簡介
卟啉（Porphyrin）是一類由四個(gè)吡咯類亞基的α-碳原子通過次甲基橋（=CH-）互聯(lián)而形成的大分子雜環(huán)化合物。其母體化合物為卟吩（porphin，C20H14N4），有取代基的卟吩即稱為卟啉。卟啉環(huán)有26個(gè)π電子，是一個(gè)高度共軛的體系，并因此顯深色。“卟啉”一詞是對其英文名稱porphyrin的音譯，其英文名則源于希臘語單詞，意為紫色，因此卟啉也被稱作紫質(zhì)。由于卟啉與金屬離子極易形成1:1的配合物的特性，因而卟啉類化合物在模擬生物光合作用、太陽能電池、有機(jī)電致發(fā)光、光導(dǎo)材料以及抗腫瘤藥物研發(fā)等方面應(yīng)用廣泛。
圖1. zui簡單的卟啉——卟吩的結(jié)構(gòu)式
該類化合物全合成工藝復(fù)雜，反應(yīng)收率較低，反應(yīng)后會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物，因此后期的純化需要十分小心才能避免樣品的大量損失。對于反應(yīng)產(chǎn)物的純化，研究人員大多采用手工過柱方式：即使用大量硅膠裝填一根很長的玻璃柱，利用重力作為驅(qū)動力來純化該類化合物（參見圖2）。手工方法的弊端是很明顯的：采用過長的玻璃柱，一方面操作繁瑣，不安全；另一方面由于底物顏色深，往往整個(gè)柱床呈現(xiàn)很深的顏色， 致使對分離進(jìn)程的把握難度加大，不利于判斷目標(biāo)組分的位置。
針對手工過柱方式的缺點(diǎn)，常州三泰科技有限公司的應(yīng)用技術(shù)研究人員利用公司生產(chǎn)的快速液相制備色譜系統(tǒng)：SepaBeanTM machine，并采用預(yù)裝填了硅膠填料的Flash純化柱，對卟啉類化合物樣品進(jìn)行了分離純化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用自動化方式對卟啉類化合物樣品進(jìn)行分離純化，不僅可以獲得良好的分離效果，而且可以節(jié)省大量時(shí)間，提高研究工作的效率。
圖2. 手工過柱方式純化卟啉類化合物的實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)部分
樣品來自于某高校合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，具體合成反應(yīng)式如圖3所示。
圖3. 某卟啉類化合物的合成反應(yīng)式
在合成反應(yīng)完成后，研究人員利用一臺快速液相制備色譜系統(tǒng)SepaBeanTM machine對合成產(chǎn)物進(jìn)行了制備純化，實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置如表1所示。
表1. 制備純化實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
結(jié)果與討論
圖4. 某卟啉類化合物樣品的Flash制備分離圖譜
在Flash制備純化實(shí)驗(yàn)中，使用40g SepaFlash® HP系列正相硅膠柱運(yùn)行了約 22個(gè)柱體積（CV），自動收集目標(biāo)組分，樣品的Flash制備分離圖譜如圖4所示。通過分析樣品的TLC點(diǎn)板信息和Flash分離圖譜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用相對小粒徑（25-40μm）的無定形硅膠填料預(yù)裝柱對卟啉這類復(fù)雜化合物的分離起到很大的幫助，目標(biāo)化合物與前后的雜質(zhì)點(diǎn)可以達(dá)到基線分離。此外，SepaBeanTM machine操控軟件自帶的根據(jù)樣品Rf值推薦洗脫梯度的功能，使得整個(gè)Flash制備純化過程十分簡便且。用戶只需要簡單輸入待純化樣品中各組分的Rf值（經(jīng)TLC點(diǎn)板實(shí)驗(yàn)獲得）并選好洗脫溶劑，無需再手動設(shè)置洗脫梯度以及對洗脫梯度進(jìn)行繁瑣的反復(fù)優(yōu)化，機(jī)器內(nèi)置軟件即可自動生成推薦的洗脫梯度，在此基礎(chǔ)上僅需一次實(shí)驗(yàn)即可獲得令人滿意的分離效果。整個(gè)分離純化過程較以往的手動分離方式可以節(jié)省大約三分之二的分離時(shí)間，從而大大提高了研究工作的效率。
關(guān)于SepaFlash® HP系列正相硅膠柱系列產(chǎn)品
常州三泰科技公司的SepaFlash® HP系列正相硅膠柱產(chǎn)品具有多種規(guī)格（參見表2）。
表2. SepaFlash® HP系列正相硅膠柱參數(shù)
（填料: High-efficiency irregular silica, 25-40μm, 60Å）
（本文作者為CBG應(yīng)用技術(shù)研究中心：仇文軍，徐波。有任何疑問，都可以和我們一起探討）
會員1.png)