ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ СОРБЕНТОВ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

1. Исследование и разработка новых сорбентов

2. Биотехнологические композиционные кремнеземноорганические сорбенты

3. Сорбенты для ионной хроматографии, полученные адсорбцией цвиттерионнных красителей на сверхсшитом полистироле

4. Хелатсодержащие сорбенты и стационарные фазы для газовой хроматографии

5. Комплексообразующие свойства карбоксильных сорбентов для хроматофокусирования

6. Специальные сорбенты для ВЭЖХ биополимеров

7. Силикагели "Армсорб" для хроматографии

8. Предложение от ЭЛСИКО на сорбенты – силикагель

9. Синтез полимерных сорбентов

10. Сравнение эксплуатационных свойств СПС Био-сульфоэтил и Sephadex SP при препаративных разделениях

11. Новые ионообменные смолы

12. Микросферические полимерные сорбенты для высокоэффективной жидкостной хроматографии и твердофазной экстракции

13. Полимерные сорбенты для твердофазной экстракции и жидкостной хроматографии

14. Газовая хроматография

Заключение

Литература



ВВЕДЕНИЕ

 

Развитие науки на пороге XXI века было бы невозможно себе представить без введения и использования новых технологий. Одной из развивающихся и прогрессирующих наук в наше время является биохимия. Хроматографические методы исследования и анализа вещества, как одни из биохимических методов исследования, также подверглись различным нововведениям и преобразованиям. Развитие хроматографии привело к усовершенствованию техники, применяемой для проведения эксперимента. Создавались все более новые, качественно усовершенствованные приборы, дающие, в сравнении со своими предшественниками, заметно отличающийся результат. Эти изменения и усовершенствования коснулись не только приборов исследования, но и сорбирующих материалов. В своей работе я изложил характеристику некоторых из них и ряда других уже известных сорбентов, зарекомендовавших себя на рынке, а также привел примеры их сравнения с аналогами данных сорбентов других фирм.

 



Новые биотехнологические сорбенты, применяемые в аффинной хроматографии для иммобилизации ферментов и в качестве носителей тест-систем твердофазного иммуноанализа

 

Разработаны новые биотехнологические композиционные кремнеземноорганические сорбенты, обладающие аффинностью к ряду БАВ - лизоциму, супероксиддисмутазе, хорионическому гонадотропину, которые отличаются высокой степенью селективности к выделяемым белкам, механической прочностью, микробиологической устойчивостью. На основе методов аффинной сорбции в сочетании с традиционным способом спиртового фракционирования белков этанолом разработана комплексная технология, позволяющая получать из сыворотки плацентарной крови высокоочищенные препараты иммуноглобулина, лизоцима, гемоглобина и СОД. С использованием в качестве носителей композиционных сорбционных материалов методами ковалентной иммобилизации СОД и лизоцима получены каталитически стабильные твердофазные биопрепараты. Методом формирования пористой структуры с использованием в качестве компонентов двуокиси кремния, магнитного порошка и биосовместимых органических полимеров получен набор композиционных магносорбентов. На их основе созданы высокоэффективные тест-системы для экспресс-диагностики методами ИФА и РИФ чумы, туляремии, холеры и сибирской язвы. [2]

 



СПЕЦИАЛЬНЫЕ СОРБЕНТЫ ДЛЯ ВЭЖХ БИОПОЛИМЕРОВ

Предложение от ЭЛСИКО на сорбенты - силикагель

СИНТЕЗ ПОЛИМЕРНЫХ СОРБЕНТОВ

Компания "Синтез полимерных сорбентов" предлагает серию полимерных сорбентов, специально разработанных для биохроматографических разделений. Макропористые акриловые сорбенты высокой емкости обеспечивают эффективные разделения в режимах гель-фильтрации и ионного обмена. Акриловые сорбенты СПС БИО механически прочны, долговечны, мало изменяют свой объем при изменении ионной силы элюентов.

