本文,我们将讨论对洗脱机溶剂比例该如何优化,以得到最理想的Rf值条件。同时在这样的条件下,BiotageFlash快速制备色谱系统可以使得纯化分离效率最大化,更大上样量,更小溶剂消耗量,提高分离效果。 我们知道,对于化合物的分离而言,流动相溶剂的选择至关重要,它会直接影响到化合物的分离效果。那么在在流动相已经做好选择之后,纯化的关键就到了流动相比例摸索和确定。这一步的优化不仅可以提高上样量,同时可以减少溶剂消耗量,节约时间和能源,进一步提高Flash纯化效率,很多用户反映说Flash并没有非常节省溶剂的原因主要出自这里。 每一次的纯化分离当中,目标化合物都是从其他杂质中分离纯化而来,但是并不是每一次的纯化都是最优条件,为了能够有快速的分离以及节约溶剂,找到最佳的优化条件是非常必要的。 当每次我们对纯化条件进行优化的时候,TLC薄层色谱是最行之有效的方法,首先在选定的溶剂体系中,需要对溶剂比例进行调整,做到目标产物的Rf值保持在0.1-0.4之间(薄层色谱中,溶剂从原点渗透到距离a的时候,如果位于原点的物质从原点向前移动到b,那么b/a的值(0.0—1.0)就是这种物质的Rf值),Rf值的大小反应了目标化合物在对应条件下的保留难以程度,数值越大越不易保留;在Flash纯化中,我们常常使用柱体积(CV,之前的文章中,有提过柱体积的概念)的多少来表示保留的难易程度,那么我们知道的是,对于Rf=0.2的化合物的条件下,要将它从flash色谱柱中相同条件下洗脱下来,需要的柱体积应该是1/Rf=5的柱体积;根据他们的定义,CV值=1/Rf,根据这个公式,我们就可以算出相邻两个化合物之间的柱体积之差 ΔCV= 1/Rf2 – 1/Rf1 ΔCV= CV2 – CV1
举例:如上图,五种组分的化合物在不同溶剂条件下(10%,20%, 30%, and 40% ethyl acetate in hexane)进行薄层板展开实验,乙酸乙酯的含量越大,保留越弱,Rf值越大,ΔCV越小,越不易分离。从图中看,五种化合物在TLC板中都已经分离开,但是并不是每一种条件都可以应用到Flash柱层析当中,一般情况下,我们需要选定将Rf值应处于0.1-0.4之间,以化合物3为目标化合物而言,只有10%EA和20%EA的条件符合规则。
即使已经掌握的合适的Rf和CV条件的情况下,分离方法也不一定就是完全合适,还需要看ΔCV值,这反应了相邻化合物之间的分离度,只有在最后确定了ΔCV值是出于有效范围之内,才能化合物可以得到非常有效的分离,另外,ΔCV值越大,此方法条件的载样量就会越大,所以ΔCV的选取至关重要,他不仅保证了化合物的分离,同时还进一步了加大了载样量,节省溶剂和时间成本。 上表中,化合物3为目标化合物,在10%EA和20%EA的两种条件下,其Rf值分别为0.15和0.32,相应的CV值分别为:6.5;3.13,为了确定更好的分离效果,我们需要计算化合物3与化合物2、4之间的ΔCV值,可以发现在10%EA的条件下,ΔCV(VS compound2)=3.9;ΔCV(VS compound4)=10.83;而在20%EA的条件下,ΔCV(VS compound2)=1.04;ΔCV(VS compound4)=1.42;数值小太多,会非常限制样品的分离纯化量。 Biotage制定了不同ΔCV,对应使用的色谱柱以及纯化量,见下表: 可以发现,如果我们使用的是BiotageSNAP 10g常规色谱柱,20%的条件下,样品的最大的纯化量不能超过100mg,而如果ΔCV值在4以上(10%EA条件下),纯化量可以达到500-1000mg。用户可以根据表格信息,自行选择色谱柱和溶剂纯化条件。 我们分别用这两种条件进行了对比实验: 100mg样品,BiotageSNAP 10g 色谱柱,用10%EA的条件纯化以上五种化合物 100mg样品,BiotageSNAP 10g 色谱柱,用20%EA的条件纯化以上五种化合物 从以上色谱图可以发现,20%EA条件下分离效果并不理想,只因为ΔCV值的选择并不好,而对10%EA条件下的分离就会有明显优势,化合物3在化合物2、4之间完美分来,同时另外几种化合物之间的分离也得到了完美呈现,相信在此条件下,上样量仍旧可以有一定的提升。 因此,从实验结果来看,仅仅在TLC上面显示化合物已分开的条件并不充分,我们还需要将Rf值以及ΔCV值确定下来,才能保证完美的分离。 |
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