CS213917B1 - Silica gel sorbent for chromatography in ionizing and aggressive environments - Google Patents
Silica gel sorbent for chromatography in ionizing and aggressive environments Download PDFInfo
- Publication number
- CS213917B1 CS213917B1 CS85780A CS85780A CS213917B1 CS 213917 B1 CS213917 B1 CS 213917B1 CS 85780 A CS85780 A CS 85780A CS 85780 A CS85780 A CS 85780A CS 213917 B1 CS213917 B1 CS 213917B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- silica gel
- sorbent
- chromatography
- ionizing
- acrylonitrile
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Vynález se týká silikagelováho sorbentu pro chromatografii v ionizujícím a agresivním prostředí. Sorbent sestává ze silikagelové matrice, která je pokrytá vrstwou vysoce zésítěného, případně částečně nebo zcela karbonizovaného póly(akrylonitrilu). Má vysokou radiační odolnost a chemickou stálost vůči kyselinám. Umožňuje chromatografickou analýzu radiofarmak a analytické stanovení vzácných zářičů.The invention relates to a silica gel sorbent for chromatography in ionizing and aggressive environments. The sorbent consists of a silica gel matrix, which is covered with a layer of highly cross-linked, possibly partially or completely carbonized poly(acrylonitrile). It has high radiation resistance and chemical stability to acids. It enables chromatographic analysis of radiopharmaceuticals and analytical determination of rare emitters.
Description
Vynález ae týká silikagelového sorbentu pro chromatografii v ionizujícím a agresivním, prostředí.The invention relates to a silica gel sorbent for chromatography in ionizing and aggressive media.
V současnosti se pro moderní metody vysokotlaké kapalinové chromatografii používá nejčastěji silikagelu jako základního sorbentu (Knox J. H., editor* High-Performance Liquid Chromatography, Edinburgh Univ. Press). Možnost jeho výroby ve tvaru přesně sférických částic s proměnnou a regulovatelnou distribucí pórů je velmi důležitá, a je také jednou z příčin jeho značného rozšíření. Neméně důležitou je i jeho mechanická pevnost, která se vyžaduje s ohledem na vysoké tlaky při vlastní chromatografii a zejména extrémní tlakové pulzy používané často při plnění kolon sorbentem. Na charakter chromatografického dělení látek má však rozhodující vliv chemická povaha dostupného povrchu sorbentu na straně jedné a složení mobilní fáze na straně druhej souhra obou těchto faktorů určuje retenční charakteristi- í ky při chromátografickém dělení dané směsi.Currently, silica gel as the basic sorbent is most commonly used for modern high pressure liquid chromatography methods (Knox J. H., editor of High-Performance Liquid Chromatography, Edinburgh Univ. Press). The possibility of producing it in the form of accurately spherical particles with variable and controllable pore distribution is very important, and is also one of the reasons for its considerable expansion. Equally important is its mechanical strength, which is required due to the high pressures of the chromatography itself and, in particular, the extreme pressure pulses often used to fill the columns with sorbent. However, the chemical nature of the available sorbent surface on the one hand has a decisive influence on the nature of the chromatographic separation of substances and on the other hand the composition of the mobile phase on the other determines the retention characteristics of the chromatographic separation of the mixture.
Měnit složení a tedy i polaritu mobilní fáze lze bez problémůj povrch silikagelu se často modifikuje chemickou reakcí s vhodným silanizačním činidlem (Berendsen G. E., Galan L.s J. of Liquid Chromatography 1, 561 (1978)). Jiným způsobem jak měnit povrchové vlastnosti silikagelu je jeho impregnace vhodným polymerem (Wheals Β. B.* J. Chromatography 107,The composition and hence the polarity of the mobile phase can be varied without difficulty. The silica gel surface is often modified by chemical reaction with a suitable silanizing agent (Berendsen G.E., Galan L. S. of Liquid Chromatography 1, 561 (1978)). Another way to change the surface properties of silica gel is to impregnate it with a suitable polymer (Wheals B. B. B. J. Chromatography 107,
402 (1975)). Modifikované sorbenty zpravidla dobře plní požadavky kladené na ně s ohledem na žádané dělení, jsou však málo odolné zejména v agresivním nebo ionizujícím prostředí.402 (1975)). Modified sorbents generally satisfy the requirements imposed on them with respect to the desired separation, but they are poorly resistant especially in aggressive or ionizing environments.
