지식나눔

column chromatography 분리시 의문점

첨부파일


column 분리시 의문점이 생겨 질문 드립니다.
공정에서 column 개념이 아닌 silicagel pass 개념으로

1. sample 양의 450wt% silicagel을 packing한다
2. loading 후 eluent는 MC를 사용(100vol)하여 prodcut를 분리한다. (1회 Rf= 0.2)


첨부된 사진에는 TLC로 MC 5회 올렸을 때 사진이며 impurity는 Rf=0입니다.
그런데 silicagel pass/column시에서는 사진과 같이 impurity가 같이 나오며,
10vol 내에 product 80~90%와 impurity가 섞여 나옵니다.

이렇게 tailing되는 현상이 궁금합니다.

  • column chromatography
  • column 분리
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변! 
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변 4
  • 답변

    김동현님의 답변

    앞선 덧글처럼 이미 TLC상에서 물질이 많이 끌리는 현상을 볼 수 있는데 이것은 컬럼 사용할 때 똑같은 패턴을 보여주기 때문에 깨끗하게 분리하기는 힘들 것 같습니다. 전개용매를 바꾸어 보는 것이 가장 좋을 것 같은데 그것 마저도 힘들다 하시니.. 글쎄요. 혹시 그 product의 physico-chemical property들을 알 수 있을까요?
    앞선 덧글처럼 이미 TLC상에서 물질이 많이 끌리는 현상을 볼 수 있는데 이것은 컬럼 사용할 때 똑같은 패턴을 보여주기 때문에 깨끗하게 분리하기는 힘들 것 같습니다. 전개용매를 바꾸어 보는 것이 가장 좋을 것 같은데 그것 마저도 힘들다 하시니.. 글쎄요. 혹시 그 product의 physico-chemical property들을 알 수 있을까요?
    등록된 댓글이 없습니다.
  • 답변

    이홍규님의 답변

    경험을 빛대어 설명을 들이면,

    우선 컬럼을 하실적에 우선적으로 선행되어야하는것이 eluent 조건을 잡는것입니다.

    다른 조건으로 TLC 테스트를 하셨는지 잘 모르겠습니다만,

    일반적으로 선행되어지는 과정을 말씀드릴께요. 이것은 극히 개인적인 것이니 100% 맞는것은 아닙니다.
    실험하실적에 참고용으로 사용하세요

    1. 분리할수 있는 eluent 조건을 잡는다.
      -위에서 말씀하신 내용중에 분리하고 싶은 물질에 작용기나 물질에 따라 분리할수 있는 조건이 달라질수 있어서 물질을 잘 알고 계시는것이 좋습니다.
    ex) 피리딘 같은 경우 님께서 보여주신 TLC와 비슷한 끌림을 확인 할수 있습니다. 이때 NH4OH를 극히 소량 넣어서 TLC에서 분리되었는지 확인할수 잇는 방법등이 있습니다. 단 컬럼에선 정말 잘사용하여야 합니다. 이조건은 분리되었는지 테스트 할때 쓰시길..추천드림
     -그래서 MC 뿐만아니라 Hexane/EA, MC/MeOH 등 여러 eluent들을 테스트 한다음에 가장 좋은 조건에서 컬럼 eluent 종류를 택하세요.
     -이건 정말 추천드리는 것인데 TLC test용으로 여러가지 조건에 eluent 샘플을 미리 만들어서 보관하시면서 사용하세요. 단 시간이 지나면 조건은 살짝 달라질수는 있지만, 어떤 용매를 사용하는지 적절한 eluent 용매를 찾는데 큰 도움이 됨니다.
      -분리가 안된다면 eluent 조건을 찾는게 가장 좋은 시나리오입니다.
      -product와 비슷한 물질들이 어떻게 분리되었는지 논문을 찾아보세요.

    2. TCL와 컬럼 eluent를 다르게 한다.
     -약간 의아하실수 있겠지만, 만약에 위와 같은 물질을 분리하는데 예를 들어 Hexane:EA=30:1 조건에서 TCL분리가 가장 잘 이뤄졌다고 생각해봅시다. 그리고 Rf(불순물)=0.4, Rf(product)=0.2 값이 나왔다 햇을경우, 컬럼 용액은 이것보다 더 연하게 100:1 로 희석된 eluent조건에서 분리를 하면 좀더 깔끔하게 얻을수 있습니다. (섞일가능성이 있어 좀더 희석해서 컬럼을 진행)
    그리고 TLC 확인용은 원래 eluent조건(30:1)에서 확인을 하면 좀더 분리가 잘 되었는지 확인을 할수 있어서 각각의 eluent 조건을 다르게 해주면 좀더 깔끔하게 얻을수 잇습니다.

