Selecting the Optimal  Flash Column: A Guide to Injection Volume in Purification

Выбор оптимальной флэш-колонки: руководство по объему ввода при очистке

Флэш-хроматография — важный метод, широко используемый в органическом синтезе и фармацевтической химии для очистки ценных соединений, особенно на ранних стадиях скрининга. После идентификации перспективного активного соединения его выделение и очистка становятся критически важными, и использование флэш-колонок является одним из наиболее распространённых методов для этого процесса.

Флэш-колонки выпускаются разных размеров, с количеством наполнителя от 4 г до 330 г. Выбор правильного размера колонки в первую очередь зависит от объёма вводимой пробы, который является одним из важнейших параметров в процессе очистки.

Понимание объема инъекции при очистке

Объём ввода обычно представляет собой максимальное количество образца, которое можно ввести в колонку, сохраняя эффективность, чистоту и выход. Его можно разделить на две категории: теоретический максимальный объём ввода и эффективный максимальный объём ввода.

  • Теоретический максимальный объём ввода : это максимальный объём, который может быть обработан колонкой без учёта таких факторов, как эффективность разделения. Он основан исключительно на ёмкости наполнителя. Различные типы хроматографических сред, такие как чистый силикагель и силикагель C18, имеют разные фазы связывания и механизмы разделения, что приводит к различиям в их способности работать с образцами. Например, теоретически максимальный объём ввода для чистого силикагеля составляет 1/10 массы геля, тогда как для силикагеля C18 он составляет 1/50 массы наполнителя.
  • Эффективный максимальный объём ввода : На практике такие факторы разделения, как разрешение и растворимость, влияют на фактическое количество образца, которое можно использовать. Поэтому эффективный максимальный объём более актуален в реальных условиях и обычно используется при оптимизации процесса очистки.

Факторы, влияющие на объем инъекции

Двумя основными факторами, определяющими объем инъекции, являются разрешение и растворимость , которые напрямую влияют на возможность применения перегрузки, и если да, то как к ней следует подходить.

  • Разрешение : Если целевое соединение и примеси хорошо разделены, можно увеличить объём инжекции. Однако с увеличением нагрузки разрешение может снизиться, что в конечном итоге скажется на выходе и чистоте. Таким образом, разрешение определяет возможность перегрузки.
  • Растворимость : определяет метод перегрузки. Если образец обладает хорошей растворимостью, предпочтителен метод перегрузки по концентрации. В этом случае объём вводимой пробы остаётся постоянным, но концентрация пробы увеличивается, что приводит к более острым пикам и лучшему разделению. Если образец обладает плохой растворимостью, используется метод перегрузки по объёму, при котором объём вводимой пробы увеличивается. Однако этот метод несёт риск выпадения осадка пробы, поскольку пики имеют тенденцию к уширению и сглаживанию.
Различные режимы впрыска и форма пика
Различные режимы впрыска и форма пика

Выбор правильной флэш-колонки

Если вы не знаете, как выбрать подходящий размер флэш-колонки или определить объём ввода для вашей собственной флэш-колонки, рекомендации производителей, таких как Welch's WelFlash, могут оказаться полезными. В этих рекомендациях указаны размеры флэш-колонок и соответствующие им объёмы проб, что служит практической отправной точкой для эффективной очистки.

Флэш-хроматография продолжает оставаться надежным и универсальным инструментом в лабораториях, и, понимая такие ключевые факторы, как объем инъекции, разрешение и растворимость, исследователи могут оптимизировать процессы очистки для более высокой эффективности и лучших результатов.

Рекомендуемый объем инъекции в руководстве WelFlash

Спецификация

4g

2 г

25 г

40 г

80 г

120 г

220 г

330 г

Объем инъекции 1 (г)

0,01-0,02

0,03-0,06

0,05-0,1

0,1-0,2

0,2-0,4

0,3-0,6

0,5-1,0

0,75-1,5

Объем инъекции 2 (г)

0,02-0,08

0,06-0,24

0,1-0,4

0,2-0,8

0,4-1,6

0,6-2,4

1.0-4.0

1,5-6,0

Объем инъекции 3 (г)

0,08-0,4

0,24-1,2

0,4-2,0

0,8-4,0

1,6-8,0

2,4-12,0

4.0-22.0

6.0-33.0

Объем колонки

8 мл

24 мл

40 мл

80 мл

160 мл

240 мл

400 мл

600 мл

Мин. расход

5 мл/мин

8 мл/мин

10 мл/мин

20 мл/мин

25 мл/мин

35 мл/мин

45 мл/мин

50 мл/мин

Макс.расход

18 мл/мин

20 мл/мин

25 мл/мин

40 мл/мин

50 мл/мин

80 мл/мин

90 мл/мин

100 мл/мин

Давление

Макс. давление: 200 фунтов на кв. дюйм

Примечание:
Формула объема впрыска: ΔCV=l/Rf1-1/Rf2;
Матрица:силикагель 40-60мкм
Объем впрыска 1: объем впрыска ΔCV = 1
Объем впрыска 2: объем впрыска ΔCV = 2
Объем впрыска 3: объем впрыска ΔCV = 6

Приложение: Колонки WelFlash для препаративной жидкостной хроматографии низкого и среднего давления

Сферический силикагель 20-40 мкм

Номер детали

Спецификация

00001-03011

WelFlash® SiO 2 -1, 4 г, 20 шт./уп.

00001-03021

WelFlash® SiO 2 -1, 12 г, 18 шт./уп.