V prvém případě může docházet k destrukci vázaných molekul, ve druhém pak k radiačnímu síťování případně i k destrukcij v obou případech je výsledkem nežádoucí změna vlastností sorbentu. Uvedenou nevýhodu odstraňuje sorbent, který je předmětem vynálezu.In the first case, destruction of bound molecules can occur, in the second case radiation crosslinking or even destruction in both cases results in an undesirable change in sorbent properties. This disadvantage is overcome by the sorbent of the present invention.
Podstata silikagelového sorbentu podle vynálezu spočívá v tom, že povroh silikagelové matrice je pokryt vrstvou vysoce sesíťováného případně.částečně nebo zcela karbonizovaného poly(akrylonitrilu).The essence of the silica gel sorbent according to the invention is that the surface of the silica gel matrix is coated with a layer of highly crosslinked optionally partially or fully carbonized poly (acrylonitrile).
Tento materiál je vhodný pro chromatografii v agresivním a ionizujícím prostředí a jedná se v podstatě o silikagelový sorbent s povrchovou úpravou, kterou lze charakterizovat jako pokrytí polyakxylonitrilera s následným sesítěním a cyklizaoí při řízené pyrolýze. Výsledný sorbent se vyznačuje vysokou radiační odolností s chemickou stálostí vůči kyselinám. Při celkové dávce ^záření (Co^) v hodnotě 500 M radů nebyla pozorována změna v chromatografiokých vlastnostech kolony naplněné výše uvedeným sorbentem, tj. v kapacitních faktorech a účinnosti kolony. Pro celkové chromátografické vlastnosti materiálu je způsob termálního zpracování rozhodující.This material is suitable for chromatography in aggressive and ionizing environments and is essentially a silica gel sorbent with a coating that can be characterized as a polyacxylonitrile coating followed by crosslinking and cyclization under controlled pyrolysis. The resulting sorbent is characterized by high radiation resistance with chemical resistance to acids. At a total dose of? Radiation (Co?) Of 500 M rows, no change in the chromatographic properties of the column packed with the above sorbent was observed, i.e. in the capacity factors and the efficiency of the column. The method of thermal treatment is decisive for the overall chromatographic properties of the material.
Vysoká radiační odolnost je způsobena přítomností značného počtu aromatických kruhů vzniklých při pyrolýze poly(akrylonitrilu) při vyšších teplotách (MÍiller D. J., Overhoff D.* Angex. Makromol. Chem. 40/41, 423 (1974). Cyklizace monomerních jednotek poly)akrylo- iThe high radiation resistance is due to the presence of a significant number of aromatic rings formed by pyrolysis of poly (acrylonitrile) at higher temperatures (MIiller DJ, Overhoff D. * Angex. Macromol. Chem. 40/41, 423 (1974). Cyclization of poly) acrylic monomer units and
nitrilu) začíná již při zahřátí na 200 °C za přítomnosti oxidujících látek. Při vyšších tep- ; lotách je třeba pracovat v inertní atmosféře a dochází k odštěpování dusíku a k postupné j karbonizaci. Při teplotách 700 až 1300 °C obsahuje pyrolýzovaný poly(akrylonitril) pouze initrile) starts already when heated to 200 ° C in the presence of oxidizing substances. At higher temperatures; It is necessary to work in an inert atmosphere and the nitrogen is split off and the carbonization is progressive. At temperatures of 700 to 1300 ° C, the pyrolyzed poly (acrylonitrile) contains only 1
