Сорбент для хроматографии оптических изомеров аминокислот Советский патент 1985 года по МПК B01J20/10 G01N30/48 

Изобретение относится к химии сорбентов, испольэуемлх для хроматогр ии оптических изомеров аминокислот, конкретно к сорбенту на осн ве кремнезема, содержащего на повер иости химически привитые аминокислотные группы. Известен сорбент на основе кремнезема, содержащего иа поверхности химически привитые акв1нокислотные группы формулы CHg-CHg который используется для разделения рацематов аминокислот Ij. Недостатком данного сорбента является его низкая селективность к некоторым аминокислотам, обусловленная недостаточной прочностью координационного связьгаания металла из-за наличия лишь одной карбоксиль ной группы в аминокислотном остатке Наиболее близким к изобретению по с;груктуре является сорбент на ос нове кремнезема, содержащего на поверхности остатки групп иминодиуксусиой кислоты формулы -((с 2СООН): Сорбент используется для извлечения ионов переходных металлов из водных растворов, а также для извле чения аминокислот zl. Использование известного сорбен та для разделения оптических изоме ров аминокислот не описано. Основу известных сорбентов соста ляет кремнезем (сипикагель или сило хром) со структурньми характеристиками, нeoбxoдимы « для зффективного хроматографического разделений, например силикагель с удельной поверхностью 400 , средним диамет ром пор 8-10 им, размером частиц 5 мкм. Целью изобретения является увели чение селективности хроматографичес кого разделения оптических изомеров аминокислот. Поставленная цель достигается тем, что сорбент для хроматографии оптических изомеров аминокислот на основе кремнезема, содержащего на поверхности химически привитые аминокислотные группы, содержит аминокислотные группы формулы -(СН2)(Н-СООН CHg-COOH при их поверхностной концентрации 0,7-1,0 групп/нм. Предлагаемый сорбент получают путем последовательной обработки кремнезема If -хлорпропилтрихлорсиланом и триметилхлорсиланом в среде органического растворителя при нагревании с последующей обработкой монокалиевой сопью OU-аспарагиновой кислоты при нагревании до 75-90 и рН 8,59,5 в смеси даоксан-вода при объемном соотнощении последних 5-7:1 в присутствии йодистого калия. Пример 1. В сорбент на основе силохрома 10 г силохрома С-120 с удельной поверхностью 120 и средним диаметром пор 30-40 нм, размером частиц 10 мкм, предварительно высушенного под ваку- . умом при 200С в течение 3 ч, засыпают Тонкой струей при перемешивании в раствор 1,7 г (0,008 моль)у -хлорпропилтрихлорсилана в 25 мл.абсолютного толуола. Смесь хорошо перемешивают, помещают в сушильный шкаф и греют при до полного испарения растворителя. Затем промывают водой и ацетоном по 300 мп каждый и сушат в вакууме при в течение 2ч, после чего помещают в 3-горлую колбу, снабженную термометром, обратньи холодильником с хлоркальциевой трубкой и капилляром. В колбу заливают 50 МП абс,олютного М-Ксилола и 2,16 г (0,02 моль) триметилхлорсилана. Смесь кипятят с пропусканием через кагшлляр сухого азота в течение 20 ч. Продукт промывают абсолютным бензолом и ацетоном по 300 мл каждый и высушивают на воздухе. После чего к обработанному таким образом кремнезему прибавляют 175 мп смеси диоксаи-вода (6:1), 2,07 г (0,01 моль) монокапиевой солиL -аспарагиновой кислоты; 3,0 г (0,022 моль) ,- 1,66 г (0,01 моль) KJ (рН л 3 8,5). После перемешивания смесь греют с обратньм холодильником в течение 40 ч. Сорбент про№1вают горячей (70-80) водой, 0,1 н. HjSO, водой до нейтральности, ацетоном и высушивают в вакууме в течение

3

1 ч. Элементный состав полученного соединения составляет 4,3% углерода и 0,0% азота, плотность привитых групп 0,7 групп/нм, емкость по меди 0,14 ммоль/г, В ИК-спектрах полученного сорбента имеются характеристические частоты, подтверждающие строение сорбента: 1765-1750 см 1720-1710 см карбонильная группа; 3550 смj 3700-2500 группа полос, относящихся к гидроксильным группам поверхности силикагеля и карбонильной группы,- 1465 см - метипеновая rpiynna; 2400-2370 1590-1570 см - протонированная вторичная аминогруппа.