    3. silicagel의 size에 따라 분리능이 달라질수 있기 때문에 사이즈를 확인 하셔서 더 작은 싸이즈를 사용하시면 좋습니다. 단 가격이 비싸지기 때문에 우선 위에 1,2번을 선행하시고 나서 추후에 생각을 하십시요.

    4. silicagel 말고 알루미나 겔을 이용한 방법도 있습니다.  가격은 좀더 비쌉니다. 참고하세요.

    5. 컬럼을 굳이 한번에 끝내려고 하지 마십시요.
     -이건 정말 개인적인 소견이지만, 한번에 컬럼을 끝내면 가장 좋은 시나리오이겠지만, 그것이 안됐을경우 2번 다른 조건으로 하나씩 한나씩 제거를 해도 무관합니다. 시간은 비록 더 걸리겠지만, 우선 여러 물질들중에 비극성으로 컬럼하고 연이여 좀더 극성인 eluent 조건으로 한번더 하시면 괜찮습니다.

    마지막으로 가장 좋은 것은 eluent를 바꿔서 그 물질에 맞는 조건을 찾으시는것이 가장 좋습니다.
    시간이 많이 걸리는것 같지만, 그것을 찾는다면 그 다음 진행될때 재 실험이든, scale-up 할때 정말 유용하게 쓰이실것입니다.
    이만 줄입니다.
    미흡하지만 도움이 되셨기를 바랍니다.
    오늘 하루도 의미잇는 하루가 되시길~~~
     
    경험을 빛대어 설명을 들이면,

    우선 컬럼을 하실적에 우선적으로 선행되어야하는것이 eluent 조건을 잡는것입니다.

    다른 조건으로 TLC 테스트를 하셨는지 잘 모르겠습니다만,

    일반적으로 선행되어지는 과정을 말씀드릴께요. 이것은 극히 개인적인 것이니 100% 맞는것은 아닙니다.
    실험하실적에 참고용으로 사용하세요

    1. 분리할수 있는 eluent 조건을 잡는다.
      -위에서 말씀하신 내용중에 분리하고 싶은 물질에 작용기나 물질에 따라 분리할수 있는 조건이 달라질수 있어서 물질을 잘 알고 계시는것이 좋습니다.
    ex) 피리딘 같은 경우 님께서 보여주신 TLC와 비슷한 끌림을 확인 할수 있습니다. 이때 NH4OH를 극히 소량 넣어서 TLC에서 분리되었는지 확인할수 잇는 방법등이 있습니다. 단 컬럼에선 정말 잘사용하여야 합니다. 이조건은 분리되었는지 테스트 할때 쓰시길..추천드림
     -그래서 MC 뿐만아니라 Hexane/EA, MC/MeOH 등 여러 eluent들을 테스트 한다음에 가장 좋은 조건에서 컬럼 eluent 종류를 택하세요.
     -이건 정말 추천드리는 것인데 TLC test용으로 여러가지 조건에 eluent 샘플을 미리 만들어서 보관하시면서 사용하세요. 단 시간이 지나면 조건은 살짝 달라질수는 있지만, 어떤 용매를 사용하는지 적절한 eluent 용매를 찾는데 큰 도움이 됨니다.
      -분리가 안된다면 eluent 조건을 찾는게 가장 좋은 시나리오입니다.
      -product와 비슷한 물질들이 어떻게 분리되었는지 논문을 찾아보세요.

    2. TCL와 컬럼 eluent를 다르게 한다.
     -약간 의아하실수 있겠지만, 만약에 위와 같은 물질을 분리하는데 예를 들어 Hexane:EA=30:1 조건에서 TCL분리가 가장 잘 이뤄졌다고 생각해봅시다. 그리고 Rf(불순물)=0.4, Rf(product)=0.2 값이 나왔다 햇을경우, 컬럼 용액은 이것보다 더 연하게 100:1 로 희석된 eluent조건에서 분리를 하면 좀더 깔끔하게 얻을수 있습니다. (섞일가능성이 있어 좀더 희석해서 컬럼을 진행)
    그리고 TLC 확인용은 원래 eluent조건(30:1)에서 확인을 하면 좀더 분리가 잘 되었는지 확인을 할수 있어서 각각의 eluent 조건을 다르게 해주면 좀더 깔끔하게 얻을수 잇습니다.

    3. silicagel의 size에 따라 분리능이 달라질수 있기 때문에 사이즈를 확인 하셔서 더 작은 싸이즈를 사용하시면 좋습니다. 단 가격이 비싸지기 때문에 우선 위에 1,2번을 선행하시고 나서 추후에 생각을 하십시요.

