先由于個(gè)人的習(xí)慣,離子交換色譜被我直接排除(離子色譜平衡比較慢,而且離子交換色譜柱非常容易出現(xiàn)重現(xiàn)性問(wèn)題)。所以本實(shí)驗(yàn)采用C18添加離子對(duì)試劑的方法。

考慮的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要使用離子對(duì)試劑,且流動(dòng)相pH需要大范圍調(diào)整(可能用到堿性流動(dòng)相),所以色譜柱選擇月旭XtimateC18(4.6×250mm,5μm)色譜柱,流速:1.0mL/min,柱溫30℃,檢測(cè)波長(zhǎng)220nm。

02 流動(dòng)相優(yōu)化及測(cè)試結(jié)果圖譜

2.1 初步嘗試流動(dòng)相:0.05mol/L庚烷磺酸鈉+0.05mol/L磷酸二氫鉀,PH=4.60。

結(jié)果:化合物3保留時(shí)間2.6min,化合物1不出峰。估計(jì)是化合物1保留太強(qiáng)未洗脫下來(lái)。接下來(lái),調(diào)整pH并增加有機(jī)相的比例,來(lái)加大洗脫能力。

2.2 流動(dòng)相:緩沖液(1.00g辛烷磺酸鈉,10mM磷酸二氫鉀至500mL水中,用磷酸調(diào)pH=2.30):甲醇=60:40。

混合對(duì)照?qǐng)D譜如下:

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實(shí)驗(yàn)中將庚烷磺酸鈉改為辛烷磺酸鈉,增加有機(jī)相(甲醇)比例,結(jié)果三個(gè)物質(zhì)分離良好,但是化合物1(19.9分鐘)峰型太差,下一步優(yōu)化化合物1的峰型。

2.3 流動(dòng)相:緩沖液(1.00g辛烷磺酸鈉,10mM磷酸二氫鉀至500mL水中,用磷酸調(diào)pH=2.30):乙腈=80:20。

化合物1圖譜:

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基于上一次實(shí)驗(yàn),將有機(jī)相甲醇變?yōu)橐译?,通過(guò)改變選擇性看是否峰型會(huì)有改善。結(jié)果發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有任何改善,而且發(fā)現(xiàn)這個(gè)方法中有機(jī)相只提供洗脫能力,不提供選擇性改變作用。

2.4 流動(dòng)相:緩沖液(緩沖液:1.00g十二烷基磺酸鈉,50mM氯化銨至500mL水,用磷酸調(diào)pH=1.80):甲醇=60:40。

混合對(duì)照?qǐng)D譜:

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當(dāng)時(shí)換成這個(gè)流動(dòng)相的主要思路是,加十二烷基磺酸鈉使保留更強(qiáng),加氯化銨提高離子濃度,調(diào)pH至1.80強(qiáng)酸性使化合物1中-NH2官能團(tuán)作用更弱,達(dá)到優(yōu)化峰型的目的,但是效果很差?;仡^總結(jié)發(fā)現(xiàn)我們所有的目光都聚焦在三種物質(zhì)的不同官能團(tuán)上,導(dǎo)致越走越偏離分離的軌跡,這里,三個(gè)物質(zhì)共同含有的官能團(tuán)可能也是影響分離的主要因素,換了個(gè)角度后,豁然開(kāi)朗了。推翻了之前的方案,將離子對(duì)試劑換為四丁基氫氧化銨,從頭開(kāi)始。

2.5 流動(dòng)相:緩沖液(4mL 10%四丁基氫氧化銨水溶液,1.36g磷酸二氫鉀至500mL水中,用三乙胺調(diào)pH=9.30):乙腈=80:20。

混合對(duì)照?qǐng)D譜:

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流動(dòng)相中添加三乙胺和并將pH調(diào)成9.3目的是抑制化合物1的拖尾,但是結(jié)果發(fā)現(xiàn)三種物質(zhì)沒(méi)有分開(kāi)。繼續(xù)優(yōu)化條件將pH值降低。

2.6 流動(dòng)相:緩沖液(4mL 10%四丁基氫氧化銨水溶液,1.36g磷酸二氫鉀至500mL水中,用三乙胺調(diào)pH=7.00):乙腈=80:20。

混合對(duì)照?qǐng)D譜:

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看到這結(jié)果是不是項(xiàng)目就OK了。但是既然是方法開(kāi)發(fā),方法重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)是必不可少的,需要用一根新色譜柱重現(xiàn)該色譜條件。

結(jié)果問(wèn)題就來(lái)了.....

化合物1圖譜:

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化合物1峰型一直分叉,更終發(fā)現(xiàn)應(yīng)該是色譜柱使用多種離子對(duì)試劑,造成色譜柱改性,新色譜柱不能重現(xiàn)結(jié)果。好吧,再開(kāi)始。

然后又是繼續(xù)摸索。不得不說(shuō)有時(shí)候運(yùn)氣也是成功的一部分,在一次流動(dòng)相配置過(guò)程中,看到四丁基氫氧化銨試劑旁邊還有一瓶四丁基溴化銨,突然我就冒出想法,用四丁基溴化銨試試,不知道結(jié)果會(huì)怎么樣,說(shuō)做就做。

2.7 流動(dòng)相:緩沖液(1.00g四丁基溴化銨,1.36g磷酸二氫鉀,1.0mL三乙胺至500mL高純水。用磷酸調(diào)節(jié)pH=7.10):乙腈=80:20。

混合對(duì)照?qǐng)D譜:

微信截圖_20230117141330.png

03 結(jié)果

結(jié)果:分離度,峰型都滿(mǎn)足要求,完美。當(dāng)然還是需要重現(xiàn)方法的。

三根新色譜柱重現(xiàn)結(jié)果:

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更終色譜條件:

色譜柱:月旭XtimateC18(4.6*250mm,5μm)。

流動(dòng)相:緩沖液(1.00g四丁基溴化銨,1.36g磷酸二氫鉀,1.0mL三乙胺至500mL高純水。用磷酸調(diào)節(jié)pH=7.10):乙腈=80:20

檢測(cè)波長(zhǎng):220nm;

柱溫:30℃;

流速:1mL/min;

進(jìn)樣體積:10μL。

搞定交差!

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04 實(shí)驗(yàn)小結(jié)

在液相應(yīng)用方法開(kāi)發(fā)過(guò)程中,首先需結(jié)合需要分離的目的,確定思路,一個(gè)方法更初的思路,是決定這個(gè)方法開(kāi)發(fā)的效果,效率的更根本因素;其次是細(xì)節(jié),任何細(xì)節(jié)都有可能導(dǎo)致你實(shí)驗(yàn)的成功與否;更后是運(yùn)氣,牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力還有運(yùn)氣成分呢,說(shuō)不定你是下一個(gè)。

同時(shí),在一個(gè)方法確定好之后,一定需要使用一根新的色譜柱來(lái)驗(yàn)證,因?yàn)樵诜椒ㄩ_(kāi)發(fā)過(guò)程中,我們會(huì)使用到各種流動(dòng)相條件,會(huì)對(duì)色譜柱一個(gè)改性,特別是使用離子對(duì)試劑的方法,否則后續(xù)的重現(xiàn)性問(wèn)題會(huì)是一個(gè)非常頭痛的事情。

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