až 0,3 % dusíku. Fyzikálnš-chemické vlastnosti pyrolyzovaného poly(akrylonitrilu) jako je například tepelná vodivost, mechanická pevnost, smáčivost a tím i hydrofobicita jsou ! rovněž závislé na teplotě a době pyrolýzy. V našem případě lze podle teploty a délky pyro213 917 lýzy připravit celou řadu sorbentů s různými vlastnostmi. Silně pyrolyzované sorbenty (600 až 1400 °C) vykazují nízkou smáčivost vodou a jsou vhodné zejména pro extrakčně ohromatografické práce. Adsorpční chromatografie je na druhé straně metodika, pro kterou se takto pyrolyzované sorbenty nehodí, nebot chromatografioké píky všeoh standartních látek jsou značně nesymetrické. Slabě pyrolyzované sorbenty (200 až 400 °C) mají vyšší smáčivost vůči vodě a jsou použitelné pro kapalinovou adsorpční chromatografií.up to 0.3% nitrogen. The physico-chemical properties of the pyrolyzed poly (acrylonitrile) such as thermal conductivity, mechanical strength, wettability and hence hydrophobicity are! also dependent on the temperature and pyrolysis time. In our case a wide range of sorbents with different properties can be prepared according to the temperature and length of pyro213 917 lysis. The strongly pyrolyzed sorbents (600 to 1400 ° C) exhibit low wettability with water and are particularly suitable for extraction-chromatographic work. Adsorption chromatography, on the other hand, is a methodology for which such pyrolyzed sorbents are not suitable, since the chromatographic peaks of all standard substances are considerably unsymmetrical. Weakly pyrolyzed sorbents (200 to 400 ° C) have higher water wettability and are useful for liquid adsorption chromatography.
Při výrobě sorbentu se postupuje tak, že čistý silikagel se stabilizovanou strukturou se disperguje v 5 až 40 % roztoku poly(akrylonitrilu), v dimethylformamidu, dimethylsulfoxydu apod. Suspenze se za stálého míchání krátce zahřeje k varu nebo se smočení vnitřního povrchu silikagélu usnadní evakuováním, načež se přebytek roztoku poly(akrylonitrilu) odstraní např. filtrací a materiál se usuší. Silikagel s polymerem je možno promýt např. acetonem, aby se usnadnilo rozpadání hrudek (není to nutné) a následuje sušení na vzduchu při 150 až 220 °C. Již při této teplotě dochází k částečnému zesíťování póly(akrylonitrilu) a polymer se tak na povrchu silikagélu stabilizuje. Oxidační síťování polymeru se pak dále prohlubuje např. ohřevem na vzduchu na teplotu 200 až 300 °C po dobu 5 až 25 hodin, což je možno zkrátit varem v aromatických nitrolátkách, např. 2 hodinovým varem v nitroben zenu. Chceme-li polymerní vrstvu hydrofobizovat částečnou nebo úplnou karbonizací, zahřeje me tento produkt na. teploty 700 až 1400 °C v proudu např. dusíku. Výsledný produkt je třeba vyčistit frakcionací např. na sítech a několikanásobnou sedimentací.The sorbent is prepared by dispersing pure, stabilized, structured silica gel in a 5-40% solution of poly (acrylonitrile), dimethylformamide, dimethylsulfoxide, and the like. whereupon the excess poly (acrylonitrile) solution is removed e.g. by filtration and the material is dried. The polymer silica can be washed with, for example, acetone to facilitate lump disintegration (not necessary), followed by air drying at 150 to 220 ° C. Even at this temperature, a partial cross-linking of the poly (acrylonitrile) occurs and the polymer stabilizes on the surface of the silica gel. The oxidative crosslinking of the polymer is then further deepened, for example by heating in air at 200 to 300 ° C for 5 to 25 hours, which can be shortened by boiling in aromatic nitro compounds, eg by boiling in nitrobenzene for 2 hours. If we want to hydrophobize the polymer layer by partial or complete carbonization, we heat this product to. temperature of 700 to 1400 ° C in a stream of eg nitrogen. The resulting product must be purified by fractionation, for example on sieves and multiple sedimentation.
