Химия привитых поверхностных соединений - Лисичкин Г.В.
ISBN 5-9221-0342-3
Скачать (прямая ссылка):
В настоящее время для жидкостной хроматографии энантиомеров характерна ситуация, при которой многообразие задач по разделению энантиомеров и определению оптической чистоты различных соединений не может быть решено с помощью одной или даже двух-трех универсальных колонок с хиральными фазами. Это стимулирует дальнейшее развитие работ по разработке и изучению новых хиральных сорбентов.
8.2 ] Применение поверхностно-модифицированных материалов в хроматографии 451
8.2.7. Промышленная хроматография. * Из всего множества поверхностно-модифицированных минеральных материалов в промышленной хроматографии нашли применение только химически модифицированные кремнеземы (ХМК).
Более 20 лет химически модифицированные кремнеземные сорбенты эффективно используются в технологии получения высокоочшценных органических соединений, прежде всего широкого круга фармпрепаратов различного действия и разнообразной химической структуры: анальгетиков, анестетиков, психостимуляторов, антиконвульсантов, гормонов, витаминов, антибиотиков, противоопухолевых препаратов и многих других [310].
Понятие промышленного масштаба может существенно различаться в зависимости от потребностей в том или ином виде продукта. Зачастую одна колонна диаметром 50 мм способна удовлетворить потребности целых регионов в том или ином соединении, тем не менее это скорее лабораторный или пилотный масштаб. Промышленная хроматография начинается тогда, когда невозможно использовать обычные лабораторные препаративные хроматографы.
Реальный диапазон промышленных ВЭЖХ-систем лежит в области использования колонн диаметром от 100 мм и выше, если хроматографическая система содержит одну колонну. Обычно это колонны аксиального сжатия, в которых однородность слоя сорбента поддерживается специальным поршнем, перемещающимся вдоль оси колонны за счет пневматического или механического привода. Наиболее известны в этой области фирмы «Prochrom», Франция — США; «Dan-Process», Дания; «Merck», Германия; «Varian», США.
Промышленную ВЭЖХ-систему можно создать и при использовании колонн меньшего диаметра, используя принцип SMB. За счет специальных многоходовых переключающих кранов возможно организовать процесс непрерывной подачи сырья и получения высокочистого компонента при разделении двухтрехкомпонентных смесей. В таких системах одновременно работают 8-16 колонн диаметром менее 50 мм, обеспечивая производительность до 1000 кг продукта в год. Одним из производителей таких систем является фирма «Кпаиег», Германия.
Среди промышленных хроматографических процессов можно выделить три главных типа, в которых ХМК успешно конкурируют с полимерными сорбентами:
• обращенно-фазовая ВЭЖХ;
• разделение оптических изомеров;
• гель-хроматография высокомолекулярных веществ.
В ряде случаев успешные примеры применения ХМК получены и в аффинной хроматографии.
Эти направления предпочтительного использования ХМК обусловлены их главными преимуществами по сравнению с полимерными сорбентами:
• жесткость матрицы при любых размерах пор как при изменении давления, так и при смене растворителя;
• более высокая хроматографическая эффективность колонн.
Последнее особенно существенно при разделении сложных многокомпонентных или двухкомпонентных смесей, для который трудно подобрать высокоселективные системы.
Раздел 8.2.7. написан докт. хим. наук С. М. Староверовым
15*
452
Применение поверхностно-модифицированных материалов
Так, эксклюзионная хроматография вирусных суспензий в промышленном масштабе, где размер пор сорбентов зачастую превышает 100 нм, наиболее просто осуществима на жестких сорбентах на основе силохромов или макропористых стекол [311, 312].
При разделении оптических изомеров, когда селективность разделения зачастую не может быть существенно увеличена ни заменой природы активных групп сорбента, ни составом элюента, повышение разрешающей способности можно достичь лишь за счет высокой хроматографической эффективности процесса [313, 314].
В наибольшей степени преимущества ХМК проявились в обращенно-фазовой ВЭЖХ. Создание колонн аксиального сжатия позволило и в промышленном масштабе достигать высокой хроматографической эффективности, зачастую не уступающей эффективности аналитических колонн с таким же размером частиц.
При промышленном использовании ХМК в варианте высокоэффективной жидкостной хроматографии на первый план выходят три основных требования к сорбентам;
• воспроизводимость;
• химическая и механическая стабильность;
• нагрузочная емкость.
Естественно, все эти требования полезны лишь при правильном выборе хроматографической системы, обеспечивающей достаточную разрешающую способность при разделении компонентов. Эти три параметра в первую очередь влияют на экономическую эффективность технологического процесса.
Понятно, что в производстве ограничены возможности изменения отработанных технологий очистки. Зачастую стоимость вещества, выделяемого в одном хроматографическом цикле, достигает десятков-сотен тысяч долларов. Поэтому воспроизводимость свойств сорбента, пожалуй, главный фактор в конкурентной борьбе компаний-производителей ХМК для промышленной ВЭЖХ.
