Depois de aumentar a escala do seu processo para além das colunas semi-preparadas ou preparativas pré-embaladas, terá de embalar o nosso gel de sílica a granel numa coluna de compressão axial dinâmica (DAC). Aqui, fornecemos um procedimento para embalar, testar e desembalar um dos nossos géis de sílica mais proeminentes: a Série C8-PK com tamanho de partícula de 10 µm (Nome do Produto SP-100-10-C8-PK).
Calcular o gel de sílica necessário e o volume requerido
O primeiro passo é determinar a quantidade de sílica-gel e solvente necessário para embalar a sua coluna. Pode fazê-lo utilizando estes cálculos simples:
- Comece com as dimensões da sua coluna vazia e do seu leito compactado alvo:
A mm I.D. x C mm L (diâmetro interior x comprimento total da coluna vazia)
A mm I.D. x B mm L (diâmetro interior x comprimento do leito alvo) - Determinar a capacidade total da coluna para o chorume, bem como o volume pretendido do leito empacotado:
Capacidade total da coluna (ml) =(A/2)2 x π x(C/1000)
Capacidade do leito empacotado (ml) =(A/2)2 x π x(B/1000) - Calcular a massa de fase estacionária necessária:
Quantidade de sílica (grama) = capacidade da coluna (ml) x densidade da sílica (g/ml)
A densidade da SP-100-10-C8-PK é de 0,58 g/ml.
Para densidades de empacotamento de outras fases DAISOGEL, consulte aqui.
Conhecendo a capacidade total da coluna para a lama, bem como a quantidade de sílica necessária para atingir o comprimento de leito desejado, pode agora preparar a lama.
Preparação da lama
Pesar a quantidade adequada de sílica gel em gramas, conforme calculado acima. Embora deva preparar pelo menos 50% de lama por peso, recomendamos vivamente uma lama mais fina para obter melhores resultados de embalagem: 3 partes de solvente para 1 parte de gel de sílica.
Para ilustrar, para a SP-100-10-C8-PK, recomendamos 600 ml de 2-propanol e 200 g de gel de sílica C8-PK a granel para um leito de 50 mm I.D. x 200 mm L. No entanto, deve certificar-se de que o volume total de lama não excede a capacidade total da coluna, conforme calculado acima. Caso contrário, poderá ser necessário ajustar o rácio 3:1 para baixo, de modo a garantir que a coluna vazia não fica demasiado cheia de lama.
Para preparações de lamas de menor volume, inferiores a 5 litros, a lama pode ser preparada num copo ou num garrafão. Tome sempre precauções ao manusear sílica gel seca e solventes orgânicos! O EPI recomendado inclui uma máscara respiratória adequada, óculos de proteção e luvas.
1 PARTE
GEL DE SÍLICA
3 PARTES
SOLVENTE DE LAMA
MISTURAR BEM A SOLUÇÃO
O gel de sílica é um pó fino que flui livremente e pode facilmente ser transportado pelo ar. É considerado cancerígeno, pelo que deve ser manuseado com cuidado. Evitar o contacto com a pele e os olhos e não inalar.
Preparar a lama numa área bem ventilada, idealmente sob um exaustor. Isto ajuda a capturar qualquer pó de sílica seco transportado pelo ar e a exaurir os fumos do solvente. Siga sempre as directrizes de segurança definidas pela política de segurança da sua empresa!
Os volumes mais pequenos podem ser facilmente misturados à mão com uma pequena pá. Manusear a sílica com cuidado! Mesmo as partículas mecanicamente robustas, como o DAISOGEL, podem rachar quando pressionadas com demasiada força. Evite utilizar espátulas de metal com arestas afiadas ou pás de metal. Os agitadores ou pás de plástico são adequados. Assegurar uma pasta homogénea, misturando bem o gel de sílica e o solvente da pasta.
Ao embalar colunas DAC maiores, de 30 cm I.D. e superiores, é necessário um volume de pasta maior. Será necessário um recipiente maior para preparar a pasta. Siga a mesma proporção de 3:1 de 2 -propanol para sílica gel. Siga as mesmas precauções de segurança que tomaria para a preparação de um volume menor de lama, mas também tenha em mente que o seu local pode ter precauções de segurança adicionais ao manusear volumes maiores de sílica gel e solvente. Consulte o seu responsável pela segurança. Embora a mistura de volumes maiores possa ser feita manualmente com uma pá, pode também considerar misturadores suaves accionados por ar para ajudar com grandes volumes de lama. Alguns fornecedores de colunas DAC também oferecem sistemas de preparação de lamas que incluem tanques e misturadores. Sugerimos que siga as recomendações do fabricante do seu dispositivo de coluna DAC.
Uma nota sobre a definição
Muitos géis de sílica com uma distribuição granulométrica alargada requerem também uma definição nesta fase, de modo a remover partículas pequenas e finas que possam causar uma contrapressão excessiva na coluna de enchimento.