Silikagelový sorbent s vrstvičkou pyrolyzovaného poly(akiylonitrilu) se hodí především pro použití v radiocheraii, ale jeho další použití není omezeno. Přes některé nedostatky, které má většina sorbentu z organické hmoty na anorganické matrici, je sorbent s pyrolyzovanou vrstvičkou poly(akrylonitrilu) vhodný pro kapalinovou chromátografii v radiochemii zejména pro svou vysokou odolnost vůči ionizujícímu záření a kyselinám. Podstatná je snadnost výroby, univerzálnost použití a nízká cena.Silica gel sorbent with a layer of pyrolyzed poly (aiylonitrile) is particularly suitable for use in radiochemistry, but its further use is not limited. Despite some of the drawbacks that most organic material sorbents have on an inorganic matrix, the pyrolyzed poly (acrylonitrile) layer sorbent is suitable for liquid chromatography in radiochemistry, particularly for its high resistance to ionizing radiation and acids. Ease of production, versatility of use and low price are essential.
Dále jsou uvedeny příklady výroby sorbentu a jeho použití pro analýzu radiofarmak a analytického stanovení vzácných zářičů.The following are examples of sorbent production and its use for analysis of radiopharmaceuticals and analytical determination of rare emitters.
Příklad 1 g silikagélu (vyrobeného způsobem podle čs. AO č. 200 997) o střední velikosti 12EXAMPLE 1 g of silica gel (produced according to the method of AO No. 200 997) of medium size 12
O jun a spec. povrohu 480 m /g bylo suspendováno v 50 ml čerstve připraveného 15% roztoku póly (akryl onitrilu) v dimethylformamidu. Za stálého míchání byla suspense 5 minut povařena a po ochlazení byl silikagel oddělen na filtru. Produkt byl 2 hodiny vyhříván v pícce na 210 °C. Po rozmělnění hrudek byl sorbent prosát přes síto 30 m a dvakrát dekantován v ace tonu. Elementární analýzou suchého produktu bylo nalezeno 12,46 % C, 4,4 % N a 1,0'3 % H.About jun and spec. The 480 m / g coating was suspended in 50 ml of a freshly prepared 15% solution of poly (acrylonitrile) in dimethylformamide. With stirring, the suspension was boiled for 5 minutes and after cooling the silica gel was separated on a filter. The product was heated in an oven at 210 ° C for 2 hours. After the lumps were comminuted, the sorbent was sieved through a 30 m screen and decanted twice ace a ton. Elemental analysis of the dry product indicated 12.46% C, 4.4% N and 1.0-3% H.
Příklad 2 g sférického silikagélu (vyrobeného podle Čs. A0 č. 179 184) o střední velikosti částic 10 Jtxn a spec. povrchu 400 m^/g bylo zpracováno obdobně jako v příkladu 1. Po vyhřátí na 210 °C byl však produkt suspendován ve 100 ml nitrobenzenu a 2 hodiny zahříván k varu pod zpětným chladičem. Vzniklé černé kuličky byly pak na fritě promyty chloroforem aExample 2 g of spherical silica gel (produced according to No. A0 No. 179 184) having an average particle size of 10 µm and spec. A surface of 400 m @ 2 / g was treated as in Example 1. However, after heating to 210 DEG C., the product was suspended in 100 ml of nitrobenzene and heated under reflux for 2 hours. The resulting black beads were then washed on the frit with chloroform and
213 917 acetonem a usušeny. Poté byl produkt zahříván v křemenné baňce v pícce po dobu 5 hodin na 1000 °C v proudu dusíku. Elementární analýzou vypraného a Suchého produktu bylo nalezeno 6,85 % C, 1,16 % Na 0,27 % H.213 917 with acetone and dried. The product was then heated in a furnace quartz flask for 5 hours at 1000 ° C under a stream of nitrogen. Elemental analysis of the washed and dried product yielded 6.85% C, 1.16% Na 0.27% H.
Příklad 3Example 3
131 ·· 131131 ·· 131
Rychlé stanovení J J v ortho J -J-hippuranu metodou adsorpční chromatografie.Rapid determination of J J in ortho J -H-hippurane by adsorption chromatography method.
