隨著對中間體和zui終化合物的反相快速色譜的需求增加,合成化學家提出了一個有趣的問題。從歷史上看,正相快速色譜一直是合成中間體的“首 選”純化工具。然而,今天,中間體和zui終產(chǎn)品越來越兩極分化。這些極性反應混合物在使用正相(二氧化硅)進行分離和回收時都面臨純化挑戰(zhàn),因此需要使用反相快速色譜法。
對于不熟悉該技術的人來說,反相色譜使用填充有疏水固定相的色譜柱。反相使用的溶劑通常與水混溶,常用的是甲醇和乙腈。其他不太受歡迎的反相溶劑包括四氫呋喃和丙酮。
雖然正相允許使用具有不同選擇性選項的多種溶劑,但反相是有限的。話雖如此,當改變有機溶劑時,有時會在反相中看到選擇性差異,這可以改善某些化合物的分離——這是本文的主要關注點。
決定使用甲醇或乙腈的其他變量包括……
- 成本
- 粘度
- 紫外線吸收
成本
如果您曾經(jīng)購買過溶劑,您可能已經(jīng)注意到,甲醇比乙腈便宜得多,便宜 4 倍,這當然是證明其用于日常反相快速色譜的一個令人信服的理由。
雖然節(jié)省溶劑費用是有道理的,但還應考慮上述其他參數(shù)。
粘度
水是極性的并且相當粘稠,至少與大多數(shù)溶劑相比是這樣。當與其他溶劑混合時,粘度會隨著有機物的增加(高達約 50%)而增加,這反過來又會提高背壓,圖 1。
隨著有機溶劑百分比增加超過50%,粘度和壓力會降低。這很重要,因為在快速純化過程中增加壓力會限制流速、增加純化時間,有時還會導致系統(tǒng)超壓。如果這是一個問題,乙腈會是更好的選擇。
圖 1. 壓力與水中有機溶劑的百分比。當每種溶劑的有機百分比接近50%時,壓力達到zui大值。
紫外線吸收
大多數(shù)溶劑在一定程度上吸收紫外線。然而,水和乙腈在198nm以上是完全紫外線透明的,這是大多數(shù)商業(yè)光系統(tǒng)紫外線檢測器的下限。甲醇、四氫呋喃和丙酮都會吸收且阻礙化合物檢測的紫外光。
選擇性
在評估不同的溶劑混合物時,并非所有化合物都會顯示出改變的洗脫模式。但是,如果您發(fā)現(xiàn)有一對化合物在一種溶劑中的分離效果不佳,何不快速評估另一種溶劑呢?
為了幫助說明評估不同溶劑所帶來的好處,我舉了一個特別有趣的例子。被純化的粗物質是一種天然產(chǎn)物提取物,我嘗試首先使用反相和60-100%甲醇-水梯度進行純化,圖 2。
該梯度提供了四種zui豐富的化合物的一些分離,但無法完全分離,使用 Biotage Isolera Dalton 2000 快速系統(tǒng)和12克Biotage Sf?r C18色譜柱將一種 +m/z 為 302.8 的化合物與另一種 +m/z 為 272.8 的化合物進行分析。
圖 2. 使用水-甲醇梯度的反相純化。在線質量檢測器證實了 +m/z 272.8 和 +m/z 302.8(粉紅色峰)的化合物未完全分離。
為了改進色譜,我將甲醇換成乙腈,并運行 40-100% 的乙腈-水梯度。令我高興的是,乙腈提供了不同的選擇性,在 +m/z 272.8 的化合物之前洗脫了 +m/z 302.8 的化合物,并產(chǎn)生了更好的整體分離,圖 3。
圖 3. 使用水-乙腈梯度對天然產(chǎn)物提取物進行反相純化改變了洗脫順序并改進了純化。現(xiàn)在,具有 +m/z 302.8(藍色峰)的化合物比具有 +m/z 272.8(黃色峰)的化合物更早流出。
該數(shù)據(jù)是否表明乙腈應該是反相中的首 選溶劑?不,盡管它確實支持在創(chuàng)建反相快速純化方法時應評估甲醇和乙腈的建議。