 

Тип сорбента Аналоги Емкость ионных групп Размер фракций
СПС БИО-гидрокси Toyopearl HW-55   20 – 40 микрон 50 – 100 микрон 100 – 250 микрон
СПС БИО-сульфоэтил Sephadex SP Sepharose SP 2.0 – 2.5 мэкв/г 50 - 100 микрон 100 – 250 микрон
СПС БИО-карбокси Sephadex CM Sepharose CM 3.0 – 3..5 мэкв/г 50 - 100 микрон 100 – 250 микрон
СПС БИО-ДЕАЕ Sephadex DEAE Sepharose DEAE 3.0 – 3.5 мэкв/г 50 - 100 микрон 100 – 250 микрон
СПС БИО-QA Sephadex QA Sepharose QA 3.0 – 3.5 мэкв/г 50 – 100 микрон 100 – 250 микрон

НОВЫЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ

 

Компания "Синтез полимерных сорбентов" предлагает российские аналоги широко известных смол Dowex. В отличие от смол Dowex ионообменные смолы СПС обладают узким гранулярным составом, что обеспечивает низкое давление в колонках и отличные кинетические свойства.

Последняя цифра в названии смолы обозначает размер влажной смолы в микронах (50, 100, 150 микрон).

 

Смолы СПС аналогичные смолы Dowex
Катиониты СПС-SAC(2) -50 CПС-SAC(2) -100 весовая емкость 4.8 мэкв/г СПС-SAC(2) -150 объемная емкость 0.6мэкв/мл   СПС-SAC(6)-50 СПС-SAC(6) -100 весовая емкость 4.8 мэкв/г СПС-SAC(6) -150 объемная емкость 1.4мэкв/мл   СПС-SAC(8)-50 СПС-SAC(8) -100 весовая емкость 4.8 мэкв/г СПС-SAC(8) -150 объемная емкость 1.7 мэкв/мл Катиониты Dowex 50Wx2 фракция 200-400 (75-35 микрон) Dowex 50Wx2 фракция 100-200 (150-75микрон) Dowex 50Wx2 фракция 50-100 (315-150микрон)   Dowex 50Wx4 фракция 200-400 Dowex 50Wx4 фракция 100-200 Dowex 50Wx4 фракция 50-100   Dowex 50Wx8 фракция 200-400 Dowex 50Wx8 фракция 100-200 Dowex 50Wx8 фракция 50-100
Аниониты СПС-SBA(2)-50 СПС-SBA(2)-100 весовая емкость 3.7 мэкв/г СПС-SBA(2) -150 объемная емкость 0.7 мэкв/мл   СПС-SBA(6)-50 СПС-SBA(6) -100 весовая емкость 4.0 мэкв/г СПС-SBA(6) -150 объемная емкость 1.1 мэкв/мл   СПС-SBA(8)-50 СПС-SBA(8) -100 весовая емкость 4.0 мэкв/г СПС-SBA(8) -150 объемная емкость 1. 2 мэкв/мл Аниониты Dowex 1x2 фракция 200-400 Dowex 1x2 фракция 100-200 Dowex 1x2 фракция 50-100   Dowex 1x4 фракция 200-400 Dowex 1x4 фракция 100-200 Dowex 1x4 фракция 50-100   Dowex 1x8 фракция 200-400 Dowex 1x8 фракция 100-200 Dowex 1x8 фракция 50-100

 

Компания "СПС" предлагает уникальные, высокоэффективные макропористые ионообменные смолы размером 50 микрон для разделения биомолекул (белки, нуклеотиды и д.)

Ионообменная хроматография смеси дезокситимидин-5'-моно- (1), ди-(2), три- (3), тетра-(4) и пента (4) фосфатов на колонке с сорбентом СПС-SBA(МП) - 50 (макропористый анионит размер зерна 50 микрон). Колонка 14 см3, h/D 3:1. Нагрузка 0.5 ммоль, элюент 0.05 - 0.3 М NaBr, скорость элюирования 300 мл/ч, температура 22 оС.

 

Макропористые смолы Катионит СПС-SAC(МП)-50 диаметр пор 1500 А, объем пор 1.0 мл/г, весовая емкость 4.9мэкв/г, объемная емкость 1.4 мэкв/мл.   Анионит СПС-SBA(МП)-50 диаметр пор 1500 А, объем пор 1.0 мл/г, весовая емкость 4.0 мэкв/г объемная емкость 1.2 мэкв/мл     Аналог, но с меньшей емкостью – Source 30 S(Amersham Pharmacia)   Аналог, но с меньшей емкостью - Source 30 Q(Amersham Pharmacia)

 

 

Также компания "Синтез полимерных сорбентов" предлагает акриловые гелевые и пористые ионообменные смолы различных размеров и функциональностей - сульфоэтильные, карбоксиметильные, иминодиуксусные, DEAE и др.

 

ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

Компания АНО "Синтез полимерных сорбентов" производит и продает полистирольные сорбенты Полисорб-1 и Полисорб-10 в количестве от 1 кг.