Ke stanovení radioizotopu jodu1·*1 se použije kolony 50 mm dlouhé o vnitřním průměru 2 mm se sorbentem připraveným podle příkladu 1 s poly(akrylonitrilovou) vrstvičkou zpracovanou při teplotě 210 °C. Sorbent se do kolony plní suspensní technikou v methylalkoholu, tla· kuje se a promývá destilovanou vodou. Ve vodném prostředí 0,111 HNOj + 0,1M NaNO^ (1»1) při průtocích 1-2 ml/min není zachycován a dělí se od ortho -J-hippuranu. Na obrázku 1 je uveden typický chromatogram s scintilační detekcí 1^^J, 1 je a 2 je ortho-^j-hippuran. Uvedená metoda je velmi jednoduchá a rychlá, použitelné pro obchodně technickou 131 kontrolu ortho- J-hippuranu i jiných radiofarmak značkovaných jodem 131 a 123.For the determination of the radioisotope of iodine 1 · 1 , a 50 mm column with an internal diameter of 2 mm was used with a sorbent prepared according to Example 1 with a poly (acrylonitrile) layer treated at 210 ° C. The sorbent is loaded into the column by a suspension technique in methanol, pressurized and washed with distilled water. In an aqueous medium of 0.111 HNO 3 + 0.1 M NaNO 2 (1 »1) at flow rates of 1-2 ml / min is not captured and is separated from ortho-β-hippurane. Figure 1 shows a typical chromatogram with scintillation detection of 1 µl, 1 is and 2 is ortho-β-hippuran. This method is very simple and fast, applicable to commercially-controlled 131 control of ortho-J-hippurane and other iodine-labeled 131 and 123-labeled radiopharmaceuticals.
Příklad 4Example 4
Stanovení 2^1Am ve směsi s ^0Sr, 1^*^Cs a 2^8U metodou extrakční chromatografie.Determination Am 2 ^ 1 in admixture with Sr ^ 0, ^ 1 ^ C * 2 ^ 8, and U by extraction chromatography.
Sorbent s poly(akrylonitrilovou) vrstvičkou zpracovaný podle příkladu 2 je plněn suspenzní technikou do polyethylenových kolonek o maximálních rozměrech 20 x 2 mm. Sorbent v koloně je postupně promýván acetonem, 30% roztokem di(2-ethyl-hexyl)fosforečné kyseliny v toluenu a 0,1lí HC1. Po těohto operacích je kolonka připravena k použití. Vzorek ·ο objemu 1 - 10^*1 se nanese na čelo kolony a postupně se promývá 0,111 HC1, 1,5M HC1 a 1211 H01. Ve frakci 1,5M H01 se nachází pouze 2^1Am viz obr. 2, kde je znázorněný eluční diagram směsi americia, cesia, stroncia a uranu, přičemž 3 - je aktivita A <*-izotopu 2^1Am. Po promytí kolonky 0,111 HC1 je opět možno separovat 2^^Am. Na jedné kolonce lze provést 10 separací bez podstatného snížení kapacity. Po 10 separacích se kolonka regeneruje promytím acétonem, roztokem kyseliny di(2-ethyl-hexyl<)fosforečné v toluenu a 0,1M HC1. 2^1Am ve frakci 1,511 HC1 se sUwiovuje oc spektrometricky po nasorbování nebo naelektrolyzování na terčíky z ionexu nebo nerez ocele. Metoda dělení je velmi rychlá a lze ji provést bez podstatného zvýšení objemu analyzovaného roztoku, neboť celkově zpracovávané množství roztoku 2^1Am nepřevyšuje 100^.1.The sorbent with the poly (acrylonitrile) layer treated according to Example 2 is filled with the suspension technique into polyethylene columns with a maximum dimension of 20 x 2 mm. The sorbent in the column is washed successively with acetone, a 30% solution of di (2-ethylhexyl) phosphoric acid in toluene and 0.1 L of HCl. After these operations the box is ready for use. A sample of 10-10 * 1 is applied to the top of the column and washed successively with 0.111 HCl, 1.5 M HCl and 1211 H01. In fraction of 1.5M H01 is only 2 ^ 1 Am see Fig. 2 which shows the elution pattern of mixtures of americium, cesium, strontium and uranium, with 3 - the activity of A <* - ^ 1 2 isotope Am. After washing the column with 0.111 HCl, it is again possible to separate 2 µM. 10 separations can be made per column without significantly reducing capacity. After 10 separations, the column is regenerated by washing with acetone, a solution of di (2-ethylhexyl) phosphoric acid in toluene and 0.1 M HCl. 2 ^ 1 in the fraction Am 1511 HC1 was sUwiovuje oc spectrophotometrically after nasorbování naelektrolyzování or dots on ion-exchange or stainless steel. The method of separation is very fast and can be performed without significantly increasing the volume of solution to be analyzed, because the total amount of processed solution of 2-1 exceeding 100 Am ^ .1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS85780A CS213917B1 (en) | 1980-02-08 | 1980-02-08 | Silica gel sorbent for chromatography in ionizing and aggressive environments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS85780A CS213917B1 (en) | 1980-02-08 | 1980-02-08 | Silica gel sorbent for chromatography in ionizing and aggressive environments |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS213917B1 true CS213917B1 (en) | 1982-04-09 |
