Элюент для анализа полиакриламида с помощью эксклюзионной хроматографии Советский патент 1982 года по МПК G01N31/08 C09K3/00 

Изобретени е относится к физико-химическим способаманализа полимеров, а име но к хроматографическим способам опред ления молекулярно-массового распределе ния и средних молекулрных масс полиак. риламида в водных растворах. Изобретение может найтри широкое применения для экспрессных методов определения указанных молекулярных харак теристик полиакриламида в различных тех нологических процессах. Растворы попиакрйламида (ПАА) край не нестабиль11ы из-за деструкции или кон формационных изменений. Эта нестабильность особенно существенна при наличии сильных гидродинамических градиентов: интенсивного перемешивания, продавлива- ния через мелкодисперсную пористую среду. Известно также, что для высокоеко-; эостной высокоэффективной эсклю- щонной хроматографии (ЭХ) полимеров, предпочтительными являются йенабухаюшие силикатные сорбенты, например макропористые стекла (МПС) и силикагели. Известен элюент для анализа подиакриламида с помошью эксклюзионной хроматографии, содержащий воду, представляющий собой 0,15 мас.% водный раствор КВг 1. Однако эксклюзионная хроматография на силикатных сорбентах затруднена изт за взаимодействия макромолекул полиакриламида с силикатной матрицей сорбента. Это взаимодействие нарушает процесс хрома- ографического разделения по размерам, что особенно четко проявляется в случае применения известного элюента. Недостатком элюента является плохая селективность разделения, особенно высокомолекулярных фракций ПАА, при этом значения молекулярно-массовых характеристик, например средних молекулярных масс, полученных из данных ЭХ и другими методами, совпадают неудовлетворительно. 397 Наиболее близким к предлагаемому яв- пяегия элюент для анализа полиакриламида .Содержащий воду (дисталлиррванная Основным недостатком этого элюента являлось частичное (а для молекулярных масс, превышающих 2 IО , полное) исключение макромолекул : ПАА из процесса хрома тографирования. Кроме того, анализ с применением 9Toi;o элюента, также как , не пред усматривает контроя возможной деструкции или каких-либо конформационных изменений в процессе хроматографирования, что также может исключать значения определенных по методу ЗХ параметров, уменьшать надежность и воспроизводимость результатов. Цель изобретения - уменьшение искажения результатов, повышение надежности и воспроизводимости. Поставленная цепь достигается тем, что элюент для анализа псмтиакриламида с помощью эксклюзионной хроматографии, содержащий воду, дополнительно содержит этиловый спирт, глицерин и винную кисло ту при - следуеющем соотношении компонен тов, мае. %: Этиловый спирт7-10 ГлицеринО,8-1,5 Винная кислотаО,О4-0,2О ВодаОстальное Элюент готовят смешением компонентов. На фиг, 1-3 изображены хроматограм мы, полученные в соответствии с предлагаемым изобретением, они сравниваются с хроматограммами, полу чГенными в соответствии с известным способом. Пример 1, В систему из пяти последовательно соединенных хроматографических колонок из нержавеющей стали дайной 30 см и внутренним диаметром 0,8 см, заполненных во всем объеме силикагелем КСК и МПС с диаметром пор 250, 100О, 2000 и 6000 А , соответственно, вводят 0,2 мл раствора ПАА с . 0,48 (ММ 200x10 даль тон с концентрацией 0,3 мг/мл. ПАА элюируют с объемной скоростью 50 мл/ч, Состав элюента, мас.%: Этанол (96%)7,0 Глицерин1,0 Винная кислота0,04 Водадо 1ОО VP (удерживаемый объем, определяемый по максимуму хрома тографи чес кого пика) - 78,0 П р и м е -р ы 2-16. ГЗыколняются р, условиях примера 1. 