Капельная противоточная хроматография - Droplet countercurrent chromatography

Капельная противоточная хроматография (DCCC или DCC) был представлен в 1970 году Танимурой, Пизано, Ито и Боуменом.[1] DCCC считается формой разделения жидкости и жидкости, которая включает противоточное распределение и противоточная хроматография, в котором используется жидкая неподвижная фаза, содержащаяся в серии вертикальных стеклянных колонн, соединенных последовательно. Подвижная фаза проходит через колонки в виде капель. Устройство DCCC может работать с неподвижной нижней фазой, а верхняя фаза вводится в нижнюю часть каждой колонны. Или он может работать с неподвижной верхней фазой, а нижняя фаза вводится из верхней части колонны. В обоих случаях допускается работа силы тяжести, влияющая на две несмешивающиеся жидкости разной плотности с образованием характерных капель, которые поднимаются или опускаются через колонку. Подвижная фаза перекачивается со скоростью, позволяющей каплям образовываться, что увеличивает массообмен соединения между верхней и нижней фазами. Соединения, которые более растворимы в верхней фазе, будут быстро проходить через колонку, в то время как соединения, которые более растворимы в неподвижной фазе, будут задерживаться. Разделение происходит потому, что разные соединения распределяются по-разному, в соотношении, называемом Коэффициент распределения, между двумя фазами.

Двухфазная система растворителей должна быть тщательно составлена, чтобы она должным образом работала в колонке DCCC. Система растворителей должна образовывать две фазы без избытка эмульгирование чтобы образовались капли. Плотности двух фаз также должны быть достаточно разными, чтобы фазы перемещались друг за другом в колонке. Многие системы растворителей DCCC содержат оба хлороформ и вода. Система растворителей, использованная в оригинальной публикации, состоит из хлороформа, уксусной кислоты и 0,1 М водного раствора. соляная кислота.[1] Многие последующие системы растворителей были сделаны из хлороформа, метанола и воды, которую иногда представляют как систему растворителей ChMWat.[2][3] Системы растворителей, в состав которых входят 'н' '- бутанол, вода и модификатор, такой как уксусная кислота, пиридин или п-пропанол также пользовался некоторым успехом в DCCC.[4] В некоторых случаях неводные двухфазные системы растворителей, такие как ацетонитрил и метанол были использованы.[5][6]

Основное отличие DCCC от других типов противоточная хроматография Методика заключается в том, что не происходит интенсивного перемешивания фаз для увеличения массопереноса соединений, что позволяет им распределяться между двумя фазами. В 1951 году Кис и Дэвис описали устройство, подобное DCCC.[7] Они создали серию открытых трубок, которые были расположены каскадом, чтобы либо капать более плотная фаза через менее плотную неподвижную фазу, либо, наоборот, менее плотная фаза могла быть введена в нижнюю часть трубки, чтобы капать через более плотную фазу. . В 1954 году Кепес представил колонну фракционирования, которая напоминала колонку CCC, разделенную на камеры с перфорированными пластиковыми дисками.[8] Подобные инструменты типа DCCC были созданы А. Э. Костаняном и соавторами, в которых используются вертикальные колонны, разделенные на перегородки пористыми дисками.[9] Как только колонки заполнены неподвижной фазой, подвижная фаза прокачивается не непрерывно, а импульсами. Движение растворителя, создаваемое импульсным перекачивающим действием, создает перемешивание и осаждение, характерное для большинства всех форм противоточной хроматографии.[10]

Приложения

DCCC использовался для разделения самых разных фитохимические вещества из их сырых экстрактов.[2][11][12][13] Длинный список разделения натуральных продуктов включает: сапонины,[14] алкалоиды,[15] гликозиды сенны,[4] моносахариды,[4] тритерпен гликозиды,[16] флавон гликозиды,[16] ксантоны,[17] иридоид гликозиды,[17] витамин B12,[18] лигнаны,[19] имбрикатоловая кислота,[20] галльский кислота,[21] каротиноиды,[5] и тритерпеноиды.[22]

Инструменты DCCC коммерчески производятся и распространяются Büchi и Tokyo Rikakikai (Eyela).[8]

