Uma vez que você escalar seu processo além das colunas semi-preparadas ou pré-embaladas preparatórias, você precisará embalar nosso gel de sílica a granel em uma coluna de compressão axial dinâmica (DAC). Aqui, fornecemos um procedimento para embalar, testar e desembalar um de nossos géis de sílica mais proeminentes: a Série C8-PK com partículas de 10 µm (Nome do Produto SP-100-10-C8-PK).
Calcular o Gel de Sílica Necessário e o Volume Necessário
O primeiro passo é determinar a quantidade de sílica gel e solvente para polpas abrasivas necessária para embalar sua coluna. Você pode fazer isso usando estes cálculos simples:
- Comece com as dimensões de sua coluna vazia e seu leito alvo embalado:
A mm I.D. x C mm L (diâmetro interno x comprimento total da coluna vazia)
A mm I.D. x B mm L (diâmetro interno x comprimento do leito alvo) - Determinar a capacidade total da coluna para polpas abrasivas, bem como o volume do leito embalado:
Capacidade total da coluna (ml) =(A/2)2 x π x(C/1000)
Capacidade da coluna embalada (ml) =(A/2)2 x π x(B/1000) - Calcular a massa da fase estacionária necessária:
Quantidade de sílica (grama) = capacidade da coluna de enchimento (ml) x densidade de sílica (g/ml)
A densidade do SP-100-10-C8-PK é de 0,58 g/ml.
Para densidades de embalagem de outras fases da DAISOGEL, verifique aqui.
Conhecendo a capacidade total da coluna para polpa, bem como a quantidade de sílica necessária para atingir o comprimento de cama desejado, agora você pode preparar a polpa.
Preparação do chorume
Pesar a quantidade apropriada de sílica gel em gramas, conforme calculado acima. Embora você deva preparar pelo menos 50% de slurry em peso, recomendamos altamente um slurry mais fino para melhores resultados de embalagem: 3 partes de slurry solvente para 1 parte de sílica gel.
Para ilustrar, para o SP-100-10-C8-PK, recomendamos 600 ml de 2-propanol e 200 g de sílica gel C8-PK a granel para uma cama de 50 mm D.I. x 200 mm L. Entretanto, você deve garantir que seu volume total de polpa não exceda a capacidade total da coluna, conforme calculado acima. Caso contrário, você pode precisar ajustar a relação 3:1 para baixo para garantir que não encher demais a coluna vazia com slurry.
Para preparações de menor volume de chorume de menos de 5 litros, o chorume pode ser preparado em um béquer ou carboidrato. Tome sempre precauções ao manusear sílica gel seca e solventes orgânicos! Os EPIs recomendados incluem uma máscara respiratória adequada, óculos de proteção e luvas.
1 PARTE
SILICA GEL
3 PARTES
SOLVENTE SEGURANÇA
MIX SOLUÇÃO
POR FAVOR
O gel de sílica é um pó fino que flui livremente e pode facilmente ser transportado pelo ar. É considerado cancerígeno, portanto, manuseie-o com cuidado. Evite o contato com a pele e os olhos, e não inale.
Preparar a lama em uma área bem ventilada, idealmente sob um exaustor de fumaça. Isto ajuda a capturar qualquer pó de sílica seca transportado pelo ar e a exaurir os vapores do solvente. Siga sempre as diretrizes de segurança estabelecidas pela política de segurança de sua empresa!
Volumes menores podem ser facilmente misturados à mão com uma pequena palheta. Manuseie a sílica suavemente! Mesmo partículas mecanicamente robustas, como DAISOGEL, podem rachar quando pressionadas com muita força. Evite usar espátulas de metal com bordas afiadas ou pás de metal. Agitadores ou pás plásticas são apropriados. Garanta uma polpa homogênea misturando bem o gel de sílica e o solvente de polpa.
Ao embalar colunas DAC maiores de 30 cm de diâmetro interno e superiores, é necessário um volume maior de polpa. Será necessário um recipiente maior para preparar o slurry. Siga a mesma proporção 3:1 de 2 -propanol para sílica gel. Siga as mesmas precauções de segurança que você tomaria para a preparação do slurry de volume menor, mas também tenha em mente que seu local pode ter precauções de segurança adicionais ao manusear volumes maiores de sílica gel e solvente. Por favor, verifique com seu oficial de segurança. Embora a mistura de volumes maiores possa ser feita manualmente com uma pá, você também pode considerar misturadores suaves movidos a ar para auxiliar em grandes volumes de polpas abrasivas. Alguns fornecedores de colunas DAC também oferecem sistemas de preparação de polpas abrasivas que incluem tanques e misturadores. Sugerimos que você siga a recomendação de seu fabricante de dispositivos de coluna DAC.
Uma nota sobre a definição de
Muitos géis de sílica com ampla distribuição granulométrica também requerem definição nesta etapa para remover pequenas partículas finas que podem causar excesso de contrapressão na coluna embalada.