Свойства Полисорб-1 Полисорб-10
Внешний вид Белые матовые сферические гранулы Белые матовые сферические гранулы
Тип полимерной матрицы Сшитый полистирол Сшитый полистирол
Массовая доля основной фракции, % не менее фракция 0.10 – 0.25 мм фракция 0.25 – 0.50 мм 95 95
Удельная поверхность, кв.м/г 250 - 350 400 - 500
Насыпной вес, г/см.куб 0.25 – 0.27 0.21 – 0.24
Влажность, %, не более 1 1

 



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На данный момент существует большой выбор сорбентов, предлагаемых различными компаниями. Поэтому в наше время появилась возможность очень точно подобрать нужный для проведения исследований сорбент, руководствуясь требуемыми для проведения опыта условиями, индивидуальными характеристиками исследуемого образца, а также стоимостью предлагаемого компанией сорбента. Дальнейшее развитие науки в области хроматографических исследований приведет к созданию еще более новых и усовершенствованных типов сорбентов, что позволит добиться наиболее точного выделения и анализа веществ.

 



ЛИТЕРАТУРА

1. http://volgadeti.samara.ru/~unc/research3.htm

2. http://www.viniti.ru/

3. http://marata.narod.ru/

4. http://lenchrom.spb.ru/

5. http://akunk.narod.ru/AkunkLTD.html

6. http://www.hplc.ru/sorbent.htm

7. http://www.polymersorbents.com.ru/products.htm

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

1. Исследование и разработка новых сорбентов

2. Биотехнологические композиционные кремнеземноорганические сорбенты

3. Сорбенты для ионной хроматографии, полученные адсорбцией цвиттерионнных красителей на сверхсшитом полистироле

4. Хелатсодержащие сорбенты и стационарные фазы для газовой хроматографии

5. Комплексообразующие свойства карбоксильных сорбентов для хроматофокусирования

6. Специальные сорбенты для ВЭЖХ биополимеров

7. Силикагели "Армсорб" для хроматографии

8. Предложение от ЭЛСИКО на сорбенты – силикагель

9. Синтез полимерных сорбентов

10. Сравнение эксплуатационных свойств СПС Био-сульфоэтил и Sephadex SP при препаративных разделениях

11. Новые ионообменные смолы

12. Микросферические полимерные сорбенты для высокоэффективной жидкостной хроматографии и твердофазной экстракции

13. Полимерные сорбенты для твердофазной экстракции и жидкостной хроматографии

14. Газовая хроматография

Заключение

Литература



ВВЕДЕНИЕ

 

Развитие науки на пороге XXI века было бы невозможно себе представить без введения и использования новых технологий. Одной из развивающихся и прогрессирующих наук в наше время является биохимия. Хроматографические методы исследования и анализа вещества, как одни из биохимических методов исследования, также подверглись различным нововведениям и преобразованиям. Развитие хроматографии привело к усовершенствованию техники, применяемой для проведения эксперимента. Создавались все более новые, качественно усовершенствованные приборы, дающие, в сравнении со своими предшественниками, заметно отличающийся результат. Эти изменения и усовершенствования коснулись не только приборов исследования, но и сорбирующих материалов. В своей работе я изложил характеристику некоторых из них и ряда других уже известных сорбентов, зарекомендовавших себя на рынке, а также привел примеры их сравнения с аналогами данных сорбентов других фирм.

 



ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ СОРБЕНТОВ

 

Развитие современной науки и технологий невозможно без контроля состава сложных смесей, сырья, продуктов и полупродуктов, в том числе лекарственных препаратов, а также оптимизации процессов сорбционного концентрирования и выделения целевых продуктов.

Важное значение при этом имеют изомерселективные сорбенты. К числу таких сорбентов относятся графитированная термическая сажа (ГТС) и термотропные жидкие кристаллы (ЖК). На нашей кафедре проводятся исследования адсорбентов, в частности, графитированной термической сажи – уникального углеродного адсорбента с однородной плоской поверхностью, состоящей из базисных граней графита. Этот адсорбент чувствителен к пространственному строению органических соединений, в том числе изомеров (кроме оптических), рис. 1.

 

Рис. 1. Разделение изомеров пергидрофенантрена на колонке с ГТС при 250ºС [Киселев А.В. и др.], колонка 2 м × 1 мм, заполненная частицами ГТС диаметром 0,22-0,25 мм

 

Метод газовой хроматографии применен для изучения адсорбции на ГТС аминов, анилина, каркасных соединений, азотсодержащих гетероциклов. Экспериментальные данные сопоставлены с молекулярно-статистическими расчетами по Киселеву А.В. Эти исследования имеют большое значение как для дальнейшего развития теории адсорбции, так и для решения практических задач, связанных с разработкой хроматографических методов анализа.

