Wpływ rodzaju kwaśnego dodatku do eluentu oraz właściwości fazy stacjonarnej na rozdzielanie średnio i nisko hydrofobowych kwaśnych organicznych związków chemicznych w odwróconych układach faz kolumnowej elucyjnej wysokosprawnej chromatografii cieczowej

Abstrakt

Jedna z serii prac badawczych nad opracowaniem optymalnych warunków rozdzielania, identyfikacji i oznaczania względnie, średnio i nisko polarnych składników mieszanin organicznych związków chemicznych otrzymywanych z procesu konwersji biomasy lignocelulozowej, lub suszu roślinnego z wykorzystaniem wysokosprawnej kolumnowej elucyjnej chromatografii cieczowej w odwróconych układach faz (RP-HPLC) z elucją izokratyczną, a wówczas gdy okaże się to celowe - do otrzymywania składników w czystej postaci w skali procesowej. Rozdzielane są składniki ekstraktów roślinnych, powstałych w rezultacie ekstrakcji – ługowania metabolitów ze źródeł roślinnych, lub/i ługi powstałe w wyniku hydrolizy, albo fermentacji produktów hydrolizy bio-masy ligno-celulozowej (BMLC) w związku z wykorzystaniem BMLC, po hydrolizie, do otrzymywania ciekłych bądź gazowych biopaliw, szczególnie bio-wodoru, lub bioetanolu, w sprzężeniu z procesami bio-rafinacji. Zbadano wpływ modyfikatora eluentu, takiego jak: HCl,H2SO4, H3PO4, HCOOH, CH3COOH i TFA, dla trzech wybranych faz stacjonarnych typu C18 na bazie żelu krzemionkowego różniących się charakterystyką powierzchni sorpcyjnej pod względem stopnia inaktywacji pozostałościowych grup hydroksylowych (OH) na powierzchni sorpcyjnej. Wykonane badania, których ważniejsze rezultaty prezentuje niniejsza praca, powinny ułatwić dobór optymalnego sorbentu oraz optymalnych warunków możliwie nisko – kosztowego rozdzielania oraz wydzielania w skali preparatywnej i być może, w przyszłości – w skali procesowej określonych składników, lub grup składników badanych i podobnych mieszanin, w procesach bio-rafinacji. Rezultaty badań przedstawione w pracy wskazują, że optymalnym dodatkiem do eluentu spośród kwasów nieorganicznych, jest kwas ortofosforowy (pKa1 = 2,16). Jednak jego zastosowanie ogranicza możliwość stosowania selektywnej detekcji w postaci spektrometrii mas (LC-MS). To może utrudniać wyodrębnienie określonych składników rozdzielanych mieszanin oraz odzysk wszystkich składników eluatu w skali preparatywnej lub procesowej. Natomiast, najkorzystniejszym modyfikatorem spośród lotnych kwasów organicznych, okazał się kwas mrówkowy (pKa = 3,75). Jednakże, kwas mrówkowy absorbuje promieniowanie UV do ok. 230 nm, co uniemożliwia wykorzystanie w tym zakresie długości fali detektora typu UV-VIS-DAD do detekcji, identyfikacji oraz oznaczania związków chemicznych o charakterze alifatycznych kwasów karboksylowych, czy tego rodzaju hydroksy-kwasów karboksylowych, lub ich estrów, zawierających wyłącznie niearomatyczne struktury molekularne, które absorbują światło UV w tym samym zakresie, jak kwas mrówkowy.