Ekologiczna metoda chromatografii preparatywnej

Chemicy szukają „zielonych" metod, które mogą zmniejszyć negatywny wpływ ich pracy na środowisko, w szczególności ze strony używanych materiałów niebezpiecznych. Główne działania zostały ukierunkowane na chromatografię cieczową, w której laboratoria komercyjne wykorzystują duże ilości toksycznych rozpuszczalników.

Chromatografia obejmuje kilka etapów, które zawierają niebezpieczne chemikalia, ale etap, który naukowcy uważają za najgorszy dla środowiska, to rozdział chromatograficzny. Na przykład pojedynczy wysokosprawny analityczny chromatograf cieczowy działający z natężeniem przepływu 1 ml/min może zużywać do 500 litrów rozpuszczalnika rocznie do separacji. Chromatografia preparatywna zwykle działa z szybkością 100 ml/min i jest skalowana do wielkości przeciętnego komercyjnego laboratorium preparatywnej chromatografii co może przełożyć się na dziesiątki tysięcy litrów toksycznych chemikaliów.

Toksyczność rozpuszczalników chromatograficznych

Pomimo interesujących wyników i przyspieszenia tempa odkryć, na początku 2021 r. przemysł eko rozpuszczalników nadal wykazywał ograniczenia.

Zastąpienie acetonitrylu acetonem i metanolu etanolem w chromatografii wprowadza nowe wyzwania, które mogą potencjalnie obniżyć jakość danych. Etanol, choć przyjazny dla środowiska, jest zbyt lepki do chromatografii po zmieszaniu z wodą, a aceton jest trudny do pompowania, ponieważ jest wysoce lotny. Dodatkowo aceton jest silnym absorberem UV przy długościach fali do 340 nm, co uniemożliwia stosowanie detektora UV jako elementu systemu.

„Jedno rozwiązanie chromatograficzne, odśrodkowa chromatografia z podziałem (CPC), wykorzystuje znane materiały, ale znacznie mniejsze objętości rozpuszczalnika niż tradycyjne metody chromatograficzne. Wydobywa również produkty wydajniej i skuteczniej, oszczędzając pieniądze w dłuższej perspektywie."

Ponadto bardziej przyjazny dla środowiska rozpuszczalnik nie gwarantuje, że jego zastosowanie sprawi, że proces chromatografii będzie ogólnie bardziej ekologiczny.
W rzeczywistości zastąpienie standardowego rozpuszczalnika „zielonym" może w rzeczywistości zwiększyć ogólny negatywny wpływ protokołu chromatograficznego na środowisko. Na przykład zmiana rozpuszczalnika może potencjalnie obniżyć wydajność produktu końcowego, zmuszając chemika do wykonania dodatkowych elucji lub użycia dodatkowych kolumn, aby osiągnąć ten sam wynik.

Zamiast eksperymentować z nowymi chemikaliami, które mogą potencjalnie mieć negatywny wpływ na wydajność techniczną lub szkodzić środowisku, chemicy mają możliwość bezpośredniego i znacznego zmniejszenia zużycia rozpuszczalników przy użyciu innych metod oczyszczania.

Przeczytaj cały artykuł na naszej stronie -> Chromatografia odśrodkowa CPC