00001-03031

WelFlash® SiO 2 -1, 25 г, 12 шт./уп.

00001-03042

WelFlash® SiO 2 -1, 40 г, 10 шт./уп.

00001-03053

WelFlash® SiO 2 -1, 80 г, 10 шт./уп.

00001-03063

WelFlash® SiO 2 -1, 120 г, 10 шт./уп.

00001-03075

WelFlash® SiO 2 -1, 220 г, 6 шт./уп.

00001-03084

WelFlash® SiO 2 -1, 330 г, 4 шт./уп.

Сферический 20-40 мкм C18

Номер детали

Спецификация

00002-03011

WelFlash® C18-1, 4 г, 20 шт./уп.

00002-03021

WelFlash® C18-1, 12 г, 18 шт./уп.

00002-03031

WelFlash® C18-1, 25 г, 12 шт./уп.

00002-03042

WelFlash® C18-1, 40 г, 10 шт./уп.

00002-03053

WelFlash® C18-1, 80 г, 10 шт./уп.

00002-03063

WelFlash® C18-1, 120 г, 10 шт./уп.

00002-03075

WelFlash® C18-1, 220 г, 6 шт./уп.

00002-03084

WelFlash® C18-1, 330 г, 4 шт./уп.

Сферический фенил 20-40 мкм

Номер детали

Спецификация

00003-03011

WelFlash® Фенил, 4 г, 20 шт./уп.

00003-03021

WelFlash® Фенил, 12 г, 18 шт./уп.

00003-03031

WelFlash® Фенил, 25 г, 12 шт./уп.

00003-03042

WelFlash® Фенил, 40 г, 10 шт./уп.

00003-03053

WelFlash® Фенил, 80 г, 10 шт./уп.

00003-03063

WelFlash® Фенил, 120 г, 10 шт./уп.

00003-03075

WelFlash® Фенил, 220 г, 6 шт./уп.

00003-03084

WelFlash® Фенил, 330 г, 4 шт./уп.

Сферический 20-40 мкм NH2

Номер детали

Спецификация

00005-03011

WelFlash® NH 2 , 4 г, 20 шт./уп.

00005-03021

WelFlash® NH 2 , 12 г, 18 шт./уп.

00005-03031

WelFlash® NH 2 , 25 г, 12 шт./уп.

00005-03042

WelFlash® NH 2 , 40 г, 10 шт./уп.

00005-03053

WelFlash® NH 2 , 80 г, 10 шт./уп.

00005-03063

WelFlash® NH 2 , 120 г, 10 шт./уп.

00005-03075

WelFlash® NH 2 , 220 г, 6 шт./уп.

00005-03084

WelFlash® NH 2 , 330 г, 4 шт./уп.

Сферический силикагель 40-70 мкм

Номер детали

Спецификация

00001-04011

WelFlash® SiO 2 -1, 4 г, 20 шт./уп.

00001-04021

WelFlash® SiO 2 -1, 12 г, 18 шт./уп.

00001-04031

WelFlash® SiO 2 -1, 25 г, 12 шт./уп.

00001-04042

WelFlash® SiO 2 -l, 40 г, 10 шт./уп.

00001-04053

WelFlash® SiO 2 -1, 80 г, 10 шт./уп.

00001-04063

WelFlash® SiO 2 -1, 120 г, 10 шт./уп.

00001-04075

WelFlash® SiO 2 -1, 220 г, 6 шт./уп.

00001-04084

WelFlash® SiO 2 -1, 330 г, 4 шт./уп.

Сферический 40-70 мкм C18

Номер детали

Спецификация

00002-04011

WelFlash® C18-1, 4 г, 20 шт./уп.

00002-04021

WelFlash® C18-1, 12 г, 18 шт./уп.

00002-04031

WelFlash® C18-1, 25 г, 12 шт./уп.

00002-04042

WelFlash® C18-1, 40 г, 10 шт./уп.

00002-04053

WelFlash® C18-1, 80 г, 10 шт./уп.

00002-04063

WelFlash® C18-1, 120 г, 10 шт./уп.

00002-04075

WelFlash® C18-1, 220 г, 6 шт./уп.

00002-04084

WelFlash® C18-1, 330 г, 4 шт./уп.

Сферический CN 20-40 мкм

Номер детали

Спецификация

00004-03011

WelFlash® CN, 4 г, 20 шт./уп.

00004-03021

WelFlash® CN, 12 г, 18 шт./уп.

00004-03031

WelFlash® CN, 25 г, 12 шт./уп.

00004-03042

WelFlash® CN, 40 г, 10 шт./уп.

00004-03053

WelFlash® CN, 80 г, 10 шт./уп.

00004-03063

WelFlash® CN, 120 г, 10 шт./уп.

00004-03075

WelFlash® CN, 220 г, 6 шт./уп.

00004-03084

WelFlash® CN, 330 г, 4 шт./уп.

Сферический 20-40 мкм SAX

Номер детали

Спецификация

00007-03011

WelFlash® SAX, 4 г, 20 шт./уп.

00007-03021

WelFlash® SAX, 12 г, 18 шт./уп.

00007-03031

WelFlash® SAX, 25 г, 12 шт./уп.

00007-03042

WelFlash® SAX, 40 г, 10 шт./уп.

00007-03053

WelFlash® SAX, 80 г, 10 шт./уп.

00007-03063

WelFlash® SAX, 120 г, 10 шт./уп.

00007-03075

WelFlash® SAX, 220 г, 6± шт./уп.

00007-03084

WelFlash® SAX, 330 г, 4 шт./уп.