Family
ID=5341539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS85780A CS213917B1 (en) | 1980-02-08 | 1980-02-08 | Silica gel sorbent for chromatography in ionizing and aggressive environments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS213917B1 (en) |
-
1980
- 1980-02-08 CS CS85780A patent/CS213917B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kirkland | Microparticles with bonded hydrocarbon phases for high-performance reverse-phase liquid chromatography | |
| JPH021747A (en) | Macro-porous polymer film and its preparation | |
| US8153551B2 (en) | Optical isomer separating filler | |
| Chai et al. | Direct enantioseparation of nitrogen‐heterocyclic pesticides on cellulose‐based chiral column by high‐performance liquid chromatography | |
| US3988919A (en) | Use of graphitized carbon beads for gas liquid chromatography | |
| Popov et al. | Hypercrosslinked polymeric restricted access materials for analysis of biological fluids | |
| Weed et al. | Photopolymerized organo‐silica hybrid monolithic columns: Characterization of their performance in capillary liquid chromatography | |
| Vlakh et al. | Preparation and characterization of macroporous monoliths imprinted with erythromycin | |
| Wang et al. | Adjusting the chromatographic properties of poly (ionic liquid)‐modified stationary phases by substitution on the imidazolium cation | |
| Xu et al. | Preparation of bi‐layer‐polymer coated silica using atom transfer radical polymerization and its application as restricted access phase for HPLC separation of hydrophobic molecules in biological fluids | |
| Sancho et al. | Monolithic silica columns functionalized with substituted polyproline‐derived chiral selectors as chiral stationary phases for high‐performance liquid chromatography | |
| DE69522411T2 (en) | Separating agent for optical isomers | |
| Puangpila et al. | Investigation of neutral monolithic capillary columns with varying n‐alkyl chain lengths in capillary electrochromatography | |
| JP2004003935A (en) | Packing material for optical isomer separation for simulated moving bed chromatography | |
| CS213917B1 (en) | Silica gel sorbent for chromatography in ionizing and aggressive environments | |
| US5370794A (en) | Carbon beads, process of producing the same and chromatography column containing the same | |
| Karenga et al. | Naphthyl methacrylate‐based monolithic column for RP‐CEC via hydrophobic and π interactions | |
| Mayr et al. | Influences of surface chemistry on the separation behavior of stationary phases for reversed-phase and ion-exchange chromatography: a comparison of coated and grafted supports prepared by ring-opening metathesis polymerization | |
| Yurtsever et al. | CEC with new monolithic stationary phase based on a fluorinated monomer, trifluoroethyl methacrylate | |
| Ali et al. | C18‐bound porous silica monolith particles as a low‐cost high‐performance liquid chromatography stationary phase with an excellent chromatographic performance | |
| Zhou et al. | A protocol for fabrication of polymer monolithic capillary columns and tuning the morphology targeting high‐resolution bioanalysis in gradient‐elution liquid chromatography | |
| US5098784A (en) | Supports for gas chromatography comprising aggregates of finely divided carbon particles and process for preparing the same | |
| Chaves et al. | Hydrodynamics and dynamic capacity of cryogels produced with different monomer compositions | |
| JPS6022947B2 (en) | Activated carbon for blood purification | |
| Steinberg et al. | Chromatography on columns packed with a non-polar material |