Хенке_Жидкостная хроматография [2009]

4.4. Сложный эфир фосфорной кислоты 111

Соответственно, представленный стандартный товарный продукт состоит из следующих компонентов:

•сложный дидодецилэфир фосфорной кислоты – соль Na 13,7%,

•cложный монододецилэфир фосфорной кислоты – динатриевая соль 71,0%,

•1 додеканол 13,7%,

•неизвестные компоненты 1,5%.

Метилированные сложные эфиры фосфорной кислоты хорошо растворяются в метаноле и также количественно разделяются метанолом на декстрангеле, как это можно видеть на рис. 4.43б на эталонной смеси. В обоих случаях условия раз деления были идентичными.

Оба сложные эфиры фосфорной кислоты, также в метилированной форме, могут быть разделены количественно с помощью аналитической ВЭЖХ на обращенной

фазе С 8 посредством метаноло водных смесей, например 95 : 5, в течение 10 минут. На рис. 4.43в представлено разделение несколько необычной смеси сложного эфира фосфорной кислоты на 4 препаративных колонках С 8 низкого давления

224 мг

ч

Рис. 4.43б. Препаративное разделение сложных эфиров фосфорной кислоты на Сефадексе LH 20 и обращенной фазе С 8

4.5. Масла сложных эфиров 113

4.5.1. Смесь сложных тетраэфиров пентаэритрита

Данный пример очень хорошо демонстрирует, как может комбинация аналитичес кого и препаративного колоночно жидкостного хроматографического разделения способствовать исследованию комплексной смеси. Сложные тетраэфиры пента

эритрита – это так называемые масла сложных эфиров, в общем, сложные эфиры

кислот жирного ряда одно и многоатомных спиртов, и служат для «внешней» и «внутренней» смазки как в производственных отраслях, так и непосредственно в движущихся деталях. Полные сложные эфиры пентаэритрита используются, на пример, в качестве высокотемпературных смазочных масел в современных авиаци

онных двигателях. Количество насыщенных ложных эфиров или насыщенных тет рааэфиров определяется количеством кислот жирного ряда. Предлагаемая смесь насыщенного сложного эфира была переэтерифицирована метанолом. На основе

времени удержания при аналитическом разделении методом ВЭЖХ можно было иден тифицировать следующие кислоты жирного ряда как сложные метиловые эфиры:

•валериановая кислота С5:0,

•гексановая кислота С6:0,

•гептановая кислота С7:0,

•октановая кислота С8:0 и

•монановая или пеларгоновая кислота С9:0.

Количество насыщенных сложных эфиров и пиков можно рассчитать с помо щью следующих уравнений:

Е4 = 5 (F2 – 3 F + 3) P4 = 4 F – 3

Е4 – количество сложных тетраэфиров,

P4 – количество пиков насыщенных сложных эфиров, F – количество кислот жирного ряда.

Следующая таблица отображает увеличение насыщенных сложных эфиров и

пиков сложных тетраэфиров с возрастающим количеством кислот жирного ряда.

* Эта смесь сложных тетраэфиров была количественно точно проанализирована.

114 Глава 4. Примеры разделения из практики

Аналитическое и препаративное разделение на обращенной фазе С 8 или С 18 можно видеть на рис. 4.44а и 4.44б. Согласно хроматограммам заданы соответству ющие условия разделения и рис. 4.45 показывает качественный состав смеси слож ного тетраэфира. Большие числа, от 20…36, указывают на сумму атомов углерода кислоты жирного ряда. Наименьшая сумма 20 = 4 × валериановая кислота (С5:0) и наибольшее число 36 = 4 × пеларгоновая кислота (С9:0). Оба этих сложных тетра эфиры стоят как угловые столбы в начале и конце смеси насыщенного сложного эфира. Из препаративного разделения (рис. 4.44б) был изолирован пик 28, пере этерифицирован метанолом и на основе аналитической хроматограммы ВЭЖХ можно было идентифицировать 5 кислот жирного ряда в качестве сложных мети

мин

ч

Рис. 4.44. Аналитическое (а) и препаративное (б) разделение насыщенных слож ных эфиров пентаэритрита на обращенной фазе С 8 и С 18

4.5. Масла сложных эфиров 115

ловых эфиров. Следовательно, можно легко представить, что в смеси имеются все возможные насыщенные сложные эфиры, пусть даже в разных количествах.