5 Составы элюента по примерам 1-16 приведены в табл, 1. Пример 17. Для получения разрешающей способности системы разделение ведут на семи последовательно соединенных колонках, заполненных силикаге- лем КСК и МПС с диаметром пор 250, 1000, 2000, 2 4ОООи6ОООА. Элюцию проводят со скоростью 5О мл/ч. Данные по примерам конкретного выполнения 17-22 сведены в табл. 2-. Результаты хроматографического анализа по примерам 17-18 и 19-20 приведены на фиг. 1, где представлены сбвмешенные хроматограммы, образцов ПАА с Г1 3,30 дл/г и Сч 7,15 дл/г. Видна хорошая селективность разделения этих образцов в предлагаемом элюенте (фиг, 16) и практическое отсутствие разделения при использовании в качестве элюента дистиллированной воды (фиг, 1а), : На фиг, 1 кривая 1 относится к образцу ПАА с,т 7,15 дл/г, а кривая 2 - ; к оьразцу ПАА с l 3,ЗО т/г. Целью примеров 21 и 22 $шляется обнаружение эффекта исключения, могущего сопровождать ЭХ ПАА, При хроматографировании образца ПАА проводят его фракционирование на три части как в дистиллИрованной воде в качестве элюента (пример 21в табл, 2), так и в элюенте предложенного состава (пример 22 в табп, 2). На фиг, 2а представлены хромаограмма образца ПАА с 5,13 дл/г и хроматограммы фракций (кривые 1-3) в элюенте предлагаемого состава а на фиг, 26 - Хроматограмма образца ПАА с 3,30 дл/г и хроматограммы фракции (кривые 1-3) вДИстиллированной воде в качестве элюента. Видно, что хроматограммы фракций в предлагаемом элюенте располагаются в соответствующих .областях фракционирования (пример 22 в табл, 2), В дистиллированной же воде Все три фракции располагаются в одной и той же области удерживаемых объемов, соответствующей наиболее высокомолекулярной фракции (пример 1 в табл. 2). Последний факт свидетельствует о наличии сильного эффекта исключения при ЭХ ПАА в дистиллированной воде, В примерах 23 и 24 исследуют возможную деструкцию при ЭХ ПАА в элюенте, обычно используемом для подавления эффекта исключения (добавление ) и адсорбции (добавление полиэтиленгликоля ЗОО) гидрофильных полимеров на силик тных сорбентах (пример 23) и п предлагаемом элюенте (пример ), Про5974водят эх ПАА с ч 17 дл/г в обоих элюентах. Прошедший через хроматографические колонки образец отбирают, упаривают до исходной концентрации и вновь хроматографируют в предлагаемом элюенте. Измеряют также С Т. 3 первоначапьно прохроматографированного образца в обоих случаях. Сравнение (пример 23) перв 1чной хроматограммы (кривая 1,фиг.За) со вторичной (кривая 2, фиг. За), имекщей значительный -низкомолекулярный пик, позволяет сделать вывод о деструкции образца в процессах ЭХ в водно-солевом элюенте. 1 первично прохроматографированного образца в этом случае падает почти в 10 раз. 263 ,6 При ЭХ в предлагаемом элюенте (пример 24) первичная хроматограмма (кривая 1, фиг. 36) совпадает со вторичной (кривая 2, фиг. 36), кроме того, и вели$ чина Cl не изменяется, что характеризует отсутствие в том случае деструкции, Таким образом, предлагаемый элюент .позволяет уменьшить искажение результаЮ тов, повысить ик надежность и воспроизводимость, а также обеспечивает возможкость проведения ЭХ на силикатных сорбентах для экспрессного определения молекулярных параметров ПАА в широком IS интервале мдлекуляртах масс от 2-10 ДО дальтон. Таблица 1

СТ. НпО 0,48 соответствует ММ ПАА 2О Ю

5,13 соответствует ММ ПАА 2О 1О

6

Формула изобретения

Эпюент для анализа поли акр ил амида надежности и воспроизводимости, э;даенг

с помощью эксклюзионной хроматографии,дополнительно содержит этиловый спирт,

содержащий воду, отличающий-.глицерин и винную кислоту при следук

Я тем, что, с целью уменьшения иска-щем соотношении компонентов, мас.%:

жения результатов анализа, повышения Этиловый спирт 7-10 Глицерин 0,8-1,5. Винная кислота 0,04-0,20 Вода Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертиз 1. Ishige T. и др. Solution polymerination of acrylanide to high con3version. Journal of Appl.Polyn. Set,. Т. 17, № 5. 1973, с. 1479-15O6. 2. Fl-Anady П. I. и др. Moleculaire weight apd molnculaire weight distribution of cellulose acetate-grafted polyacrilanide side-chains and honxjpolyacrylanide usinq qel penetratt.on chronntography. Europ. polym. J., T. 15, № H 1979, c. 1O17-1O24 (прототип).

88 Y ctj€Tn)

(счеты) 755391 1 fj5 У(счег1()