Num processo de definição típico, deixa-se a sílica-gel "assentar" no copo ou tanque durante 15-30 minutos após a mistura e, em seguida, decanta-se quaisquer partículas finas da camada de solvente sobrenadante turva no topo do recipiente. Embora esta seja a melhor prática para muitos géis de sílica - especialmente os que têm partículas de grandes dimensões ou grânulos irregulares - não é necessário efetuar a decantação com a embalagem inicial da Série C8-PK devido à sua monodispersão. No entanto, depois de desembalar e antes de reembalar, recomendamos definir a fase gasta da Série C8-PK duas vezes.
Se for necessária uma limpeza muito completa da fase gasta, a melhor solução é voltar a agitar o gel num reator, seguido de filtração.
Embalagem da coluna DAC
Com o chorume preparado, está pronto para embalar a coluna. Encher a coluna vazia com a lama de acordo com as instruções do fabricante da coluna.
Para obter o melhor empacotamento, não deixe a sílica gel assentar na lama antes de a transferir para a coluna. Depois de encher a coluna com o chorume, deve iniciar o enchimento o mais rapidamente possível para evitar a sedimentação (num minuto ou dois).
Comprimir axialmente a lama num leito compactado de acordo com as instruções do fabricante da coluna.
Como sempre, usar óculos de proteção e EPI adequados! O SP-100-10-C8-PK deve ser embalado a pressões de pistão de pelo menos 70 bar e até 100 bar. Verifique se existem fugas durante o processo de embalamento e, se forem encontradas, consulte as instruções do seu dispositivo de coluna. Confirmar que o comprimento do leito é o esperado.
Como confirmar a eficiência da coluna
Agora que a sua coluna DAC está embalada, deve testar o seu desempenho antes de purificar o seu API. A eficiência da coluna é testada através de uma injeção de teste de amostra. Para a SP-100-10-C8-PK, podem ser utilizados compostos de teste como o naftaleno e o tolueno, uma vez que têm uma boa absorvência UV e também terão alguma retenção na coluna. Normalmente, são efectuados dois cálculos de eficiência.
O número de pratos teóricos (N) da coluna de enchimento descreve a sua eficiência de separação e é calculado através da seguinte fórmula
N = 5,54 x (tr)2/(w½)2
N = número de placas teóricas
tr= tempo de retenção
w½ = largura do pico a meia altura
O segundo cálculo é a assimetria do pico, que informa sobre a qualidade da forma do pico do composto de teste eluído; uma forma gaussiana do pico é indicativa de uma coluna bem empacotada. A assimetria é calculada utilizando a seguinte fórmula:
As = b/a
As = assimetria do pico
b = metade direita da largura do pico a 10% da altura do pico
a = metade esquerda da largura do pico a 10% da altura do pico
A coluna passa nos testes de eficiência se o número de placas teóricas N for superior a 35 000 placas por metro e se a assimetria do pico se situar entre 0,8 e 1,2 para o pico do composto de teste.
Exemplo de condições de ensaio de eficiência para uma coluna DAC de 50 mm I.D:
- Misturar 200 g de SP-100-10-C8-PK com 600 ml de 2-propanol, transferir a mistura para a coluna vazia e embalar a 100 bar. Isto resultará numa altura de leito de aproximadamente 20 cm.
- Equilibrar a coluna com metanol ou acetonitrilo a 60% a 50 ml/min durante 4 a 5 volumes de coluna.
- Preparar uma amostra de injeção de teste de 250 μl em metanol a 70%. Recomendamos naftaleno a 1,8 mg/ml ou tolueno a 10 μl/ml.
- Certifique-se de que a injeção é efectuada o mais próximo possível da cabeça da coluna, com um volume morto minimizado. Assegurar também que a célula de fluxo UV se encontra o mais próximo possível da saída da coluna, com um volume morto minimizado.
- Após a injeção, eluir com metanol ou acetonitrilo a 60% a 50 ml/min até ao aparecimento do(s) pico(s).
- Medir N eAs através do software de aquisição de dados ou através da medição com lápis e régua na impressão do cromatograma.
Teste de eficiência de coluna com uma mistura de compostos de teste
Desembalar a coluna DAC e armazenar o gel de sílica
As condições de desembalagem dependem da forma como se pretende armazenar a sílica. Se pretender armazenar a sílica desembalada a seco, o procedimento recomendado é lavar a coluna embalada com pelo menos 4 CVs de um solvente altamente volátil (MeOH ou ACN) depois de a sílica ter sido devidamente lavada com água (se for necessário remover o sal). Seguir as instruções de desembalagem do fabricante do dispositivo da coluna DAC.
Para armazenar a sílica seca, pode evaporar o solvente da sílica gel não embalada, espalhando uniformemente o bolo húmido numa placa larga a cerca de 70°C - se possível, sob uma campânula de fluxo laminar. Armazene o gel de sílica seco num local de baixa humidade em frascos cobertos à temperatura ambiente.
Se pretender armazenar a sílica não embalada húmida, o procedimento recomendado é lavar a coluna embalada com pelo menos 4 CVs do solvente de pasta (2-propanol). Mais uma vez, siga as instruções de desembalagem do fabricante do dispositivo da coluna DAC. Armazenar a sílica húmida não embalada no solvente de pasta (2-propanol) num recipiente fechado à temperatura ambiente.
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