    4. silicagel 말고 알루미나 겔을 이용한 방법도 있습니다.  가격은 좀더 비쌉니다. 참고하세요.

    5. 컬럼을 굳이 한번에 끝내려고 하지 마십시요.
     -이건 정말 개인적인 소견이지만, 한번에 컬럼을 끝내면 가장 좋은 시나리오이겠지만, 그것이 안됐을경우 2번 다른 조건으로 하나씩 한나씩 제거를 해도 무관합니다. 시간은 비록 더 걸리겠지만, 우선 여러 물질들중에 비극성으로 컬럼하고 연이여 좀더 극성인 eluent 조건으로 한번더 하시면 괜찮습니다.

    마지막으로 가장 좋은 것은 eluent를 바꿔서 그 물질에 맞는 조건을 찾으시는것이 가장 좋습니다.
    시간이 많이 걸리는것 같지만, 그것을 찾는다면 그 다음 진행될때 재 실험이든, scale-up 할때 정말 유용하게 쓰이실것입니다.
    이만 줄입니다.
    미흡하지만 도움이 되셨기를 바랍니다.
    오늘 하루도 의미잇는 하루가 되시길~~~
     
    등록된 댓글이 없습니다.
  • 답변

    조윤환님의 답변

    일반적으로 컬럼은 순상 실리카를 사용합니다.

    순상 실리카로 분리가 어려울 경우 역상 실리카를 사용해보는 것도 방법 입니다.
    물론 역상 TLC로 분리 조건을 잡은 후에 해야 합니다.

    단점 이라면 경제적 부담이 많다는 겁니다.
    일반적으로 컬럼은 순상 실리카를 사용합니다.

    순상 실리카로 분리가 어려울 경우 역상 실리카를 사용해보는 것도 방법 입니다.
    물론 역상 TLC로 분리 조건을 잡은 후에 해야 합니다.

    단점 이라면 경제적 부담이 많다는 겁니다.
    등록된 댓글이 없습니다.
  • 답변

    심용호님의 답변

    일단 물질과 사용하는 조건은 기본적으로 tailing 이 있는 조건으로 보입니다. 그 말은 위의 조건에서 끌림현상이 있을 수 밖에 없다는거죠.
    일단 로딩을 잘 하셔야 합니다. 윗분 말씀처럼 non-polar 용매로 로딩을 하셔야합니다. 제가 보기에는 색깔때문인지 모르겠지만 로딩양도 많습니다. 저라면 일단 실리카를 더 채워서 로딩을 다시 해보겠습니다. 또 내릴때 빠르게 내리시면 안됩니다. 물질이 내려오면서 이물질도 끌고 내려오기도 하거든요. 천천히 내리셔야 합니다.
    제일 바람직한 방법은 윗분들이 말씀하신것 처럼 eluent 용매조건을 바꾸는것이 방법입니다. 꼭 MC만을 말씀하시는데, 다른 용매와 혼합해서 사용하는 방법도 고려해보십시요.
    또한 결과물질의 양이 많다면 재결정 등의 방법을 이용하여 불순물을 최대로 제거하고 마지막으로 컬럼이 아니 패스개념을 사용하는것입니다. 이물질이 많으면 패스개념은 어렵습니다.
     
    일단 물질과 사용하는 조건은 기본적으로 tailing 이 있는 조건으로 보입니다. 그 말은 위의 조건에서 끌림현상이 있을 수 밖에 없다는거죠.
    일단 로딩을 잘 하셔야 합니다. 윗분 말씀처럼 non-polar 용매로 로딩을 하셔야합니다. 제가 보기에는 색깔때문인지 모르겠지만 로딩양도 많습니다. 저라면 일단 실리카를 더 채워서 로딩을 다시 해보겠습니다. 또 내릴때 빠르게 내리시면 안됩니다. 물질이 내려오면서 이물질도 끌고 내려오기도 하거든요. 천천히 내리셔야 합니다.
    제일 바람직한 방법은 윗분들이 말씀하신것 처럼 eluent 용매조건을 바꾸는것이 방법입니다. 꼭 MC만을 말씀하시는데, 다른 용매와 혼합해서 사용하는 방법도 고려해보십시요.
    또한 결과물질의 양이 많다면 재결정 등의 방법을 이용하여 불순물을 최대로 제거하고 마지막으로 컬럼이 아니 패스개념을 사용하는것입니다. 이물질이 많으면 패스개념은 어렵습니다.
     
    등록된 댓글이 없습니다.