Адсорбент для разделения энантиомеров методом лигандообменной хроматографии и способ его получения Советский патент 1986 года по МПК B01D15/08 C08F212/08 

Изобретение относится к области лцгандообменной жидкостной хроматографии, а именно к созданию адсорбен та для разделения энантиомеров методом лигандообменной хроматографии. Цель изобретения - повышение эффективности и -селективности разделения. Адсорбент представляет собой сили кагель, содержащий на поверхности по лимер общей формулы мол.м. 20000-300000, где соотношение m:n от 1:10 до 1:150, Y(CHp , ,1,3; CjH CHjNHCCH.) ; R,CH, С„Нj, X - L-пролин или L-оксипролин, в количестве 0,20-0,28 г полимера на 1 г исходного силикагеля при внутренней поверхности адсорбента 140350 и количестве аминокислотных Групп от 4 до 11 ммоль на 1 м поверхности адсорбента. Используемый для обработки силика геля полимер получают сополимеризаци ей стирола и кремнийорганического мо номера ()YSi(R, ),R2, где Rg-Cl OC.HS GHjO(CH,)20 - Y, R - имеют указанное значение, Сополимеризацию проводят в присутствии перекиси дику мила при 120°С. Пример 1.5г немодифицирован ного силикагеля (диаметр пор 100 А, удельная поверхность 250 ) нагре с вают в растворе 5 г сополимера хлорметилстирола с винилдиметилэтоксисилана (, , м.в. 2000) в 200 МП диглима при 130С 10 ч. Силикагель отфильтровывают, промы вают горячим диглимом, затем метанолом, ацетоном и высушивают в вакууме при 50°С. 5 г полученного продукта заливают 200 мя смеси диоксан: метанол (6:1), добавляют 5 г метилового эфира L-пролина, 0,2 г NaJ и кипятят в течение 24 ч. Полученный сорбент отфильтровывают, промывают диоксаном метанолом, водой и для гидролиза эфир Hfccc групп заливают насыщенным раство ром ацетата меди в О,1 М растворе ацетата аммония при рН 6. Сорбент пе ремешивают в этом растворе при JB течение 24 ч, затем отфильтровывают, промывают водой. О,1 М уксусной кислотой, ацетоном и высушивают в вакууме при 50°С. Элементньй анализ показывает содержание в конечном продукте углерода С 15,5%, N 2,2%,,, Удельная поверхность адсорбента 270 . Примеры получения других адсорбентов приведены в табл. 1. . Селективность разделения представлена в табл. 2. Пример 5. Получают адсорбент аналогично примеру 1, но соотношение , при этом содержание N в конечном продукте снижается ниже 1%, что указывает на недостаточную модификацию поверхности силикагеля оптически активными фрагментами. Пример 6. Соотношение m:n более 1:150 возможно для полимеров с мол.м. более 300000, а такие сополимеры являются труднодоступными. Пример 7. Получают адсорбент аналогично примеру 4, но температуру реакции 135 С; при этом получают продукт коричневого цвета, что указывает на осмоление. Примере. Получают адсорбент аналогично примеру 2, но температура реакции 95°С, при этом содержание С в продукте снижается до 8%. Селективность представляет собой отношение времен выхода разделяемых соединений: означает, что эти соединения вькодят с равным временем. Эффективность разделения определяется числом теоретических тарелок, достигаемых на данной колонне для разделяемых соединений. Испытания эффективности адсорбента проводились на колонне размером 25 см 4 мм. Проверка эффективности предоставленной колонны по некомплексующемуся соединению - ацетону показала, что она имеет э4)фективность 5500 теоретических тарелок. Указанная колонна использована для проведения энантиомерного анализа аминокислот, образуннци ся в процессе гидролиза белков и пен- тидов. Для сравнения указанные анализы проводились одновременно на колонне для энантиомерного анализа производимой фирмой Sewa размером 25 .0,46 см и наполненную сорбентом с Lоксипролиновыми хиральными фрагментами по известному способу (адсорбент по Гюбитцу). Проверка эффективности этой колонны по некомплексующемуся веществу - ацетону показала, что она имеет величину 6000 теоретических тарелок. Проведенные испытания позволили установить следующее. Из 20 незаменимых аминокислот, контроль которых особенно важен при энантиомерном анализе, на известном адсорбенте не могут быть проанализированы аланин, лейцин, глутамин, глутаминовая кислота, цистин, а для аминокислот„- аспарагиновая кислота, аргинин, лизин и метионин возможен лишь качественный анализ, вследствие неполного разделения пиков. На предлагаемом адсорбенте качественный ана лиз возможен для всех 20 незаменимых аминокислот, но количественный анаЛИЗ вследствие неполного разделения пиков невозможен для лизина, цистина и аргинина. Эффективность разделения аминокис лот и на том и на другом адсорбентах «иже эффективности колонн, определенных по некомплексующемуся веществу, и она значительно возрастает цри про ведении анализов при повьщтенных температурах. При 80°С эффективность для известной колонны 1300 теоретических тарелок для веществ с фактором емкости с. --10 и 3000 теоретических тарелок для веществ 10 и 3000 теоретических тарелок для веществ с фактором емкости . С целью получения лучших разделений энантиомерный анализ на обоих сорбентах следует проводить при возможно более высоких температурах (порядка 70-90С). Однако, как показали эксперименты, длительная эксплуатация колонны с адсорбентом по известному способу при таких условиях невозможна и уже в течение 3-5 дней она полностью теряет свои разделяющие свойства. Предлагаемый адсорбент не показал заметного изменения селекjTHBHOCTH разделения энантиомеров аминокислот при эксплуатации в течение месяца при , хотя эффективность колонны к концу этого срока и снизилась до 2000 теоретических тарелок. Попытка разделения смесей рацемических аминокислот на испытанных адсорбентах показала, что известный адсорбент может применяться только для анализа индивидуальных аминокислот: вследствие недостаточной эффективности и неблагоприятного сочетания факторов емкости у разделяемых соединений картина носит качественный характер, поскольку пики во многих случаях.перекрываются. На предлагаемом удается разделить смесь до 7 рацематов аминокислот (14 пиков) за время порядка 60 мин, тогда как разделение более многокомпонентных смесей уже невозможно вследствие перекрытия пиков. Разделения многокомпонентных смесей требуют проведения анализов при возможно более высокой эффективности колонн и, следователь- , но, при повьппенных температурах. Формула изобретения 1. Адсорбент для разделения энантиомеров методом лигандообменной хроматографии на основе сняикагеля, содержащий на поверхности модифицированное аминокислотой кремнийорганическое соединение, о т л и ч д ющ и и с я тем, что, с цепью повышения эффективности и селективности разделения, в качестве кремнийорганического соединения он содержит полимер общей формулы мол.м. 20000-300000, где соотношение m:n от 1:10 до 1:150; -(СНр ; ,1,3; ,); К„-СН , X - L-Ъролин или Ь-оксипролин, 3 количестве 0,20-0,28 г полимера на 1 г исходного силикагеля при внутренней поверхности адсорбента 140350 и количестве аминокислотных групп от 4 до 11-ммоль на 1 м поверхности адсорбента. 2. Способ получения адсорбента для разделения энантиомеров методом лигандообменной хроматографии обработкой силикагеля кремнийорганическим соединением в среде органическоtjo растворителя с последующим взаимодействием полученного продукта с аминокислотой при нагревании, отличающийся тем, что используют силикагель с диаметром пор А и удельной поверхностью 150350 , в качестве кремнийорганичеСкого соединения используют полимер общей формулы 4- -РСН,СН 4 СН,-СН (R,, R,), мол.м. 20000-300000, где соотношение m:n от 1:10 до 1:150; R, - СН,, CrtHe;to , OC,, CH jOCCH,,) О; , Y- ,jNH(CH)3 , (CH,j);k,0,1, 1274 5 16 3, в количестве 0,25 - 1,0 г на 1 г силикагеля, в качестве аминокислоты применяют метиловый эфир L-пролина или L-оксипролина и обработку силикагеля проводят при 110-130°С, а взаимодействие с аминокислотой - в среде смеси диоксан - метанол, взятых в соотношении 6:1, при температуре кипения реакционной смеси в присутствии катализатора - NaJ с последунвдим гидролизом полувоенного продукта взаимодействия. т а б л и ц а 1