Рекомендации

  1. ^ а б Tanimura, T .; Pisano, J. J .; Ито, Й .; Боуман, Р. Л. (1970). «Капельная противоточная хроматография». Наука. 169 (3940): 54–56. Дои:10.1126 / science.169.3940.54. PMID  5447530.
  2. ^ а б Хостеттманн, Курт (1980). «Капельная противоточная хроматография и ее применение для препаративного разделения натуральных продуктов». Planta Medica. 39 (5): 1–18. Дои:10.1055 / с-2008-1074898.
  3. ^ Friesen, J. Brent; Макэлпайн, Джеймс Б .; Чен, Шао-Нун; Паули, Гвидо Ф. (2015). «Противоточное разделение натуральных продуктов: обновление». Журнал натуральных продуктов. 78 (7): 1765–1796. Дои:10.1021 / np501065h. ЧВК  4517501. PMID  26177360.
  4. ^ а б c Огихара, Юкио; Иноуэ, Осаму; Оцука, Хидеаки; Кавай, Кен-Ичи; Танимура, Такенори; Шибата, Сёдзи (1976). «Капельная противоточная хроматография для разделения растительных продуктов». Журнал хроматографии А. 128 (1): 218–223. Дои:10.1016 / S0021-9673 (00) 84058-3.
  5. ^ а б Francis, G.W .; Исаксен, М. (1989). «Капельная противоточная хроматография каротиноидов петрушки Petroselinum crispum». Хроматография. 27 (11–12): 549–551. Дои:10.1007 / BF02258976.
  6. ^ Домон, Бруно; Хостеттманн, Мариз; Хостеттманн, Курт (1982). «Капельная противоточная хроматография с неводными системами растворителей». Журнал хроматографии А. 246 (1): 133–135. Дои:10.1016 / S0021-9673 (00) 82791-0.
  7. ^ Кис, Мэриан В .; Дэвис, Майкл Г. (1951). «Новая процедура фракционирования смесей путем распределения растворителя» (PDF). Журнал биологической химии. 189 (2): 637–650. Получено 2016-02-27.
  8. ^ а б Конвей, Уолтер Д. (1990). «Эволюция противоточной хроматографии». Противоточная хроматография: аппаратура, теория и приложения. ВЧ. С. 37–115. ISBN  978-0-89573-331-3.
  9. ^ Костанян, А.Е .; Вошкин, А. А .; Кодин, Н. В. (2011). «Импульсный циклический прибор для жидкостной противоточной хроматографии». Теоретические основы химической инженерии. 45 (5): 779–785. Дои:10.1134 / S0040579511050095.
  10. ^ Костанян, Артак Э .; Вошкин, Андрей А .; Кодин, Николай В. (2011). «Импульсная жидкостно-жидкостная хроматография с регулируемым циклом. Модифицированная версия противоточного распределения Крейга». Журнал хроматографии А. 1218 (36): 6135–6143. Дои:10.1016 / j.chroma.2010.12.103. PMID  21281934.
  11. ^ Хостеттманн, Курт; Хостеттманн-Калдас, Мариз; Стичер, Отто (1979). «Применение капельной противоточной хроматографии для выделения натуральных продуктов». Журнал хроматографии А. 186: 529–534. Дои:10.1016 / S0021-9673 (00) 95273-7.
  12. ^ Hostettmann, K .; Апполония, С .; Domon, B .; Хостеттманн, М. (1984). «Противоточная хроматография капель - новые применения в химии натуральных продуктов». Журнал жидкостной хроматографии. 7 (2): 231–242. Дои:10.1080/01483918408073964.
  13. ^ Хозяин, Курт; Марстон, Эндрю (1988). "Выделение натуральных продуктов с помощью противоточной хроматографии капель". Противоточная хроматография: теория и практика. Хроматографическая научная серия. 44. Марсель Деккер. С. 465–492. ISBN  978-0-8247-7815-6.
  14. ^ Кавай, Кен-Ичи; Акияма, Тошиюки; Огихара, Юкио; Сибата, Сёдзи (1974). «Новый сапогенин в сапонинах Zizyphus jujuba, Hovenia dulcis и Bacopa monniera». Фитохимия. 13 (12): 2829–2832. Дои:10.1016/0031-9422(74)80250-5.
  15. ^ Оцука, Хидеаки; Огихара, Юкио; Сибата, Сёдзи (1974). «Выделение коклаурина из Zizyphus jujuba методом противоточной капельной хроматографии». Фитохимия. 13 (9): 2016. Дои:10.1016/0031-9422(74)85153-8.
  16. ^ а б Хостеттманн, Курт; Хостеттманн-Калдас, Мариз; Наканиши, Кодзи (1979). «Капельная противоточная хроматография для препаративного выделения различных гликозидов». Журнал хроматографии А. 170 (2): 355–361. Дои:10.1016 / S0021-9673 (00) 95460-8.
  17. ^ а б Хостеттманн, Курт; Хостеттманн-Калдас, Мариз; Стичер, Отто (1979). «Препаративное масштабное разделение ксантонов и иридоидных гликозидов с помощью капельной противоточной хроматографии». Helvetica Chimica Acta. 62 (7): 2079–2085. Дои:10.1002 / hlca.19790620705.
  18. ^ Курумая, Кацуюки; Сакамото, Тетсуто; Окада, Ёсихито; Кадзивара, Масахиро (1988). «Применение капельной противоточной хроматографии для выделения витамина B12». Журнал хроматографии А. 435: 235–240. Дои:10.1016 / S0021-9673 (01) 82181-6. PMID  3350896.
  19. ^ Sousa, Adriana L .; Продажи, Queitilane S .; Браз-Филхо, Раймундо; де Оливейра, Родриго Р. (2012). «Лигнаны и флавоноиды, выделенные из Cuscuta racemosa MART. И HUMB (Convolulaceae) методом капельной противоточной хроматографии». Журнал жидкостной хроматографии и родственных технологий. 35 (16): 2294–2303. Дои:10.1080/10826076.2011.631259.
  20. ^ Де Марино, Симона; Каттанео, Фабио; Феста, Кармен; Золло, Франко; Яччо, Анналиса; Аммендола, Росарио; Инколлинго, Филомена; Иорицци, Мария (2011). "Имбрикатоловая кислота из Можжевельник обыкновенный L. Предотвращает развитие клеточного цикла в клетках CaLu-6 ». Planta Medica. 77 (16): 1822–1828. Дои:10.1055 / с-0030-1271104. PMID  21567359.
  21. ^ Дини, Ирэн (2011). «Флавоноидные гликозиды из фруктовой муки Pouteria obovata (R. Br.)». Пищевая химия. 124 (3): 884–888. Дои:10.1016 / j.foodchem.2010.07.013.
  22. ^ Nasser, A. L. M .; Mazzolin, L.P .; Hiruma-Lima, C.A .; Santos, L. S .; Эберлин, М. Н .; Соуза Брито, А. Р. Монтейро; Вилегас, В. (2006). "Препаративная капельная противоточная хроматография для разделения новых нор-секо-тритерпенов и пентациклических тритерпеноидов из Qualea Parviflora". Хроматография. 64 (11–12): 695–699. Дои:10.1365 / s10337-006-0087-4.