Дальнейший прогресс в применении углеродных адсорбентов связан с использованием модифицированных углеродных адсорбентов. Нанесение плотных монослоев (или полислоев) модификаторов, относящихся к классу мезогенов (жидких кристаллов), является наиболее перспективным, так как жидкокристаллические сорбенты обладают повышенной структурной селективностью при разделении пространственных изомеров.

Проведены экспериментальные исследования адсорбции органических соединений ряда н-алканов и аренов, в том числе изомерных ксилолов на ГТС, модифицированной монослоями нематического, холестерического ЖК, а также жидкокристаллического краун-эфира. Установлено, что модифицирование ГТС монослоями ЖК повышает чувствительность адсорбента к электронному строению молекул адсорбатов при сохранении высокой чувствительности к их пространственному строению. Так, например, на модифицированной ГТС разделяются все три изомера ксилола, тогда как на "чистой" ГТС – только мета- и пара- изомеры. При нанесении на ГТС жидкокристаллического краун-соединения с гидрофильной полостью (рис. 2) для короткоцепочечных спиртов наблюдается повышение теплоты адсорбции вследствие образования комплексов включения типа "гость-хозяин".

Проведены молекулярно-статистические расчеты констант Генри и теплот адсорбции ароматических углеводородов на ГТС, модифицированной мономолекулярным слоем холестерического ЖК, определены значения поправочных множителей, позволяющих перейти от констант атом-атомных потенциалов для "чистой" ГТС к константам, описывающим взаимодействие атомов в молекулах адсорбатов с модифицированным адсорбентом.

 

Рис. 2. Квантово-механическое моделирование взаимодействия изо-пропанола с молекулой ДАДБ-18-К-6.

 

К изомерселективным сорбентам относятся и термотропные жидкие кристаллы – самоорганизующиеся в пространстве в виде определенных структур (мезофаз) системы с анизометричными органическими молекулами. В газовой хроматографии их используют в виде тонких фазовых пленок (~1000 – 2000 Å), нанесенных на поверхность пор твердого носителя. Большинство экспериментальных и теоретических работ ранее было посвящено изучению разделительных свойств нематических (N) жидких кристаллов с каламитной (вытянутой) формой молекул, а также бинарных смесей на их основе, образующих смешанную N фазу.

Было проведено систематическое изучение сорбционных и селективных свойств нескольких бинарных ЖК систем, образующих индуцированную смектическую SA фазу. Так, например, в бинарной системе 4-н-октилоксифенил-4'-н-пентилоксибензоат (ОФПБ) – 4,4'-бифенилдикарбоновой кислоты бис-[2,2'-ди-(н-гексилоксикарбонил)этинил]фениловый эфир (БКГФ) оба исходных ЖК образуют N мезофазу. При их смешении возникает индуцированная SA фаза, температурный интервал существования которой максимален при соотношении компонентов ОФПБ – БКГФ 2 : 1. Стабилизация слоистой ЖК структуры SA типа с толщиной слоя, равной длине молекулы БКГФ, обусловлена тем, что относительно короткие молекулы ОФПБ, имея длину молекулы, примерно равную длине центрального фрагмента ароматической части БКГФ и ориентируясь параллельно центральному фрагменту БКГФ, образуют квазигексагональную упаковку, рис. 3.

 

Рис. 3. Объемная модель слоя индуцированного смектика А "ОФПБ – БКГФ"

 

 

Установлено, что смешанные SA фазы более чувствительны к пространственному строению органических соединений, чем образующие их индивидуальные ЖК, что имеет важное практическое значение для разработки новых изомерспецифических сорбентов.

В области совершенствования технологии получения отечественных капиллярных колонок разработана методика нанесения высокодисперсного адсорбента аэросила А-175 на внутреннюю поверхность капилляра из плавленого кварца внутренним диаметром 0,5 мм. Изучены хроматографические свойства по отношению к различным модельным смесям веществ - предельных углеводородов нормального строения (от н-гексана до н-пентадекана), полиароматических углеводородов (фенантрен, хризен, бенз[а]пирен), высших жирных кислот (пальмитиновая и олеиновая) в виде их метиловых эфиров. [1]

 

Дата: 2019-07-30, просмотров: 202.