Изобретение относится к лигандообменной жидкостной хроматографии, а именно к созданию адсорбента для разделения энантиомеров методом лигандообменной хроматографии. Адсорбент представляет собой силикагель, содержащий на поверхности полимер общей формулы -|СН,-СН 4- -|:СН,-СЧ JУ fe (R,),SiO, сн.х Of мол. м. 20000-300000, где соотношение т:п от 1:10 до 1:150; Y ( , ,1,3, C,(CH,) ;к;-СНз,С,Н;; X-(L-пролин или L-оксипролин, в количестве 0,20 - 0,28 г полимера на 1 г исходного силикагеля при внутренней поверхности адсорбента 140 350 и количестве аминокислотных групп от 4 до 11 ммоль на 1 м поверхности адсорбента. Адсорбент получают обработкой силикагеля с диаметром пор 760-500 и удельной поверхностью 150-350 в среде органического растворителя при 110130С полимером общей формулы (/) мол. м. 20000-300000, соотношение т:п от 1:10 до 1:150; R,-CH , . , ОС.Н5, СН50(СН ) 0; YC,(CHj)j , (СНД , k 0,1,3, в количестве 0,25-1,0 г на 1 г силикагеля с последующим взаимодействием образовавшегося продукта с метиловым эфиром L-пролина или L-окснпроЛина в среде смеси диоксан-метанол, взятых в соотношении 6:1, при температуре кипения в присутствии катализатора - NaJ с последукнцим гидролизом полученного продукта. Полученный адсорбент обладает повышенной эффективностью и селективностью разделения. 2 с.п. ф-лы. 2 табл.

Глутаминовая

кислота

Изолейцин

Треонин

Фенилаланин

Таблица2

М4 1,48 1,40 2,69

Тирозин

Триптофан

Пролин

Гистидин

Метионин

12747168

Продолжение табл 2 -.

1,47 2,49 4,30 0,39 1,34