В дальнейшем будет дано более подробное объяснение на рис. 4.45, хотя изоб ражение уже говорит само за себя. Над суммарным числом атомов углерода кис лоты жирного ряда можно видеть 1…7 квадратов в каждом по 4 числа от 5 до 9 (от валериановой кислоты до пеларгоновой). Эти квартеты логически соответствуют насыщенному сложному эфиру в пике.

Два сложных тетраэфира могут быть отделены друг от друга лишь тогда, когда они по длине цепи кислот жирного ряда отличаются на метиленовую группу (–СН2–). То, что насыщенные сложные эфиры элюируют по возрастающей длине цепи кис лоты жирного ряда, является признаком того, что разделение проводилось на обра

Σ кислота = 65

Рис. 4.45. «Пирамида сложных тетраэфиров» насыщенных сложных эфиров пен таэритрита

116 Глава 4. Примеры разделения из практики

щенной фазе. Систематическое построение пирамиды не случайно, а определено статистически возможностями варьирования с кислотами жирного ряда. Каждый квадрат относится к какому то сложному тетраэфиру, и сумма составляет, как го

ворит формула, 65. Благодаря многочисленным, но все таки заданным возмож

ностям комбинирования 5 кислотами жирного ряда возникают 65 насыщенных сложных эфиров, которые, однако, содержатся «только» в 17 пиках (1…17). При чина этого опять же кроется в комбинациях чисел, так как идентичные суммы атомов углерода возникают благодаря комбинации различных кислот жирного

ряда. То, что с увеличением количества кислот жирного ряда пирамида становит

ся больше, и наоборот, можно исполнить легко.

4.5.2. Сложный эфир триметилолпропана

Сложные эфиры кислоты жирного ряда триметилолпропана и триметилолэтана используются как «внешняя» смазка в прядильных препарациях. Как правило, это смеси, состоящие из сложных три , ди и моноэфиров в различном составе.

Нижеследующим будут проведены препаративные сравнительные разделения сложных эфиров пеларгоновой кислоты триметилолпропана (ТМП) на обращен

ной фазе С 8 и Сефадексе LH 20 [4.6]. Оба разделения очень наглядно пред ставляют сравнение между гидрофобным (С 8) и полярным (Сефадекс LH 20) наполнителем для колонки. На рис. 4.46 представлено разделение моно , ди и

Количество пробы: 500 мг смеси сложного эфира ТМП в 20 мл метанола (40 мл цикла пробы)

Разделение по уменьшающейся полярности

ч

Рис. 4.46. Препаративное разделение сложных эфиров ТМП на обращенной фазе С 8 метанолом

4.5. Масла сложных эфиров 117

трипеларгоната ТМП на 2 стеклянных готовых колонках Lobar® LiChroprep RP 8 c помощью чистого метанола.

Как и следовало ожидать, была разделена смесь сложных эфиров количествен но по уменьшающейся полярности. Аналитическое разделение методом ВЭЖХ на обращенной фазе С 8 осуществляется из водно метаноловой смеси. Исполь зование воды при препаративном разделении неблагоприятно, так как при вы тяжке подвижной фазы на ротационном испарителе это может легко привести к переэтерификации или к омылению. И наоборот, адсорбционное разделение дих лорметаном на липофильном и одновременно гидрофильном декстрангеле Се фадекс LH 20 значительно сокращает проблемы (см. рис. 4.47). Смесь пеларгона та ТМП, обусловленная полярным, но не кислотным характером декстрангеля, будет разделена по возрастающей полярности. Разделение представлено на хро матограмме рис. 4.47. Время элюирования можно было бы сократить, повысив расход на 8…10 мл/мин на максимуме элюирования пика 2.