Пример 2.В сорбент на ос.нове силикагеля к 10 г силикагеля КСК-2 (размер частиц 5 мкм, удельна поверхность 400 , диаметр пор 8-10 им), содержащего привитые хлорпропильные группы, прибавляют 600 МП смеси диоксан-вода (6:1) 6,9 (0,033 моль) монокапиевой соли ot-аспарагиновой кислоты, 10 г (0,072 моль) KrtCO i 5,67 г (0,033 моль) KJ (рН з« 9,5). После перемешивания смесь греют с обрати: холодильником в течение 65 ч. Сорбент промьшают горячей (70-80 ) водой,0,1 и. H2SO, водой до нейтральности, ацетоном и вьюупшвают при 120 С под вакуумом в течение 1 ч. Элементньй состав полученного соединения составляет углерода и 0,93% азота, плотность привитых групп 1,0 групп/нм и емкость по меди 0,667 ммоль/г. В ИК-спектрах полученного сорбента зарегистрированы характеристические частоты аналогично примеру 1.

Пример 3. Использование сорбента дня разделения оптических изомеров аминокислот.

Силикагель КСК-2 с привитой о -аспарагиновой кислотой (1,0 групп/нм) полученный по примеру 2, заливают концентрированным раствором сернокислой меди в буферном растворе : при рН 8 и вьщер29654

живают при периодическом встряхивании в течение 1 ч. Сорбент.отфильтровьшают, промывают 0,2 н. , а затем - водой до нейтральности. 5Разделение проводят в колонке

длиной 250 мм и внутренним диаметром 4,6 мм. Расход элюента - раствора ацетата натрия (О,5 М) и ацетата меди () (рН 5 7) равен 1 мл/мин. 10 Детектор-УФ - 254 км.

В таблице приведены значения селективности разделения для ряда аминокислот, рассчитанные по формуле

il.Vt,

j-t j. где t, ит - исправленные времена

удерживания L и D-формы аминокислоты соответственно;

i иt,, - времена удерживания, которые отсчитываются с момента введения пробы до выхода ма симума соответствующего пика ;

t - время удерживания неА

сорбирующегося компота - воды.

Для сравнения использованы известше сорбент по назначению (кремнезем с щ иви1ым L-оксипролином на сйликагеле КСК-2 с размером частиц 5 мкм) и сорбент по структуре (крайне зем с привитой иминодиуксУсной кислотой на силохррме С-120 с размером частиц 10 мкм)7

Результаты представленные в таб-. , лице, свидетельствуют о большой селективности предлагаемого сорбента. Таким образом пpeдлaгae fi IЙ сорбент дляхроматографии оптических изомеров a вIнbкиcлoт обладает лучшими xpqмaтoгpaфичecки в{ характеристиками по сравнению с известными по структуре и назначению.

Аминокисл ота

на основе силохрома

0,Ь-вапия .В,Ь-язолейинн

0 Ь-аспарагияовая кислота

В,Ъ-треония

Селективность разделения, об

Известный по

Известный по структуре назначению

2 2

1 1,1

СОРБЕНТ ДЛЯ ХРШАТОРРАФИИ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОМЕРОВ АНИНОКИСЛОГГ на основе кремнезема, ссщержацего на поверхности химически привитые аминокислотные группы, отличающийся тем, что, с целые увеличения селективности хроматографического разделения, он содержит аминокислотные группы формулы -{CHjlj-lfH-CH-COOH СНг-СООН при их поверхностной конце1ггра1р«и 0,7-1,0 групп/ни.