Em um processo típico de definição, você deixa o gel de sílica "assentar" no copo ou tanque por 15-30 minutos após a mistura, e depois decanta quaisquer multas da camada de solvente sobrenadante nublado na parte superior do vaso. Embora esta seja a melhor prática com muitos géis de sílica -especialmente aqueles com partículas grandes ou pérolas irregulares- a definição não é necessária com a embalagem inicial da Série C8-PK devido a sua monodispersão. Entretanto, após a desembalagem e antes da reembalagem, recomendamos definir sua série C8-PK passou duas vezes a fase de embalagem.
Se for necessário passar muito tempo limpando a fase gasta, a melhor opção é a de reesfriar o gel e agitar em um reator, seguida da filtração.
Embalando a Coluna DAC
Com o slurry preparado, você está pronto para embalar a coluna. Encha a coluna vazia com o slurry de acordo com as instruções do fabricante da coluna.
Para conseguir a melhor embalagem, não deixe o gel de sílica assentar na lama antes de transferi-lo para a coluna. Uma vez que você tenha enchido a coluna com slurry, você deve começar a embalagem o mais rápido possível para evitar o assentamento (dentro de um minuto ou dois).
Comprima axialmente o chorume em uma cama embalada de acordo com as instruções do fabricante da coluna.
Como sempre, use óculos de proteção e EPI apropriados! O SP-100-10-C8-PK deve ser embalado a pressões de pistão de pelo menos 70 bar e até 100 bar. Verifique se há vazamento durante o processo de embalagem, e se for encontrado vazamento, consulte as instruções de seu dispositivo de coluna. Confirme que o comprimento do leito é o esperado.
Como confirmar a eficiência da coluna
Agora que sua coluna DAC está embalada, você deve testar seu desempenho antes de purificar seu API. A eficiência da coluna é testada através de uma injeção de teste de amostra. Para SP-100-10-C8-PK, podem ser usados compostos de teste como naftaleno e tolueno, pois eles têm boa absorção de UV e também terão alguma retenção na coluna. Dois cálculos de eficiência são tipicamente executados.
O número de placas teóricas (N) da coluna embalada descreve sua eficiência de separação e é calculado usando a seguinte fórmula:
N = 5,54 x (tr)2/(w½)2
N = número de placas teóricas
tr= tempo de retenção
w½ = largura de pico na meia altura
O segundo cálculo é a assimetria de pico, que informa a qualidade da forma de pico do composto de teste eluído; uma forma de pico gaussiano é indicativa de uma coluna bem empacotada. A assimetria é calculada usando a seguinte fórmula:
As = b/a
As = assimetria de pico
b = metade direita da largura de pico a 10% de altura de pico
a = metade esquerda da largura de pico a 10% de altura de pico
A coluna passa nos testes de eficiência se o número de placas teóricas N for maior que 35.000 placas por metro e a assimetria de pico estiver entre 0,8 e 1,2 para o pico do composto de teste.
Exemplo de Condições de Teste de Eficiência para a Coluna DAC de 50 mm de diâmetro interno:
- Slurry 200 g de SP-100-10-C8-PK com 600 ml de 2-propanol, transfira o slurry para a coluna vazia, e embale a 100 bar. Isto resultará em uma altura de leito de aproximadamente 20 cm.
- Equilibrar a coluna com 60% de metanol ou acetonitrila a 50 ml/min para volumes de 4 a 5 colunas.
- Prepare uma amostra de teste de injeção de 250 μl em 70% de metanol. Recomendamos naftaleno a 1,8 mg/ml ou tolueno a 10 μl/ml.
- Garantir que a injeção seja realizada o mais próximo possível do cabeçote da coluna com volume morto minimizado. Assegurar também que a célula de fluxo UV seja executada o mais próximo possível da saída da coluna com o volume morto minimizado.
- Após a injeção, eluir com 60% de metanol ou acetonitrila a 50 ml/min até que o(s) pico(s) apareça(m).
- Meça N eAs através de seu software de aquisição de dados ou através da medição a 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 de como você quer armazenar a sílica. Se você desejar armazenar a sílica desembalada seca, o procedimento recomendado é lavar a coluna embalada com pelo menos 4 CVs de um solvente altamente volátil (MeOH ou ACN) após a sílica ter sido devidamente lavada com água (se for necessário remover o sal). Siga as instruções de desembalagem do fabricante do dispositivo de desembalagem da coluna DAC.
Para armazenagem de sílica seca, pode-se evaporar o solvente do gel de sílica desembalado espalhando uniformemente o bolo úmido em uma placa larga em cerca de 70°C - se possível sob a campânula de fluxo laminar. Armazene o sílica-gel seco em um local com baixa umidade em garrafas cobertas à temperatura ambiente.
Se você deseja armazenar a sílica não embalada molhada, o procedimento recomendado é lavar a coluna embalada com pelo menos 4 CVs do solvente para polpas abrasivas (2-propanol). Novamente, siga as instruções de desempacotamento do fabricante do dispositivo da coluna DAC. Armazene a sílica úmida desembalada no solvente para polpas abrasivas (2-propanol) em um recipiente fechado à temperatura ambiente.
Você precisa de ajuda para empacotar sua coluna?
Procure o apoio de nossos especialistas em embalagem da DAISOGEL.