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Flash 案例分享：通过Biotage Isolera 系统分离大极性碱性化合物

Biotage

2018.5.28

在实验室进行柱层析的时候，由于样品的性质的不同，对于所使用的方法就会有所不同，涉及到各种填料以及所对应的各类流动相。对于一些大极性样品而言，我们需要添加一些修饰剂来防止样品拖尾，此次我们将为您分享一个使用Biotage Isolera系统对大极性碱性化合物进行分离纯化的案例。

Flash纯化已成为小分子分离最有效最快速的技术，越来越多的科学家们正依赖Flash加快研发速度，提高速度，降低成本。在实际使用中，对于碱性化合物的纯化而言，由于硅胶填料本身的酸性性质，其保留会变得非常强烈，目标信号峰会出现拖尾现象。最终影响所收集的馏分纯度，同时馏分的溶剂后处理时间也会大大增加。

解决这一问题的办法之一就是在流动相中加入相应的碱性修饰剂，如三乙胺；有时候一些拖尾问题也可以加入第三方溶剂解决，如二氯甲烷（DCM）或者丙酮（Acetone）。Biotage Isolera 全系列拥有第三方溶剂添加系统，可支持最多三种溶剂进行梯度洗脱，这一功能可以很大程度上解决样品溶解性不好的问题，同时部分大极性样品拖尾问题也可以得到缓解。

此次案例中，所使用的样品为尼古丁和咖啡因的混合物，结构如下图：

图1：尼古丁和咖啡因结构图，对应的pKa值分别为：8.5和10.4（40℃）

此次分离，我们进行了三种不同条件的尝试：

· Case1：不带修饰剂的正相硅胶分离

· Case2：添加三乙胺进行的正相硅胶分离

· Case3：使用SNAP KP-NH氨基柱直接分离

实验谱图：

Case 1：不带修饰剂的正相硅胶分离

不加三乙胺的条件下，由于巨大的吸附作用，样品没能够洗脱出来；所使用流动相为正庚烷和乙酸乙酯。

Case 2：通过Isolera系统添加三乙胺进行的正相硅胶分离

所添加三乙胺的比例为1%，样品成功洗脱出来，不过由于样品极性非常大，整个洗脱过程持续了30 CV（柱体积）。

Case 3：使用SNAP KP-NH氨基柱直接分离

从谱图可以发现，使用了SNAP KP-NH系列氨基柱之后，样品的保留时间大大缩短，新方法只需要13CV即可完成实验，节约了一半以上的溶剂消耗和纯化时间。

结论：

实验发现，在Flash柱层析进行一些大极性化合物纯化时，修饰剂的加入非常必要，同时氨基柱的加入使得此次样品的纯化更加高效快捷，大大节约了溶剂消耗和时间成本；在使用SNAP KP-NH系列色谱柱的时候，不需要再额外添加三乙胺等修饰剂，非常方便。

实验部分：

样品	2.0g尼古丁和2.0g咖啡因溶于16mL二氯甲烷溶液当中，得到浓度为0.25g/mL的溶液
上样量	2 mL (~500 mg)
色谱柱	Biotage® SNAP KP-SIL, 25 g
色谱柱	Biotage® SNAP KP-NH, 28 g
系统以及相关设定	Isolera™ One
	SW 2.1, built: 8789, OS: Biotage 852M
	254 nm: 收集
	280 nm: 检测
	信号响应触发值: 100 mAU
	溶剂 A：正庚烷（Puriss）
	溶剂 B: 乙酸乙酯（Puriss）
	Additive: 10 % Triethylamine in n-Heptane
平衡	3 CV，95% 正庚烷- 5% 乙酸乙酯， 50 mL/min
梯度	1.5 CV 5% 乙酸乙酯 10 CV 5–100% 乙酸乙酯 2 CV 100% 乙酸乙酯 25 mL/min

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周锦帆