Полярный декстрангель ведет себя как немодифицированный силикагель, но с боль шим преимуществом по сравнению с неорганическим катионообменником. Его пре

336 мг

360 мг

104 мг

4 мл/мин

Разделение по возрастающей полярности

800 мг = количество пробы

Гелевый слой: 25 × 870 мм ч Метиленхлорид: 2 мл/мин

Рис. 4.47. Препаративное разделение сложных эфиров (ТМП) на Сефадексе LH 20 дихлорметаном

118 Глава 4. Примеры разделения из практики

имущество в том, что разделяемым веществам не наносится вред ни каталитичес ки, ни через загрязнение.

4.5.3. Смесь масел сложного эфира

Имеющаяся смесь масел сложного эфира, состоящая из диизооктилсебаката и изоп

ропилмиристата, пик 1, соответственно 2 на рис. 4.48, является типичным предста вителем смазочных средств, которые используются у прядильных препараций. Смесь возникла при ступенчатом элюировании (см. раздел 5.4) волокнистого экстракта.

Большая информация содержится в главе 5. Этот элюат дихлорметана был разделен

на 5 метровой Сефадекс LH 20 колонке метанолом. Оба сложных эфира были раз

делены по убывающей молярной массе, но это не является чистым ситовым эффек том. Оба соединения должны были бы показать бóльшую разницу во времени элюи рования, исходя из разницы молярной массы 184. Причину этого можно объяснить только адсорбционной задержкой сложного эфира себациновой кислоты.

Диизооцитилсебакат Mолекулярный вес 426 319 мг

ч

Рис. 4.48. Препаративное гель хроматографическое разделение смеси масел слож ного эфира на Сефадекс LH 20 метанолом

4.6. Жидкостно хроматографическое разделение лекарственного сырья

Под лекарственным сырьем понимаются высушенные вещества растительного,

а также животного происхождения, которые применяются как есть или в форме экстрактов в качестве лекарственных средств. При анализе содержимого лекар

120 Глава 4. Примеры разделения из практики

Остаток в 2% веса состоит из нескольких соединений, которые не были

идентифицированы. Количественное разделение на пластине G cиликагель проводится с помощью следующей смеси элюентов: хлороформ/бензол/этанол 45 : 45 : 10.

На Сефадексе LH 20 cмесь куркумина можно разделить чистым ацетоном в качестве элюента в препаративных количествах [4.8]. Преимущества, которые дает использование чистых растворителей в качестве подвижных фаз в препаративной жидкостной хроматографии, не могут быть достаточно высоко оценены.

ПРИМЕР 3

Флороглюцинбутаноны флаваспидной кислоты, филиксовой кислоты и аспиди нола, которые применяются для борьбы с ленточными червями, содержатся в кор не папоротника.

С помощью тонкослойной хроматографии можно быстро исследовать экст ракт лекарственного сырья на наличие этих соединений. Разделение на силика геле GF254 осуществляется через двукратное проявление с помощью хлороформа/ метанола 85 : 15, 2 × 10 см с 5 минутной промежуточной сушкой на воздухе. В этой форме и с помощью этого растворителя в качестве элюента разделение не может быть реализовано в одной колонке с силикагелем. Для этого смесь флорог люцинбутанона из экстракта лекарственного сырья можно разделить на Сефа

дексе LH 20 c помощью дихлорметана, этилацетата или ацетона в бóльших коли чествах и на относительно коротком слое геля.

Три производные флороглюцина разделяются адсорбированно по уменьшаю щейся молярной массе.

ПРИМЕР 4

Оба гликозида метиларбутин и арбутин являются производными гидрохинона,

которые встречаются в листьях толокнянки. При щелочном гидролизе или тер мическом расщеплении из производного метила появляется простой метиловый